Контурная дифференциация почвенного плодородия черноземов Правобережья Саратовской области и ее связь с продуктивностью зерновых культур

Губарев, Денис Иванович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Контурная дифференциация почвенного плодородия черноземов Правобережья Саратовской области и ее связь с продуктивностью зерновых культур
ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Контурная дифференциация почвенного плодородия черноземов Правобережья Саратовской области и ее связь с продуктивностью зерновых культур"

На правах рукописи

ГУБАРЕВ ДЕНИС ИВАНОВИЧ

КОНТУРНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ И ЕЕ СВЯЗЬ С ПРОДУКТИВНОСТЬЮ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

03.02.13 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 6 АВГ 2010

Саратов-2010

004607511

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный руководитель - Доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Медведев Иван Филиппович

Официальные оппоненты: Доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Пронько Виктор Васильевич

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Гусев Виктор Александрович

Ведущая организация - Федеральное государственное тучное учреждение «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»

Защита диссертации состоится «9» июля 2010 г. В «12» час «00» мин на заседании диссертационного совета Д. 006.050.01. при Государственном научном учреждении Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока Российской академии сельскохозяйственных наук. Адрес: г. Саратов, ул. Тулайкова, 7, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Государственного научного учреждения Научно-исследовательского института сельского хозяйства Юго-Востока Российской академии сельскохозяйственных наук

Автореферат разослан июня 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических Сибикеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сельскохозяйственное производство представляет собой сложную взаимосвязанную систему природно-экологических и производственно-экономических условий, центральным звеном которого являются объемы производства и качество зерновой продукции. Устойчивость и динамика производства зерновой продукции обусловлены многими природными и антропогенными факторами.

Роль связующего звена в биосфере принадлежит почвенному покрову. Почвенный покров является продуктом биосферы и ее компонентом, вместе с растительным покровом он играет громадную роль в сохранении нормального режима биосферы. Специфика почвенного покрова в полной мере отражает неоднородность климата и ландшафтное разнообразие территории Саратовской области.

В рамках глобального потепления отчетливо проявляется связь урожайности отдельных групп, прежде всего, зерновых культур с биосферными процессами в агроландшафте. Длительный мониторинг за уровнем продуктивности зерновых культур выявил закономерность повышения урожайности озимых и снижения этого показателя для яровых культур.

В этих условиях усиливается роль оперативной почвенно-агрохимической диагностики, основанной на применении компьютерных технологии, которая дает возможность на любом уровне отразить пестроту почвенного плодородия. Применение глобального навигационного прибора позволяет выявить и зафиксировать на координатной основе пространственное размещение на рабочем участке почвенных контуров с различным уровнем потенциального и эффективного плодородия, что, в свою очередь, дает возможность провести более глубокую адаптацию технологий возделывания сельскохозяйственных культур к природным условиям. Как показали исследования это один из наиболее выгодных приемов снижения энергозатрат на производство сельскохозяйственной продукции.

Цель исследований. В рамках элементарной почвенной структуры (ЭПС) и элементарных почвенных ареалов (ЭПА) на основе использования компьютерных технологий провести почвенно-агрохимическую диагностику, выявить уровень дифференциации почвенного плодородия, определить зависимость формирования продуктивности и качества зерна пшеницы от природных и антропогенных факторов на черноземах Правобережья Саратовской области.

Задачи исследований: •в общей контурной системе ЭПС и ЭПА определить долю различных по

площади контуров; •рассчитать коэффициент пространственной вариации гумуса и элементов эффективного плодородия (N-N03, Р2О5, К20, рН) в различных по площади контурах ЭПС;

•для элементарйых почвенных ареалов (ЭПА) выявить особенности внут-рипольной дифференциации контуров с элементами почвенного плодородии коэффициент их пространственной вариации; •в различных по площади контурах выявить продуктивную и качественную реакцию пшеницы на уровень содержания в них элементов плодородия почв;

•разработать приемы оптимизации урожайности и качества пшеницы; •определить эколого-экономическую эффективность приемов возделывания пшеницы.

Научная новизна. Впервые для условий черноземов Правобережья Саратовской области на основе компьютерной технологии в рамках ЭПС и ЭПА проведена почвенно-агрохимнческая диагностика, получены сопряженные данные контурной дифференциации почвенного покрова по основным элементам плодородия и уровню урожайности пшеницы. На основе контурной дифференциации элементов плодородия разработаны приемы оптимизации продуктивности и качества пшеницы.

Практическая значимость. Результаты контурной дифференциации почвенного плодородия послужат основанием для формирования экологически обоснованных агроландшафтов, оптимизации в них структуры сельскохозяйственных угодий, рационального использования возобновляемых почвенных ресурсов, повышения продуктивности и качества зерновых культур.

Личный вклад автора. При подготовке и выполнении диссертационной работы автором подготовлена и проанализирована база дынных по контурной дифференциации почвенного покрова, проведен сопряженный поконтурный учет урожая, заложены опыты с удобрениями, определена эколого-экономическая эффективность возделывания пшеницы в рамках контурной дифференциации. Всем сотрудникам отдела защиты почв от эрозии, ООО «Фотограмметрия», лаборатории качества зерна и массовых анализов, принимавших активное участие в подготовке диссертационной работы выражаю свою благодарность.

Положения, выносимые на защиту:

1. Контурная пространственная дифференциация плодородия на черноземных почвах Правобережья Саратовской области на уровне ЭПС и ЭПА и показатель вариабельности плодородия в различных по площади контурах.

2. Продуктивная и качественная реакция озимой и яровой пшеницы на контурную дифференциацию плодородия.

3. Агроэкологическая и экономическая целесообразность производства пшеницы в условиях контурной пространственной дифференциации почвенного плодородия на пашне.

город, 2008 г.), «Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия» (Курск, 2008 г.), «Энтузиасты аграрной науки» (Краснодар, 2009г.), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГО ВПО СГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2007,2008,2009 гг.), на международных научных конференциях «Вавиловские чтения»(2008, 2009 гг.), научно-практической конференции. ГНУ НИИСХ Юго-Востока РАСХН «Зональные особенности научного обеспечения сельскохозяйственного производства Юго-Востока Россию) (Саратов, 2009 г., 2010 г.), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Молодые ученые агропромышленному комплексу Поволжья» (Саратов, 2010 г.).

Реализация результатов исследований. Результаты проведенных исследований апробированы в «Экспериментальном хозяйстве» ГНУ НИИСХ Юго-Востока, Аркадакской ГСХОС, ИП Спиридонов, Базарно-Карабулакского района, ООО «Лидер», Хвалынского района, ООО фирма «Иловля» Красноармейского района.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 - в реферируемых журналах по списку ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 172 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, включает 36 таблиц, 18 рисунков, имеет 15 приложений. В список литературы входят 220 источников, в том числе 12 - зарубежных авторов.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

При решении производственных задач учитывались все условия местности: климатические, рельефные, геологические и почвенные.

Исследования проводились в соответствии с методическими рекомендациями ГНУ НИИСХ Юго-Востока, ВНИИЗ и ЗПЭ, ВИУА, ГНУ ВНИИА, Гидрометеослужбы, почвенного института им. В.В. Докучаева, а также с учетом методических разработок Б.А. Доспехова, Е.А. Дмитриева, A.A. Роде, Г.П. Сурмача.

В опытах велись следующие наблюдения и исследования:

1. Запасы влаги в почве определись термостатно-весовым методом, с последующим пересчетом влажности на запасы продуктивной влаги в мм.

2. В стационарном опыте почвенные образцы на содержание нитратного азота, подвижного фосфора и калия отбирались буром Малькова.

3. Питательный режим почвы. Общее содержание гумуса определялось по методу И.В. Тюрина в модификации ЦИНАО по ГОСТ 26213-84. Нитратный азот (N-N03) в почвенных образцах определялся потенциомет-рическим методом на иономере; подвижный фосфор и калий - в 1% угле-аммонийной вытяжке по Мачигину по ГОСТ 26205-91.

4. Фактический поконтурный учет урожая по локальным блокам мониторинга проводили путем выкосов с площадки 0,25м2 в шестикратной повторности, а на стационарном опыте комбайном «Сампо». Урожай зерна приводился к 100%-ной чистоте и к 14%-ной влажности.

5. Определение физических и технологических свойств зерна: масса 1000 зерен, натура, содержание и качество клейковины (исследовались в лаборатории технологической оценки качества зерна сельскохозяйственных культур НИИСХ Юго-Востока) по ГОСТ 13586, 1-68.

6. Уровень дифференциации почвенного плодородия проводили с помощью компьютерной технологии. Построение цифровых агрохимических карт полей выполнялось с использованием компьютерных программ: AutoCad, Arc View и Surfer.

7. Математическую обработку экспериментальных данных проводили методами корреляционного и дисперсионного анализа по Е.А. Дмитриеву (1972) и Б.А. Доспехову (1985) и компьютерных программ Word и Excel. Часть расчетов выполнена с помощью универсального статистического пакета Agros.

8. Определение экономической и энергетической эффективности технологий возделывания культур выполнялось по временной методике ВАСХНИЛ и Россельхозакадемии и методике ВНИИЗ и ЗПЭ и УкрНИИЗ ПЭ.

В целом при научной работе использовали полевые, лабораторно-полевые, лабораторные, статистические и экспедиционный методы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Адаптация методики почвенно-агрохимического обследования с применением навигационных приборов

Коренное отличие ГИС от предшествующих технологий заключается в том, что полученная с ее помощью информация, особенно о границах размещения - распространения реального объекта, может бьггь привязана на местности с помощью координатной системы.

Необходимым условием для разработки и освоения технологии точного земледелия является картографирование внутрипольной пестроты почвенного плодородия, что может быть достигнуто путем агрохимического обследования полей по элементарным участкам, позволяющего с допустимой точностью отразить эту пестроту.

Эта проблема решается в рамках современных геоинформационных систем (ТИС), которые предоставляют широкий набор средств для картографии и представления информации на реальных картах.

Область исследований включает в себя две крупные орографические единицы. В центральной ее части находится Приволжская возвышенность. Западная часть территории входит в состав Окско-Донской равнины. Каж-

дая орографическая единица характеризуется своей геоморфологией. При почвенно-агрохимическом обследовании черноземной пашни в поле зрения находятся два нижних уровня варьирования почвенных свойств: между элементарными почвенными ареалами (ЭПА), т.е. в пределах ЭПС (элементарных почвенных структур), и внутри ЭПА, т.е. уровень почвенного индивидуума.

В 2006-2009 гг. с использованием ГИС-технологий на основе применения прибора позиционирования «Гармин 12» и компьютерной программы АгсУ1е\у в системе почвенно-экологического мониторинга на черноземных почвах Правобережья Саратовской области проведено обследование почвенного покрова площадью 16 тыс. га. В процессе почвенно-агрохимического обследования отобрано 3200 почвенных образцов. В ходе работы рассматривались 5 локальных блоков мониторинга на основных подтипах чернозема: Локальный блок №10 (Самойловский район «Конезавод», чернозем обыкновенный Окско-Донской равнины), №2 (Аткарский район, ГУОПП «Елизаветинское», чернозем обыкновенный межландшафтной территории), №4 (Хвалынск™ район, ООО «Лидер», чернозем обыкновенный на коренных породах Приволжская возвышенность), №3 (Базарно-Карабулакский район, ИП «Спиридонов», чернозем выщелоченный Приволжская возвышенность), №5 (Саратовский район, экспериментальное хозяйство ГНУ НИИСХ Юго-Востока, чернозем южный Приволжская возвышенность). Локальные блоки мониторинга были приурочены к типичным преобладающим почвенным условиям в Саратовской области. Для сравнительного анализа были взяты черноземные почвы среднемощные, среднегумусные, тяжелого гранулометрического состава.

Анализ полученных цифровых агрохимических карт полей создает представление о высокой пестроте почвенного покрова.

Особенности географического изменении количества гумусных контуров в пределах ЭПС

Пестрота в распределении питательных веществ в почве обусловлена генезисом почв, литологическим составом, геоморфологическими условиями, активностью эрозионных процессов и уровнем интенсивности сельскохозяйственного использования пашни.

Анализ полученных данных почвенно-агрохимического обследования по элементам почвенной структуры (ЭПС) позволил нам определить коэффициенты вариации показателей почвенного плодородия в контурах преобладающих по территории в данном почвенном районе.

Сопряженный анализ структуры почвенных контуров на пашне в черноземной зоне по локальным блокам мониторинга выявил определенную закономерность их образования (рис. 1).

Установлена закономерность роста содержания гумуса в почве по мере увеличения площадей гумусных контуров. Контуры по содержанию гумуса, как правило, являются отражением рельефа местности.

Полпномнагсьняя (Ср гдняя площадь контур ов.га)

П олвшомпачьная (Коэффициент р здчлоннногга

Т^ |>|ШТОр ГО1.

км км!)

олоки мониторинга Рис.1. Зависимость средней площади контуров почвенного плодородия от коэффициента расчлененности территории

Поэтому чем меньше по площади гумусный контур, тем активнее в нем проявляют свою деятельность различные эрозионные процессы, особенно связанные с водно-ветровыми потоками и применением технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

В общей структуре гумусных контуров на пашне преобладающими являются контуры с площадью от 1 до 10 га. В среднем по двум ландшафтным провинциям доля контуров от 1 до 10 га в обшей контурной структуре занимает более 65%. Причем на Приволжской возвышенности доля самых малых по площади контуров на 33,9% выше, чем на Окско-Донской равнине.

В широтном направлении с запада на восток и с севера на юг по локальным блокам мониторинга идет снижение количества контуров с площадью > 10 га.

Таким образом, почвенно-агрохимическая диагностика пашни с применением ГИС-технологий позволяет определить уровень пространственной дифференциации плодородия почвы с координатной привязкой контуров на местности.

Экологические особенности внутриполыюй дифференциации гу мусных контуров по ЭПА

В условиях конкретного поля количество, ареал распространения и направленность действия различных факторов формирования пестроты плодородия заметно отличаются от зональных (ЭПС).

На черноземе обыкновенном Окско-Донской равнины (блок №10) процессы водной эрозии на пашне по сравнению с Приволжской возвышенностью проявляются менее интенсивнее. Коэффициент расчлененности этой территории в системе почвенно-экологического мониторинга черноземной зоны оказался наиболее низким - 0,35 км/км2, и не оказал заметного влияния на содержание гумуса в различных по площади контурах. Поэтому коэффициент пространственной вариации содержания гумуса в различных контурах, в среднем составил 17,6%.

В массиве пашни межландшафтной территории на черноземе обыкновенном (блок №2) выделено близкое с Донской равниной количество гумусных контуров, однако коэффициент пространственной вариации их был на 40,3% выше, что указывает на более высокую активность процессов дегумификации почв на пашне (рис.2).

площади по локальным блокам мониторинга (ЭПА)

Наиболее сильная пестрота плодородия отмечена на выщелоченном черноземе (блок №3), на черноземе обыкновенном, сформированном На коренных породах (блок №4) и черноземе южном (блок №5). Пашня в районе размещения этих блоков имеет глубоко выраженный рельеф, высокий уровень вертикальной и плоскостной эрозии, что выражается в степени эродированности почвенного покрова. Черноземы выщелоченные эродированы на 77%, обыкновенные на коренных породах - на 87%, и южные -на 78%, что предопределило формирование повышенной мозаичности почвенного покрова, которая сопровождалась более высокими коэффициентами пространственной вариации содержания гумуса в почвенных контурах различной площади. Этот показатель был соответственно на 29,552,8-54,0% выше, чем на черноземе обыкновенном Окско-Донской равнины. Таким образом, литологическая пестрота, геоморфологическая выраженность и активность процессов дегумификации привели к усилению пестроты содержания гумуса в контурах.

Максимальные колебания в уровне обеспеченности почв различных по площади контурах локальных блоков элементами эффективного плодородия отмечены в содержании нитратного азота и подвижных форм фосфора и калия, а минимальные - гумуса и рН среды.

В среднем для черноземных почв всех локальных блоков мониторинга коэффициент пространственной вариации составил: для гумуса -23,3%, рН - 8,3%, нитратного азота - 50,9%, фосфора - 54%, калия - 27%.

Внутрипольная контурная дифференциация элементов плодородия на черноземе обыкновенном

Сопряженная почвенно-агрохимическая диагностика 1000-гектарных участков пашни по локальным блокам мониторинга выявила их интразональность в формировании контурной дифференциации по элементам плодородия почвы.

На черноземе обыкновенном Окско-Донской равнины (блок №10) в 1000-гектарном массиве пашни определено 160 контуров по содержанию элементов плодородия (гумус, нитратный азот, подвижные формы фосфора и калия, рН). В структуре контурной системы наибольшую часть занимают контуры с площадью <10 га. Их доля составила: по содержанию гумуса 24 (55%), нитратному азоту - 22 (63%), подвижному фосфору - 22 (63%), рН - 14 (44%), и только по подвижному калию доминирующими оказались контуры с площадью 10-50 га (35,5%) и >100 га (35,5%).

На 1000 га пашни приходится 44 гумусных контура. Из общей суммы 55% контуров приходятся на самые мелкие по площади (<10 га), 27% приходится на контуры с площадью 10-50 га, и лишь 18% на более крупные по площади контуры (50-100 и >100 га).

Максимальный уровень пространственной вариации в общей системе оказался у контуров с нитратным азотом (63,5%) и подвижным фосфором (57,0%). Для преобладающих по занимаемой площади контуров он оказался ниже и составил соответственно 40,0 и 34,5%. Минимальный уровень вариации отмечен для реакции почвенного раствора (рН) - 6,65% и подвижного калия - 21,6%.

На территории черноземов обыкновенных в межландшафтном пространстве между Окско-Донской равниной и Приволжской возвышенностью (блок №2) усиливается геоморфологическая напряженность и активизируются процессы водной эрозии. Коэффициент расчлененности территории овражно-балочной системой составляет 0,65 км/км2. Степень эродированное™ пашни достигает 72%.

В этих условиях суммарное количество контуров с различными показателями плодородия увеличивается и достигает 167 на 1000 га пашни. Доминирующее положение в контурной системе занимают контура с площадью <10 га. Их доля в общем количестве контуров составила 58%, что на 10% больше, чем на Окско-Донской равнине.

На втором месте по численности в общей структуре, независимо от анализируемого агрохимического показателя, занимают контура с площадью от 10 до 50 га. Их доля в общем количестве достигает 47 шт. или 27%. Остальная часть контуров приходится на контуры с площадью 50-100 и >100 га.

По мере увеличения содержания в почве гумуса сопряженно увеличивается обеспеченность почвы элементами эффективного плодородия.

Установлена очень высокая внутриполевая корреляционная зависимость обеспеченности почвы элементами эффективного плодородия с уровнями содержания гумуса в почве. Для нитратного азота она составила 0,86, подвижного фосфора - 0,93 и подвижного калия - 0,92.

Коэффициент пространственной вариации для преобладающих по занимаемой площади контуров составил 34,9%, что соответственно на 14,6% выше, чем у аналогичных вариантов, полученных на Окско-Донской равнине.

При этом коэффициент вариации числа гумусных контуров по сравнению с Окско-Донской равниной вырос до 22,8%.

Локальный блок №4 размещается на черноземе обыкновенном карбонатном, который имеет широкое распространение в северной части Приволжской возвышенности. В почвенном отношении район исключительно пестрый и эта пестрота почвенного покрова находится в непосредственной связи, главным образом, с геологическими условиями и рельефом местности. Коэффициент расчлененности территории овражно-балочной системой составляет 0,55 км/км2. Степень эродированное™ пашни более 87%. На 1000-гектарном массиве было выявлено 302 контура с различными показателями плодородия почв, что указывает на низкую про-тивоэрозионную устойчивость почв анализируемого подтипа. Контурная мозаичность на этом подтипе была в 1,8 раза выше, чем в среднем по двум вышепроанализированным блокам мониторинга. Доминирующее положение в контурной системе блока, также как и в предыдущих заняли контура с площадью <10 га и 10-50 га. Их доля в общей системе контуров соответственно составила 46 и 44,4%. Доля более крупных по площади контуров (50-100 и >100 га) во внутриполевой контурной системе составила всего лишь около 10%.

Анализ показал, что средневзвешенное содержание гумуса, в среднем по почвенным контурам, было на 16% ниже, чем на других проанализированных разновидностях чернозема обыкновенного. Коэффициент пространственной вариации для всего массива контуров составил 26,2%, а для преобладающих контуров 15,4%, что соответственно на 11,9 и 12,2 ниже, чем у аналогичных вариантов блоков №10 и №2.

Из отдельных агрохимических показателей наибольшей вариабельностью в контурах общего массива отличались подвижный фосфор (40%), нитратный азот (43%) и подвижный калий (22,1%). Коэффициент пространственной внутриполевой вариации гумуса в контурах составил 22,8%.

Выявленная закономерность и причины нивелировки по контурам различной площади гумуса в среднем по всей внутриполевой контурной системы нашла подтверждение и при анализе базовых контуров. Несмотря на малый размер по площади контура, коэффициент внутрико нтурно й вариации гумуса был ниже на 10,8%, чем для всего массива внутриполевой контурной системы.

Контурная дифференциация пашни по уровню плодородия на черноземах выщелоченных

Почвенно-агрохимическая диагностика выщелоченного чернозема (блок №3) выявила особенности контурной внутриполевой дифференциации этого подтипа. На пашне анализируемого подтипа активно проявляются процессы водной эрозии. Коэффициент расчлененности территории составляет 0,55 км/км2. Степень эродированности пашни около 80%.

Анализ показал, что на 1000 га пашни компьютерная программа сформировала 405 контуров с различными показателями плодородия почв. Выявленная контурная мозаичность была в 1,8 раза выше, чем в среднем по трем вышепроанализированным блокам мониторинга на черноземах обыкновенным.

В общем массиве контурной системы наибольшую долю занимают контуры с площадью <10 га. Количественное и относительное содержание их составляло 282 шт. или 69,7% от общего их количества. На втором месте по численности находились контуры с площадью 10-50 га. Их относительное содержание составило 24,2%. В сумме их доля в контурной системе достигает 94%.

Анализ контурной дифференциации для содержания гумуса в почве выявил доминирующее положение в общей системе контуров с площадью <10 га. Доля контуров с различными показателями плодородия в общей контурной системе заметно различается. Так для гумуса она составила 82%, что на 10% больше, чем на Окско-Донской равнине, нитратного азота - 60%, подвижного фосфора - 64%, подвижного калия - 46%, реакции среды - 64%. Полученные данные свидетельствуют о высоком уровне контурной дисперсности почвенного плодородия черноземов выщелоченных.

Коэффициент пространственной вариации для всего массива контуров составил 30,6%, а для преобладающих контуров 34,2%, что соответственно на 3,5 ниже и 10,7 выше, чем в среднем по локальным блокам на черноземе обыкновенном.

Внутрипольная контурная дифференциация почвенного плодородия в условиях Приволжской возвышенности на черноземах южных

Черноземы южные (блок №5) сформировались в более засушливой части степной зоны, в подзоне злаковых степей со среднегодовым количе-

ством осадков 300-400 мм."Размещаясь на наиболее выраженной по рельефу части Приволжской возвышенности, данный подтип имеет коэффициент расчлененности территории 0,60 км/км2. Площадь пораженной эрозией пашни составляет около 80%.

Располагаясь на самой высокой части Приволжской возвышенности, пашня находится под постоянным давлением негативных природных процессов. Более высокое размещение над уровнем моря усиливает интенсивность работы эрозионных потоков. Природные процессы, в комплексе с активной деятельность человека, сформировали на пашне сложную конфигурацию внутрипольной дифференциации элементов почвенного плодородия. На 1000 га пашни южного чернозема выделено 667 индивидуальных контуров по различным элементам эффективного плодородия. Их общее количество в 3,2 раза превышало аналогичный средний показатель, рассчитанный по трем локальным блокам мониторинга на черноземе обыкновенном.

В общем массиве контурной системы наибольшую долю занимали контуры с площадью <10 га. Количественное содержание их составило 540 шт. или 80,9% от общего количества. На втором месте находились контуры с площадью 10-50 га. Их относительное содержание составило 15,7%. В сумме они занимают почти 96,6% всей контурной системы.

На южных черноземах площади основных агрохимических контуров не превышают 50 га, что подтверждает высокий уровень дисперсности контурной системы.

Коэффициент пространственной вариации для всего массива контуров составил 30,6%, а для преобладающих контуров 27,6%, что соответственно на 3,9 ниже и 7,5 выше, чем в среднем по трем блокам мониторинга на черноземе обыкновенном.

Вариабельность контуров с различным содержанием элементов плодородия для всей контурной системы составила 50,9%. Для преобладающего контура (<10),максимальный коэффициент вариации отмечен для подвижного фосфора (55,2%) и нитратного азота (41,0%).

Вариабельность содержания гумуса в контурах, как всей контурной системы, так и преобладающих по площади контурах, была на уровне 26,9-28,4%.

Связь гумуса с продуктивностью зерновых культур в элементарной почвенной структуре (ЭПС)

Урожайность сельскохозяйственных культур на черноземных почвах, в том числе и пшеницы, является производной уровня плодородия почв и интенсификации технологии их возделывания. Обобщенные данные по элементам почвенной структуры (ЭПС) в черноземной зоне выявили низкий уровень связи между урожайностью и содержанием в почве гумуса

(г=0,2). Слабая зависимость урожайности пшеницы от уровня содержания в почве гумуса и других питательных элементов связана с неоднородностью почвенного покрова, большой контурной дисперсностью элементов плодородия, различным уровнем, неодновременносгью и неравномерностью выпадения атмосферных осадков в рамках почвенной структуры (ЭПС). Так снижение уровня гумусированности от чернозема обыкновенного (6,0%) Окско-Донской равнины к чернозему южному на Приволжской возвышенности (3,1%) соответственно привело к снижению уровня урожайности озимой пшеницы на 10 ц/га. Однако увеличение уровня содержания гумуса в черноземе выщелоченном и обыкновенном на Приволжской возвышенности до 5,2-5,8% не вызвало повышение урожайности озимой пшеницы. Таким образом, уровень гумусированности черноземных почв в рамках ЭПС слабо влияет на урожайность озимой пшеницы.

Внутрипольное контурное перераспределение элементов

плодородия и их связь с продуктивностью зерновых культур

В условиях конкретного поля количество гумуса, ареал распространения контуров эффективного плодородия и направленность действия различных факторов формирования пестроты плодородия заметно отличаются от зональных. Ограниченная по площади территория в рамках ЭПА, по сравнению с элементарной почвенной структурой (ЭПС), способствует более равномерному и одновременному проявлению природных процессов на формирование урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому на всех блоках локального мониторинга (ареалах) усилилась связь урожайности озимой пшеницы с контурным содержанием в почве гумуса, нитратного азота, подвижного фосфора и калия. В системе ЭПА показатель внутриполевой коррелятивной связи продуктивности озимой пшеницы с элементами плодородия был выше, чем в ЭПС и по отдельным ареалам составил от 0,4 до 0,9. Для реакции среды коэффициент корреляции в среднем по почвенным ареалам был отрицательным (г=-0,5).

Сравнительный внутриполевой анализ показал, что при колебании гумуса от 4 до 5% продуктивность озимой пшеницы увеличивается на 5,6 ц/га, а диапазон колебания от 5 до 6% обеспечил прибавку в 0,9 ц/га. На уровне 7% содержания гумуса в почве прибавка урожайности озимой пшеницы по сравнению с уровнем 4% гумуса составила 11,1 ц/га. Коэффициент корреляции урожайности с содержанием в почве гумуса в рамках одного поля составил 0,9.

Спектр природных процессов (поступление органического вещества в почву, количество выпадающих атмосферных осадков, температура почвы и воздуха, активность микробиологических процессов на фоне интенсивности использования пашни) формируют депо элементов эффективного плодородия почв, которые оказывают большое влияние на уровень урожайности озимой пшеницы (табл. 1).

Для обыкновенных черноземов межландшафтной территории (блок №2) установлена средняя связь (г=0,б) урожайности озимой пшеницы с нитратным азотом и подвижным калием. С остальными показателями связь урожайности была несущественной.

Таблица 1

Взаимосвязь гумуса и показателей эффективного плодородия почвы с урожайностью озимой пшеницы в рамках одного поля

(локальный блок №2)

Содержание гумуса, % Урожайность, ц/га Нитратный азот, мг/кг Подвижный рН среды

фосфор, мг/кг калий, мг/кг

4,0 22,5 6,9 16,2 270 5,8

5,0 28,1 10,8 21 390 6,1

6,0 29,0 13,1 20,2 460 6,1

7,0 33,6 11,2 18,8 360 5,6

Среднее 5,5 28,3 10,5 19,05 370 5,9

Ккорр. урожайности с 0,6 0,2 0,6 -0,1

Ккорр. гумуса с 0,9 0,8 0,4 0,8 0

При увеличении в почве содержания гумуса происходит увеличение уровня урожайности. Повышение гумуса в почве на 1% дает прибавку урожайности в 3,7 ц/га.

Выявленная закономерности изменения связей между продуктивностью и элементами плодородия на черноземах обыкновенных межландшафтной территрии подтвердилась и на черноземах обыкновенных, сформированных на коренных породах. Рост содержания гумуса в почве обеспечил прибавку как урожайности, так и содержания клейковины (г=0,67). Повышенный температурный режим черноземов обыкновенных на коренных породах способствовал формированию более качественного зерна, чем в других почвенных ареалах (табл.2).

Таблица 2

Влияние показателей эффективного плодородия почвы

на продуктивность озимой пшеницы (локальный блок №4)

Содержание гумуса, % Нитратный азот, мг/кг Подвижный РН Урожайность, ц/га (2009г)

фосфор, мг/кг калий, мг/кг

3,5-4 11,6 13,2 475 7,5 17,5

5 11,5 7,2 500 7,5 27

6-6,5 20,2 38 650 7,5 30,7

НСРо,95 5,4* 5,2* 0,65* 6,99*

* - данные достоверны по Б критерию.

На стационарном опыте в условиях чернозема южного (локальный блок №5) определяющим фактором в изменении урожайности озимой пшеницы, также как и на других подтипах черноземных почв является содержание гумуса (г=0,5). В условиях выраженного рельефа определено действия места размещения посевов по склону на уровень урожайности озимой пшеницы. На коротких по длине склонах южной экспозиции (100200 м) более высокий уровень урожайности озимой пшеницы получен на верхней, а на длинных склонах (до 3000 м) аналогичных экспозиций - на нижней его части. Основная причина дифференциации уровня урожайности озимой пшеницы на склонах различной длины обусловлена особенностями внутрипочвенного перемещения влаги и питательных элементов по длине склона. Форимрование качества зерна на склонах проходило по той же схеме, что и фомирование урожайности озимой пшеницы.

Эффективность использования удобрений в условиях контурной дифференциации почвенного плодородия

На стационарном опыте в условиях высокой контурной дифференциации пашни по почвенному Плодородию выявлена связь урожайности озимой пшеницы с уровнем содержания в почве элементов плодородия и дозами вносимых азотных удобрений.

В рамках стационарного опыта выявлена связь уровня содержания гумуса на неудобренных вариантех с урожайностью озимой пшеницы. Прибавка урожайности на почве с содержанием гумуса 3,2% по сравнению с 2,7% составила 5,6 ц/га или 17,8%.

Минеральные удобрения оказали положительное влияние на урожайность озимой пшеницы (рис. 3).

В среднем по двум гумусным фонам и дозам внесения аммачной селитры прибавка от удобрений, по сравнению с неудобренньм контролем, составила 5,2 ц/га или 15,8%.

При внесении одинарной дозы аммиачной селитры N34 прибавка урожая в среднем по двум гумусным фонам по сравнению с неудобренным контролем составила 5,5 ц/га (16,7%). Двойная доза аммиачной селитры способствовлао давльнейшему росту урожайности. Прибавка на этом варианте, по сравнению с неудобренньм контролем, составила 7,5 ц/га, а по сравнию с одинарной дозой - 2,0 ц/га. Дальнейший рост доз внесения азотных удобрений не привел к повышению урожайности культуры.

50 т Ибуд

3,2% 2,7%

Рис.3. Влияние уровня гумусированности и удобрений на урожайность озимой пшеницы (2008-2009гг.)

Отмечается дифференцированное влияние уровней содержания гумуса на эффективность применяемых под озимую пшеницу азотных удобрений.

В среднем по всем удобренным вариантам прибавка урожайности озимой пшеницы при внесении аммиачной селитры, по сравнению с контролем, на гумусном фоне 3,2% составила 7,2 ц/га или - 20,7%, на фоне 2,7% соответственно 3,3 ц/га или 10,6%. По мере увеличения доз вносимых удобрений на повышенном гумусном фоне отмечается более прогрессивный рост прибавки урожайности пшеницы по сравнению с пониженным гумусным фоном. Так, при внесении N68 на фоне содержания гумуса в почве 3,2% прибавка урожайности по сравнению с одинарной N34 составила 4,1 ц/га, а на менее гумусированном фоне (2,7%) она соответственно снизилась на 0,1 ц/га.

Изменение продуктивности яровой пшеницы в большей мере проявляется от действия различных доз удобрений. Максимальная прибавка урожая яровой пшеницы наблюдалась на варианте с применением аммиачной селитры N102. Средняя прибавка по опыту составила 4,2 ц'га или 37,5%. При этом разница в урожайности между двумя гумусными фонами составила 1 ц/га.

Дифференцированное внесение удобрений также оказало заметное влияние на качество зерна озимой пшеницы. Средневзвешенное содержание клейковины на варианте без удобрений составило 26,8%. Более высокое содержание клейковины (38,5%) было получено на варианте с внесением аммачной селитры в дозе N102. На вараинтах с более низкими дозами связь между величиной вносимой дозы и уровнем содержания клейковины в зерне не установлена.

Эколого-эиергетическая и экономическая эффективность размещения посевов зерновых культур на различных элементах агроландшафта

Эколого-экономический расчет позволяет определить наиболее эффективные приемы возделывания пшеницы в условиях контурной дифференциации пашни по плодородию.

Минеральные азотные удобрения эффективнее действовали на пашне с более высоким содержанием гумуса. В экологических условиях стационарного опыта максимальный условно чистый доход с 1 га пашни (5444 руб/га) был получен на варианте с внесением одинарной дозы аммиачной селитры N34. В контуре с содержанием гумуса 3,2% он составил 5444 руб/га, а в контуре с содержанием гумуса 2,7% - 3370 руб/га. На варианте с внесением N102 условно чистый доход по сравнению с одинарной дозой сократился в контуре с содержанием гумуса 3,2% на 33,3%, а в контуре с содержанием гумуса 2,7% на 72,2%.

Посевы озимой пшеницы, размещенные в разных экологических условиях, сформировали дифференцированную урожайность озимой пшеницы. На склонах крутизной от 2,0 до 4,5° уровень урожайности озимой пшеницы был на 9,6 ц/га, или 41,1% выше, чем на водораздельных плато. На всех локальных блоках мониторинга черноземной зоны, в среднем за два года, в условиях склона получено зерно 3-го класса, а на водораздельных плато 4-5-го класса.

С учетом стоимости и качества полученного зерна при одинаковых эксплуатационных затратах себестоимость зерна на водоразделе была в среднем по всем опытным полям локальных блоков мониторинга на 88,7% выше, чем на склонах. При этом условно-чистый доход на гектар посевов озимой пшеницы, размещенных на склоне, составил 4,5 тыс.руб, или 132%.

Размер условно-чистого дохода производства зерна озимой пшеницы подвержен географическому изменению и колеблется под влиянием рельефа. Так на черноземе обыкновенном Хвалынского района условно-чистый доход составил на плато 0,8 тыс.руб/га, тогда как на склоне был получен доход 5,1 тыс.руб/га. При этом уровень рентабельности соответственно составил 15 и 90%. В условиях межландшафтной территории (блок №2) максимальный условно-чистый доход с единицы площади составил: на плато - 7,7 тыс.руб/га, а на склоне - 13,9, т.е. при этом уровень рентабельности составил 201%, что позволило увеличить доход в 1,8 раза.

ВЫВОДЫ

1. Формирование контурной пространственной дифференциации плодородия на уровне ЭПС и ЭПА проходит под влиянием уровня проявления процессов эрозии и сельскохозяйственного использования пашни. Применение компьютерных технологий позволяет на цифровой основе разместить и генерализовать контурную дифференциацию почвенного плодородия.

2. В общей структуре гумусных контуров на пашне в условиях черноземных почв Правобережья преобладающими по численности являются контуры с площадью до 10 га. В среднем по двум ландшафтным провинциям доля этих контуров в общей контурной структуре занимает более 65%.

3. Максимальный коэффициент пространственной вариации содержания гумуса в гумусных контурах как по ЭПС (31,5%), так и ЭПА (28,5) наблюдается в контурах с площадью <10 га. Увеличение площади контура приводит к снижению коэффициента вариации содержания гумуса в контурах.

4. По численности в контурной системе ЭПА максимальное количество занимают контура с площадью <10 га. Наибольшее количество гумусных контуров отмечалось на черноземах южных (84%) и выщелоченных (82%), минимальное - на черноземах обыкновенных Окско-Донской равнины (7%).

5. В контурной системе ЭПА отмечается уменьшение с запада на восток размера преобладающего контура по отдельным показателям эффективного плодородия. Максимальный коэффициент пространственной вариации отмечен: по гумусу и подвижному фосфору - на выщелоченных черноземах, рН и подвижному калию - на черноземах обыкновенных межландшафтной территории, нитратному азоту - на черноземах южных.

6. В рамках ЭПС не выявлено устойчивой связи между конутрной дифференциацией плодородия на черноземных почвах и продуктивностью озимой пшеницы (г=0,2).

В системем ЭПА показатель внутриполевой коррелятивной связи продуктивности озимой пшеницы с элементами плодородия был выше и по отдельным ареалам составил от 0,4 до 0,9. Для реакции среды коэффициент корреляции в среднем по почвенным ареалам был отрицательным (г=-0,5).

7. Максимальная прибавка урожая озимой пшеницы получена от внесения дозы аммиачной селитры N68, а яровой пшеницы N102. На почвах с повышенным содержанием гумуса (3,2%) увеличение эффективности вносимых доз минеральных удобрений идет в опережающем темпе, чем на более низком уровне (2,7%).

8. При внесении азотных удобрений отмечается увеличение содержания клейковины в зерне озимой пшеницы. Максимальное содержание

клейковины в опыте (38,5%) было получено на варианте с внесением аммиачной селитры в дозе N102, что на 12 единиц выше, чем на контроле и на 5 единиц, чем при внесении одинарной дозы (N34) аммиачной селитры.

9. В опыте максимальный условно-чистый доход с 1 га пашни (5444 руб/га) был получен на варианте с внесением N34. В контуре с содержанием гумуса 3,2% он составил 5444 руб/га, а в контуре с содержанием гумуса 2,7% - 3370 руб/га. На варианте с внесением N102 условно чистый доход по сравнению с одинарной дозой сократился в контуре с содержанием гумуса 3,2% на 33,3%, а в контуре с содержанием гумуса 2,7% на 72,2%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Полученная на основе применения ГИС-технологий контурная пространственная дифференциация плодородия черноземных почв послужит основанием для разработки новых экологически обоснованных проектов землеустройства. Контурная организация земельных угодий, сопряженное размещение сельскохозяйственных культур в рамках экологического каркаса позволит довести энергетический баланс в агроландшафте до бездефицитного уровня.

2. В целях повышения урожайности и качества зерна озимой и яровой пшеницы ежегодно следует применять азотные минеральные удобрения в дозах не выше 34- 68 кг.д.в. на га.

Для более эффективного использования минеральных удобрений под зерновые культуры их применение следует увязывать с уровнем плодородия почв в почвенных контурах, чем выше содержание элементов плодородия в почве, тем выше эффективность азотных удобрений.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 .Губарев Д. И. Влияние различных агроценозов на качественный состав азотного фонда чернозема южного / Л.Б. Сайфуллина, И.Ф. Медведев, Д.И. Губарев, Т.В. Демьянова // Мат. межд. науч.- практ. конф. «Агрохимия и экология: история и современность», Т.З, Нижний Новгород, 2008, С. 93-96.

2.Губарев Д.И. Роль размера гумусного контура в формировании уровня плодородия почв и урожая зерновых культур / И.Ф. Медведев, C.B. Каземиров, Д.И. Губарев, Л.Б. Сайфуллина // Мат. межд. науч.- практ. конф. «Агрохимия и экология: история и современность», Т.З, Нижний Новгород, 2008, С. 56-59.

3.Губарев Д.И. Роль экологических факторов в формировании устойчивости зернового производства в Саратовской области / И.Ф. Медведев, И.И. Рябова, М.Н. Любимова, Д.И. Губарев // Повышение устойчивости производства сельскохозяйственных культур в современных условиях: Сбор. науч. матер., Орел: ПФ «Картуш», 2008, - 612 с.

4.Губарев Д.И. Особенности формирования урожая и качества зерна пшеницы на различных по уровню потенциального и эффективного плодородия почвенных контурах / И.Ф. Медведев, Д.И. Губарев, A.A. Вайгант // Мат. межд. науч.- практ. конф. «Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия» 10-12 сентября, ГНУ ВНИИЗПиЗПЭ РАСХН, 2008, - С. 567-569.

5.*Губарев Д.И. Распределение ТМ в черноземах Поволжья по основным «азональным» ландшафтам и элементам агроландшафта / И.Ф. Медведев, С.С Деревягин, Д.И. Губарев // Плодородие, №3,2008 С. 52-53.

6.Губарев Д.И. Особенности разработки координатного земледелия для условий Саратовской области / И.Ф. Медведев, A.A. Вайгант, Д.И. Губарев, Л.В. Андреева // Сб. науч. Трудов / ГНУ НИИСХ Юго-Востока Рос-сельхозакадемии, Саратов: ООО «Ракурс», 2009, С.219-226.

7.Губарев Д.И. Продуктивность и качество зерна пшеницы в различных экологических условиях черноземной зоны Саратовской области / И.Ф. Медведев, Д.И. Губарев, A.A. Бочков, Л.В. Андреева // Мат.регион. науч.-практ. конф. 26-27 февраля 2009 г., ГНУ НИИСХ Юго-Востока, г.Саратов, 2009, С. 110-116.

8.*Губарев Д.И. Применение удобрений в условиях склона и их влияние на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы / Д.И. Губарев, И.Ф. Медведев, Д.А. Анисимов // Энтузиасты аграрной науки: Труды Куб.ГАУ - Краснодар, 2009, - Вып. 9. С.146-149.

9.*Губарев Д.И. Роль природных факторов в формировании продуктивности и качества озимой пшеницы / Д.И. Губарев, И.Ф. Медведев // Вестник Саратовского Госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. Саратов №10,2009. С. 14-18.

Ю.Губарев Д.И. Продуктивность и качество зерна озимой пшеницы в условиях склонового рельефа / Д.И. Губарев, И.Ф. Медведев, А.А. Вай-гант, Л.В. Андреева // Материалы всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Молодые ученые агропромышленному комплексу Поволжья». Саратов, 2010. - С.240-243.

* - статьи в журналах по списку ВАК РФ

Подписано в печать 07.06.2010 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,5. Тираж 120. Заказ 344/2010

Типография ОООп «Орион» 410031, г. Саратов, ул. Московская, 62 тел.: (8452) 23-60-18

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Губарев, Денис Иванович

Введение.

Глава 1. Обоснование выбора направления исследований.

1.1. Агроландшафт как основа рационального использования почвенных ресурсов.

1.2. Условия дифференциации элементов плодородия почвы вЭПСиЭПА.

1.3. Роль природных факторов в формировании продуктивности и качества пшеницы.

1.4. Роль элементов технологии в формировании продуктивности и качества зерновой продукции пшеницы.

Глава 2. Условия, методика и объекты проведения исследований.

2.1. Характеристика региональных природных условий.

2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов.

2.3. Характеристика объекта исследований и схемы опытов.

2.4. Методика проведения исследований.

Глава 3. Географический фактор формирования дифференциации плодородия черноземных почв Саратовской области.

3.1. Адаптация методики почвенно-агрохимического обследования с применением навигационных приборов.

3.2. Цитологические и геоморфологические особенности формирования почвенного покрова черноземных почв.

3.3. Особенности географического изменения количества гумусных контуров в пределах ЭПС.

Глава 4. Внутрипольная контурная дифференциация плодородия по элементам почвенных ареалов (ЭПА).

4.1. Экологические особенности внутрипольной дифференциации почв по плодородию.

4.2. Внутрипольная дифференциация показателей эффективного плодородия на черноземах обыкновенных, сформированных в различных экологических условиях.

4.3. Дифференциация пашни по уровню плодородия на черноземах выщелоченных Приволжской возвышенности.

4.4. Внутрипольная дифференциация почвенного плодородия в условиях Приволжской возвышенности на черноземах южных.

Глава 5. Экологические особенности формирования продук- jQg тивности и качества зерновых культур.

5.1. Связь гумуса с продуктивностью зерновых культур в элементарной почвенной структуре (ЭПС).

5.2. Внутрипольное перераспределение гумуса и элементов плодородия и их связь с продуктивностью зерновых культур.

5.3. Влияние эффективности использования удобрений в условиях контурной дифференциации почвенного плодородия.

Глава 6. Эколого-энергетическая и экономическая эффективность размещения посевов зерновых культур на различных элементах агрол андшафта.

6.1. Энергетическая эффективность применения удобрений при производстве пшеницы.

6.2. Экономическая эффективность применения удобрений при различном содержании в почве гумуса.

6.3 Экономические показатели возделывания озимой пшеницы по элементам рельефа в агроландшафте.

Выводы.

Предложения производству.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Контурная дифференциация почвенного плодородия черноземов Правобережья Саратовской области и ее связь с продуктивностью зерновых культур"

В последнее десятилетие выделяются три больших группы факторов и условий, определяющих тенденции развития сельского хозяйства: экологические, экономические и социальные. Наиболее ярким их проявлением следует считать глобальные изменения климата и техногенез в агросфере [52,101].

Интенсивное сельскохозяйственное использование почвенного покрова в условиях экономического кризиса и глобального проявления климата на фоне выраженной пестроты почвообразующих пород и геоморфологической ситуации усиливаются процессы деградации почвенного покрова.

Современные тенденции глобального потепления климата существенно изменили условия формирования стока талых вод и водного режима почв, еще в большей мере привели к наступлению маловодного цикла [97].

На этом фоне заметно снизилась продуктивность и качество возделываемых культур. Основная причина это безвозвратные системы земледелия, большая пестрота почвенного покрова по плодородию и смена водного режима почвы.

Анализ причинно-следственных связей показывает, что изменение парадигмы природопользования в сторону природоохранной ориентации предусматривает соблюдение требований рационального природопользования, адаптации земледелия к природно-экологическим условиям, учета средоооб-разующего потенциала агрофитоценозов, освоение природоохранных экологических каркасов по реабилитации техногеннонарушенных территорий.

В рамках глобального потепления отчетливо проявляется связь урожайности отдельных групп, прежде всего, зерновых культур с биосферными процессами в агроландшафте.

В этих условиях усиливается роль оперативной почвенно-агрохимической диагностики почвы основанной на применении компьютерных технологии, которая дает возможность на шобом уровне отразить пестроту почвенного плодородия. Применение глобального навигационного прибора позволяет выявить и зафиксировать на координатной основе пространственное размещение в рабочем участке почвенных контуров с различным уровнем потенциального и эффективного плодородия, что, в свою очередь, дает возможность провести более глубокую адаптацию сельскохозяйственных культур к природным условиям, более рационально использовать почвенные ресурсы. Как показали исследования, это один из наиболее выгодных приемов снижения энергозатрат на технологию производства сельскохозяйственных культур.

Учитывая, что в настоящее время более 60% территории черноземной степной зоны Саратовской области занимают малопродуктивные, отличающиеся большой пестротой плодородия почвы, возникает проблема адаптации к различным экологическим условиям, прежде всего зерновых культур, которые занимают более 70% от всей посевной площади черноземной зоны. Конечный продукт компьютерной технологии почвенно-агрохимической диагностики - цифровые карты, которые дают возможность сформировать близкие по уровню плодородия базовые рабочие участки с близкими по уровню плодородия и реакции на них зерновых культур, что позволяет более эффективно использовать дефицитные антропогенные ресурсы.

Представленная работа является составной частью разделов тематического плана исследований лаборатории агроландшафтов и защиты почв от эрозии (шифр: 04.06.01.01; 04.06.03.01.), выполняемая автором в период 2007-2010 гг.

Цель и задачи исследований. В рамках элементарной почвенной структуры (ЭПС) и элементарных почвенных ареалов (ЭПА) на основе использования компьютерных технологий провести почвенно-агрохимическую диагностику, выявить уровень дифференциации почвенного плодородия, определить зависимость формирования продуктивности и качества зерна пшеницы от природных и антропогенных факторов на черноземах Правобережья Саратовской области.

Задачи исследований:

• в общей контурной системе ЭПС и ЭПА определить долю различных по площади контуров; рассчитать коэффициент пространственной вариации гумуса и элементов эффективного плодородия (N-N03, Р2О5, К2О, рН) в различных по площади контурах ЭПС; для элементарных почвенных ареалов (ЭПА) выявить особенности внут-рипольной дифференциации контуров с элементами почвенного плодородия и коэффициент их пространственной вариации; ® в различных по площади контурах выявить продуктивную и качественную реакцию пшеницы на уровень содержания в них элементов плодородия почв;

• разработать приемы оптимизации урожайности и качества пшеницы; определить эколого-экономическую эффективность приемов возделывания пшеницы.

Научная новизна. Впервые для условий черноземов Правобережья Саратовской области на основе компьютерной технологии в рамках ЭПС и ЭПА проведена почвенно-агрохимическая диагностика, получены сопряженные данные контурной дифференциации почвенного покрова по основным элементам плодородия и уровню урожайности пшеницы. На основе контурной дифференциации элементов плодородия разработаны приемы оптимизации продуктивности и качества пшеницы.

Личный вклад автора. При подготовке и выполнении диссертационной работы автором подготовлена и проанализирована база дынных по контурной дифференциации почвенного покрова, проведен сопряженный покон-турный учет урожая, заложены опыты с удобрениями, определена эколого-экономическая эффективность возделывания пшеницы в рамках контурной дифференциации. Всем сотрудникам отдела защиты почв от эрозии, ООО «Фотограмметрия», лаборатории качества зерна и массовых анализов, принимавших активное участие в подготовке диссертационной работы выражаю свою благодарность.

Положения, выносимые на защиту:

2. Продуктивная и качественная реакция озимой и яровой пшеницы на контурную дифференциацию плодородия.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях "Агрохимия и экология: история и современность" (Н. Новгород, 2008 г.), «Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия» (Курск, 2008 г.), «Энтузиасты аграрной науки» (Краснодар, 2009г.), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГО ВПО СГАУ им. Н.И. 7

Вавилова (Саратов, 2007, 2008, 2009 гг.), на международных научных конференциях «Вавиловские чтения»(2008, 2009 гг.), научно-практической конференции. ГНУ НИИСХ Юго-Востока РАСХН «Зональные особенности научного обеспечения сельскохозяйственного производства Юго-Востока России» (Саратов, 2009 г., 2010 г.), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Молодые ученые агропромышленному комплексу Поволжья» (Саратов, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 3- в реферируемых журналах по списку ВАК.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Губарев, Денис Иванович

Выводы

8. При внесении азотных удобрений отмечается увеличение содержания клейковины в зерне озимой пшеницы. Максимальное содержание клейковины в опыте (38,5%) было получено на варианте с внесением аммиачной селитры в дозе N102, что на 12 единиц выше, чем на контроле и на 5 единиц, чем при внесении одинарной дозы (N34) аммиачной селитры.

9. В опыте максимальный условно-чистый доход с 1 га пашни (5444 руб./га) был получен на варианте с внесением N34. В контуре с содержанием гумуса 3,2% он составил 5444 руб./га, а в контуре с содержанием гумуса 2,7% - 3370 руб./га. На варианте с внесением N102 условно чистый доход по сравнению с одинарной дозой сократился в контуре с содержанием гумуса 3,2% на 33,3%, а в контуре с содержанием гумуса 2,7% на 72,2%.

Рекомендации производству

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Губарев, Денис Иванович, Саратов

1. Абдрашитов P. X. Технологические приемы возделывания зерновых культур на Южном Урале / P. X. Абдрашитов // Вестн. Рос. акад. с.-х. наук. М.: 2005. - С. 94-116.

2. Авдонин Н.С. Почвы, удобрения и качество растениеводческой продукции / Н.С.Авдонин М.: Колос, 1979 - 302 с.

3. Агроклиматические ресурсы Саратовской области. Л.: Гидрометеоиз-дат, 1970. - 12 с.

4. Адерихин П.Г. Фосфор в почвах и земледелии Центрально-Черноземной полосы / П.Г. Адерихин. Воронеж: 1970. - 240 с.

5. Адерихин П.Г. Почвенно-эрозионное районирование ЦЧО / П.Г. Адерихин, И.А. Санталов // Природное сельскохозяйственное районирование СССР. МГУ, 1981.-С. 110-145.

6. Александрова JI.H. Органическое вещество почв и процессы его трансформации / JI.H. Александрова. JI.: Наука, 1980. - 287 с.

7. Афанасьев Р.А. Агрохимическое обеспечение точного земледелия / Р.А. Афанасьев // Проблемы агрохимии и экологии. 2008 - № 3 - С. 22-28.

8. Ахтырцев Б.П. Влияние водной эрозии на агрохимические и агрофизические свойства типичных черноземов / Б.П. Ахтырцев, И.А. Лепин // Научные основы повышения плодородия почв. -М.: 1983, с.9-27.

9. Аюпов 3.3. Влияние предшественников на урожай и качество зерна яровой пшеницы в системе биологического земледелия / 3.3. Аюпов, B.C.

10. Сергеев // Качество продукции растениеводства и приемы его повышения. Уфа, 1998. - С. 83 - 85.

11. Барабанов А.Г. Контурная организация территории и лесомелиорации / А. Г. Барабанов // Земледелие. -1993. №7. - С. 9 - 12.

12. Бебякин В.М. К вопросу управления качеством зерна в засушливых условиях / В.М. Бебякин, И.Г. Прокофьева, И.Л. Тер-Асатурова // Вестник Российской академии с.-х. наук. 1996. - №4. - С.39-42.

13. Берг JI.C. Ландшафтно-географические зоны СССР / Л.С. Берг. М.-Л., 1931.-145 с.

14. Бронзова Г.Я. Создание кормовых угодий на смытых почвах / Г.Я. Брон-зова. -М.: Сельхозгиз, 1965- 140 с.

15. Будыко М.И. Изменения климата / М.И. Будыко. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 280 с.

16. Буткевич В.В. Температура почвы и влияние удобрений на урожай и качество яровой пшеницы / В.В. Буткевич // Докл. АН СССР. 1937. - Т. 17. - №2. - С.47 - 49.

17. Вакар А.Б. Клейковина пшеницы / А.Б. Вакар. М.: АН СССР, 1961. -252 с.

18. Вакар А.Б. Белковый комплекс клейковины / А.Б. Вакар // Растительные белки и их биосинтез. М.: Наука, 1975. - С. 38-58.

19. Вильяме В.Р. Основы земледелия / В.Р. Вильяме М.: ОГИЗ - Сельхозгиз, 1948.-224 с.

20. Волков С.Н. Землеустройство в условиях земельной реформы (экономика, экология, право) / С.Н. Волков. М.: Былина, 1998. - 526 с.

21. Вольфцун К.Б. Расчеты элементов баланса грунтовых вод / К.Б. Вольф-цун Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 272 с.

22. Воронов Б.А. Принципы рационального природопользования (на примере Хабаровского края) / Б.А. Воронов Хабаровск: 2000. - 144 с.

23. Герасименко В.П. Некоторые закономерности эрозионно-аккумулятивных процессов на пашне / В.П. Герасименко // Науч.-техн.140бюл. ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии. 1985. - №1(44). - С. 48-52.

24. Герцык В.В. Водный режим черноземных почв на склонах различной экспозиции / В.В. Герцык // Почвоведение. 1966. - № 6. - С. 37-46.

25. Глазовская М.А. Роль и функция педосферы в геохимических циклах углерода / М.А. Глазовская // Почвоведение. 1996, - №2. - С.16-19.

26. Гольцберг И.А. Современное состояние и задачи в области климатического картографирования СССР / И.А. Гольцберг // Тематическое картографирование в СССР. Л.: Наука, 1967. - С. 84-90.

27. Горбачева А.Е. Почвенно-агрохимические и экологические основы повышения плодородия эродированных черноземов: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук / А.Е. Горбачева. Минск: 1989. - 49с.

28. Дегтярева Г.В. Влияние погодных условий на качество зерна яровой пшеницы и возможность его прогноза/ Г.В. Дегтярева // Научные труды вып.34. Земледелие. Саратов: «Коммунист», 1975, - 197с.

29. Дегтярева Г.В. Погода, урожай и качество зерна яровой пшеницы / Г.В. Дегтярева Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 216 с.

30. Демин А.П. Изменчивость урожайности яровой пшеницы по зонам увлажнения / А.П. Демин // Вестник с.-х. науки. 1980. - №4. - С. 75-83.

31. Дик Э.П. Лесолуговое основание эродированных склонов на Приволжской возвышенности в Красноармейском районе Саратовской области: автореф. дис. . канд. е.- х. наук / Э. П. Дик. Саратов, 1981. - 16 с.

32. Дмитриев Е. А. Математическая статистика в почвоведении / Е. А. Дмитриев. М.: Изд-во МГУ, 1972. - 292 с.

33. Добровольский Г.В. Биосферно-экологичекое значение почв / Г.В. Добровольский. М.:Колос, 1996. - С.5-10.

34. Добровольский Г.В. Деградация почв «тихий кризис планеты» / Г.В. Добровольский, Г.С. Куст // Природа, 1996. - №5 - С. 23-32.

35. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь /В.В. Докучаев. СПб., 1892.- 128с.

36. Доргоневская Е.А. Чем определяется географическая изменчивость содержания белка в зерне пшеницы // Зерновые и масличные культуры. 1968.Ш.С.4-7.

37. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А.Доспехов. М.: Агро-промиздат, 1985. - 351 с.

38. Егоров В.Е. Из результатов полувекового опыта ТСХА с удобрениями, севооборотом и монокультурами / В.Е. Егоров // Изв. ТСХА. 1963. -№6. - С.30-56.

39. Егоров Г.А. Технологические свойства зерна. / Г.А. Егоров М.: Агро-промиздат,1985. - 334 с.

40. Елизаров А.В. О создании экологического каркаса Самарской области / А.В. Елизаров // Экологическая безопасность и устойчивое развитие Самарской области. Вып.6. Самара: 1998. - С.76-91.

41. Ефремов В.В. Проблемы и методы комплексной диагностики плодородия почв / В.В. Ефремов и др. //Успехи почвоведения. Советские почвоведы к ХШ Междунар. Конгрессу почвоведов, Гамбург, 1986. М.: Наука, 1986. - С.80-84.

42. Жежер JI.B. Влияние удобрений на склоновых землях / Л.В. Жежер // Почвоохранное земледелие на склонах. Новосибирск, 1983. - С. 129134.

43. Журавлева Г. В. Некоторые агрофизические свойства выщелоченного чернозема Алтайского края / Г.В. Журавлева // Водная и ветровая эрозия почв и меры борьбы с ней в Сибири. Новосибирск, 1974. - С. 25 - 30.

44. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство / А.А. Жученко. Кишинев: Штиинца, 1990. - 431 с.

45. Жученко А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (концепция) / А.А. Жученко. Пущино: ОНТИРАН, 1994. - 148 с.

46. Завалин А.А. Влияние условий азотного питания на урожайность и качество зерна различных сортов яровой пшеницы / А.А. Завалин, А.В. Пасынков, Е.Н. Пасынкова // Агрохимия №7. М.: Наука,2000 - С.27-34142

47. Здоровцев И. П. Особенности размещения и устройства территории в условиях сложного рельефа ЦЧО / И. П. Здоровцев, А. Е. Шевцов, В. И. Ковбаса // Науч.-техн. бюл. ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии. 1976.-Вып.8.-С. 51-56.

48. Зезюков Н. И. Динамика растительных остатков в почве при различных способах возделывания культур в посевах на выщелоченном черноземе: автореф. дис. . канд. с.-х. наук/Н. И. Зезюков. Воронеж, 1980. -21 с.

49. Иванов A.JI. Глобальное изменение климата и его влияние на сельское хозяйство России / A.JI. Иванов // Земледелие №1. 2009 - С.3-5.

50. Иванов В. Д. Плодородие эродированных черноземов и серых лесных почв / В. Д. Иванов, М. И. Парахневич // Тр. Воронежского СХИ. Воронеж, 1983. -Т.97,- С. 19-23.

51. Иванова З.П. Современные экзогенные процессы Саратовского Поволжья и новейший структурный план: автореф. дис. . канд. геогр. наук / 3. П. Иванова. Л., 1988. - 24 с.

52. Иванова З.П. Экзогенный морфогенез Саратовского Поволжья / З.П. Иванова. Саратов: издательский центр «Наука», 2009. - 161 с.

53. Исмагилов P.P., Пшеница на продовольствие / P.P. Исмагилов Сельские узоры. 1998. - №4. - С. 1-3.

54. Исмагилов P.P. Качество и технология производства хлебопекарного зерна пшеницы/ P.P. Исмагилов, Р.А. Хасанов. Уфа: Гилем, 2005. -200с.

55. Казаков Е.Д. Биохимия дефектного зерна и пути его использования / Е.Д. Казаков, B.JL Кретович. М.: Наука,1979. - 152 с.

56. Карманов И.И. Плодородие почв СССР / И.И. Карманов М.: Колос, 1980.-224с.

57. Каштанов А. Н. Агроэкология почв склонов / А.Н. Каштанов, В. Е. Яв-тушенко. М.: Колос, 1997. - 240 с.

58. Каштанов А. Н. Почвоводоохранное земледелие / А.Н. Каштанов, М. Н. Заславский. -М.: Россельхозиздат, 1984. -462 с.143

59. Каштанов А.Н. Экологизация сельского хозяйства / А.Н. Каштанов // Экологические принципы земледелия. -М.:Колос, 1993. С.3-6.

60. Керженцев А.С. Изучение функций почв как объекта моделирования. / А.С. Керженцев и др. // Пространственно-временная организация и функционирование почв. Пущино, 1990. - С.75-83.

61. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия / В.И. Кирюшин. -М.:Колос, 1996. 432 с.

62. Климашевский Э.Л. Проблема генотипической специфики корневого питания растений / Э.Л. Климашевский // Сорт и удобрение. Иркутск, 1974.-С. 11-53.

63. Ков да В. А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана / В. А. Ковда. М.: Наука, 1981. -180.С.

64. Коданев И.М. Агротехника и качество зерна / И.М. Коданев. М.: Колос, 1970.-47 с.

65. Козлов В.П. К изучению эрозии почвы на западных и южных склонах Средне-Русской возвышенности / В.П. Козлов // Труды Почвенного института им. В.В. Докучаева Т. 40. - 1953 - С.83-95.

66. Колбовский Е.Ю. Региональный экологический каркас: проблемы формирования и развития / Е.Ю. Колбовский // Проблемы региональной экологии. 1999. - №4. - С. 78-91.

67. Комар О.А. Особенности формирования урожайности яровой пшеницы в контрастные по климатическим условиям годы / О.А. Комар, А.И. Моргунов // Вестник сельскохозяйственной науки. 1985. - №4. - С. 8186.

68. Кононова М.М. Органическое вещество почвы. Его природа, свойства, методы изучения / М. М. Кононова. М.,1966. - 314с.

69. Константинов А.Р. Погода, почва и урожай озимой пшеницы / А.Р. Константинов Л.: Гидрометеоиздат. - 1978. - 264 с.

70. Кореньков Д.А. Агроэкологические аспекты применения азотных удобрений / Д.А. Кореньков М., 1999. - 295 с.144

71. Костычев П.А. Почвоведение / П.А. Костычев. М.: Сельхозгиз, 1940. -224 с.

72. Котлярова О.Г. Почвозащитная система в интенсивном земледелии Центрально-Черноземной зоны / О. Г. Котлярова. Воронеж: Центр,-Чернозем. изд-во, 1990. -114с.

73. Котлярова О.Г. Ландшафтная система земледелия Центрально- Черноземной зоны / О.Г. Котлярова. Белгород: Изд-во Белгородской ГСХА, 1995.-294 с.

74. Кочуров Б.И. География экологических ситуаций (экодиагностика территорий) / Б.И. Кочуров. М.: ИГ РАН, 1997. - 132 с.

75. Кочуров Б.И. Экологические требования при рациональном изменении сельскохозяйственного землепользования / Б.И. Кочуров, Ю.Г. Иванов // География и природные ресурсы. 1993. - №1. - С.25-29.

76. Кретович В.Л. Биохимия зерна и хлеба / В.Л. Кретович. М.: Наука, 1991.- 196 с.

77. Куликова А. X. Воспроизводство биогенных ресурсов в агросистемах и регулирование плодородия чернозема лесостепи Поволжья: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук / А.Х. Куликова. Кинель,1997. - 40 с.

78. Куликова А.Х. Погодные условия, плодородие почвы, удобрение и урожай / А.Х. Куликова, В.П. Тигин, А.И. Голубков / Земледелие №2. -2008 - С.17-18.

79. Лазарева Л.В. Ландшафтный Эколого-ресурсный атлас Саратовской области / Л.В. Лазарева, Н.В. Пичугина, И.В. Пролеткин Саратов, 1996 -С.15-16.

80. Лебедева И.И. Черноземы Восточной Европы: дис. . д-ра с.-х. наук / И.И. Лебедева. М.: Почвенный ин-т им. Докучаева, 1992. - 41 с.145

81. Левицкая Н. Г. Современные тенденции изменения климата и их влияние на продуктивность с.-х. культур в Нижнем Поволжье / Н.Г. Левицкая, О.В. Шаталова // Проблемы и пути преодоления засухи в Поволжье. 4.2. - Саратов, 2000. - С. 33-47.

82. Левицкая Н.Г. Повышение эффективности использования биоклиматического потенциала агроландшафтов Саратовского Правобережья: авто-реф. дис. . канд с.-х. наук/ Н.Г. Левицкая. Саратов, 2003 - 21 с.

83. Лисицкий Д.В. Основные приемы цифрового картографирования местности / Д.В. Лисицкий. Недра,1989-261с.

84. Лопырев М.И. Основы агроландшафтоведения / М.И. Лопырев. Воронеж: Изд-во Воронежского университета, 1995. - 180 с.

85. Лыков A.M. Гумус и плодородие почвы / А.М. Лыков. М.: Моск. Рабочий, 1985. - 192с.

86. Лыков A.M. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья / А.М. Лыков, А.И. Еськов, М.Н. Новиков. Москва, 2004. - 630 с.

87. Лысак Г.Н. Почвоводоохранная роль буферных полос из многолетних трав / Г.Н. Лысак, А.И. Климентьев, Н.К. Бискаев // Земледелие. 1984. -№12.-С. 38-40.

88. Любимова М.Н. Агроэкологические особенности формирования почвенного плодородия склонов южной экспозиции для яровой пшеницы на южных черноземах: автореф. дис. . канд. с.-х. наук / М.Н.Любимова. -Саратов, 2009. 19с.

89. Ляхов А.И. Удобрения на эродированных почвах / А.И. Ляхов. М.: Россельхозизат, 1975. - 131 с.

90. Мальцев Т. С. Вопросы земледелия / Т. С. Мальцев. М.: Колос, 1971. -391 с.

91. Марушев А.И. Качество зерна пшениц Поволжья / А.И. Марушев. Саратов. Приволж. КН. Изд., 1968. - 212с.

92. Медведев И.Ф. Почвенный покров Саратовской области и его состояние / И.Ф. Медведев, С.Н. Быстрова // Сб. научн. трудов "Рациональное использование почв Саратовской области" НИИСХ Юго-Востока, Саратов, 1987,-С. 4-18

93. Медведев И.Ф. Экологические проблемы формирования и использования почв черноземной зоны Поволжья / И.Ф. Медведев // Проблемы и пути преодоления засухи в Поволжье. 4.2. Саратов, 2000. - С.70 - 94.

94. Медведев И.Ф. Агроэкологические основы повышения плодородия склоновых черноземных почв Поволжья: дис. . д-ра с.-х. наук / И.Ф. Медведев. Саратов, 2001. - 384 с.

95. Медведев И.Ф. Рельеф и эффективность удобрений на черноземных почвах Поволжья / И.Ф. Медведев, П.С. Новиков, М.Н. Панасов // Бюл. ВИУА. 2003. - № 117. - С. 62 - 63.

96. Медведев И.Ф. Основные факторы устойчивости зезернопродуктового подкомплекса / И.Ф. Медведев, И.И. Рябова // Мат.межд. науч.практ.конф. "Адаптивные технологии производства качественного зерна в засушливом Поволжье", Саратов, 2004, - с.31-36.

97. Медведев И.Ф. Экология и биопродуктивность ландшафтов Саратовской области / И.Ф. Медведев, В.А. Гусев // Изв. Саратовского Ун-та: Новая серия. Т.4, вып. 1-2, Саратов, 2004, - С. 139-145

98. Медведев И.Ф. Экологические аспекты устойчивости зернового производства в Саратовской области / И.Ф. Медведев, Н.Г. Левицкая, М.Н. Любимова // Вестник Саратовского Госаграрного университета им. Н.И. Вавилов №5 - Саратов, 2008, - С.37-40.

99. Медведев И.Ф. ГИС-технологии при почвенно-агрохимическом обследовании почв Саратовской области / И.Ф.Медведев, А.А. Вайгант // Плодородие. №2(35) - 2007. - С. 19-21.

100. Мелешко А.И. Влияние минеральных удобрений на продуктивность га-леги восточной на дерново-подзолистых супесчаных почвах Белоруссии: автореф. дисс. канд. с.-х. наук / А.И. Мелешко Минск, 1991. - 18 с.

101. Методика отбора почвенных проб по элементарным участкам поля в целях дифференцированного применения удобрений. М.: ВНИИА, 2007. -36 с.

102. Минеев В.Г. Агрохимические основы повышения качества зерна пшеницы / В.Г. Минеев, А.Н. Павлов. М: Колос, 1981 - 288 с.

103. Мирзеханова З.Г. Экологический каркас территории: назначение, содержание, пути реализации / З.Г. Мирзеханова // Проблемы региональной экологии. №4 - 2000. - С. 42-55.

104. Михайлин Н. В. Экономическая эффективность почвозащитных технологий обработки почв в Саратовском Правобережье / Н. В. Михайлин, К. В. Чернов // Развитие адаптивных почвозащитных систем земледелия в Поволжье. Саратов, 1999. - С. 89 - 93.

105. Мшценко З.А. Тепловой баланс и температура растений / З.А. Мищенко Тр. ГГО, 1966. - С. 41-57.

106. Моисеева А.И. Особенности природных условий, обуславливающих различия качества зерна сильных сортов пшеницы / А.И. Моисеева // Научно-технический бюллетень ВИР им. Н.И.Вавилова Выпуск 182 -Ленинград 1988 - 72 с.

107. Мосолов В.П. Рельеф местности и вопросы земледелия / В.П. Мосолов // Сов. агрономия. 1949. - № 8. - С. 37 - 50.

108. Мусохранов В.Е. Повышение продуктивности склоновых земель / В.Е. Мусохранов. Барнаул, 1979. - 68 с.

109. Наконечная М.А. Дифференциация склоновых почв ЦентральноЧерноземной полосы по плодородию в связи с их экспозицией и эроди-рованностью / М.А. Наконечная, В.Е. Явтушенко // Плодородие почв и эффективность удобрений. Труды ВИУА, 1986. С.63 - 71.

110. Наконечная М.А. Различия агробиологических условий на склонах южной и северной экспозиции Центрально-Черноземной области / М.А. Наконечная, В.Е. Явтушенко // Почвоведение. 1988. -№10. - С.27 - 36.

111. Наконечная М.А. Потери гумуса на склоновых землях ЦЧО / М.А. Наконечная, В.Е. Явтушенко // Почвоведение 1989. - №5. - с. 19-26.

112. Нарбут Н.А. Экологический каркас города Хабаровска / Н.А. Нарбут // География и природные ресурсы. 2005. - №4. - С. 148-151.

113. Наумов С.В. Водная эрозия почв в Саратовской области / С.В. Наумов. -Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1970. 126 с.

114. Никитишен В.И. Вымывание нитратов и потери азота в условиях интенсивного применения удобрений / В.И. Никитишен, И.А. Никитишена, Н.И. Шабнова // Кругооборот и баланс азота в системе почва удобрение - растение - вода. - М.; Наук, 1979. - С. 288-294.

115. Николаев В.А. Основные учения об агроландшафтах / В.А. Николаев // Агроландшафтные исследования. Методология, методика, региональные проблемы. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1992. С.4-57.

116. Николаев Е.В. Пути повышения урожайности и качества продукции полевых культур / Е.В. Николаев // Сб. науч. тр. Харьк. с.-х. ин-т им. В. В. Докучаева, т. 287. Харьков: Изд. РИО ХСХИ - 1982 - С. 112-120.

117. Ниловская Н.Т. Формирование и реализация потенциальной продуктивности озимой пшеницы в зависимости от азотного питания и погодных условий / Н.Т. Ниловская // Проблемы агрохимии и экологии № 4 -2008.-С. 34-45.

118. Новиков Н.Н. Формирование качества зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от сорта, условий выращивания и уровня азотного питания/ Н.Н. Новиков, Б .В. Войесса //Известия ТСХА. 1994. Вып. 3. С. 14-29.

119. Носатовский А.И. Пшеница / А.И. Носатовский. М.: Сельскохозяйственная литература, 1950. - 407 с.

120. Орлов А.Д. Эрозия и эрозионноопасные земли Западной Сибири / А.Д. Орлов. Новосибирск, 1983. - 208 с.

121. Орлов Д.С. Органическое вещество почв Российской Федерации / Д.С. Орлов, О.Н. Бирюкова, Н.И. Суханова. М., Наука, 1996. - 254 с.

122. Панников В.Д. Почва, климат, удобрение и урожай / В.Д. Панников, В.Т. Минеев. М.: Агропромиздат, 1987. - 512 с.

123. Петрова JI.H. Анализ климатических условий для использования в имитационных моделях продуктивности озимой пшеницы / JI.H. Петрова // Вестник с.-х. науки. 1986. - С.38-47.

124. Погода и урожай / Под ред. Иржи Петр. М.: Агропромиздат, 1990. -332 с.

125. Поздеев В.Б. Географическая концепция региональной геоэкологии: автореф. дис. Д01сг. г. наук / В.Б. Поздеев. Смоленск: 2006. - 31 с.

126. Полуэктов Е. В. Эрозия почв на Дону и меры борьбы с ней / Е.В. Полу-эктов. Ростов: Изд- во Рост, ун-та, 1984. - 164 с.

127. Пономарева В.В. О генезисе гумусового профиля чернозема / В.В. Пономарева // Почвоведение. 1974. - №7. - С.27-38.

128. Попенков A.M. Плодородие эродированных черноземов Губкинского района Белгородской области / A.M. Попенков, О.Ф. Талок, Г.В. Попенков // Почвоведение и проблемы сельского хозяйства. Воронеж, 1978. -С. 155-156.

129. Почвенная карта Саратовской области. Масштаб 1 : 600000 / Отдел землеустройства Сарат. обл. упр. сел. хоз-ва; сост. Г.А. Иванова, В.П. Медведева и др. Саратов,1959.

130. Прогноз развития агрохимической науки на период до 2010 г. / под ред. Н.З. Милащенко. М.: Изд-во ВИУА, -1987.-58 с.

131. Программа работ Государственной агрохимической службы СССР на 1976-1980гг. -М.: ЦИНАО, 1976. 115 с.

132. Пронько В. В. Изменения плодородия черноземных почв Поволжья и роль минеральных удобрений в повышении их продуктивности / В.В.Пронько, Д. Ю. Журавлев, Н.Ф. Климова // Вестник Саратовского Госагроуниверситета им. Н.И.Вавилова,2007,№5,С.77-79.

133. Пронько Н.А. ГИС-технологии мониторинга плодородия орошаемых земель / Н.А. Пронько, В.В. Корсак, О.Ю. Холуденева, Т.В. Корнева // Плодородие 2006. - №1 - С.23-24.

134. Прохорова З.А. Изучение и моделирование плодородия почв на базе длительного полевого опыта / З.А. Прохорова, А.С. Фрид. М.: Наука, 1993.-112 с.

135. Прянишников Д.Н. Избранные сочинения / Д.Н. Прянишников. Т 2. -М.: Сельхозгиз, 1953. - С.9-106.

136. Прянишников Д.Н. Избранные сочинения / Д.Н. Прянишников. Т. 1. -М.: Колос,1965. - С. 721-730

137. Районирование территории СССР по основным факторам эрозии / под. ред. A.JI. Арманда. М.: Наука, 1965. - 236 с.

138. Раменский Л.Г. Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель / Л.Г. Раменский. М.: Сельхозгиз, 1938. - 621 с.

139. Решетников А.И. Сток снеговых и дождевых вод с элементарных площадок в районах Валдайской возвышенности / А.И. Решетников // Тр. НИУ ГУГМС. 1945. - Сер. 4. - Вып. 17. - С. 21-46.

140. Роде А.А. Основы учения о почвенной влаге / А.А. Роде // Т. 2. Методы изучения водного режима почв. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - 287 с.

141. Романова Е.Н. Микроклиматическая изменчивость основных элементов климата / Е.Н. Романова. Л.:Гидрометеоиздат, 1977. - 279 с.

142. Романова Е.Н. Микроклиматология и значение для сельского хозяйства / Е.Н. Романова, Г.И. Мосолова, И.А. Береснева. Л.: Гидрометеоиздат, 1983.-246 с.

143. Романова Е.П. Некоторые закономерности перераспределения влаги на склонах / Е.П. Романова // Тр. ГГО. 1965. Вып. 147. - С. 66-82.

144. Сайфуллина Л.Б. Процессы гумусообразования в почве под различными элементами агроландшафта на южном черноземе / автореф. дис. . канд. с.-х. наук / Л.Б. Сайфуллина Саратов, 2007. - 21с.

145. Самсонов М.М. Сильные и твердые пшеницы СССР / М.М. Самсонов -М., Изд-во «Колос», 1967 168 с.

146. Санталов И.А. Изменение почв и их свойств в связи с рельефом в условиях Гремячинского района Воронежской области / И.А. Санталов // Тр. Воронеж, ун-та. 1966. - Т. 56, вып. 3. - С. 37 - 47.152

147. Сатаров Г.А. Плодородие черноземов и эффективность удобрений в Поволжье / Г.А. Сатаров. -М.: Изд-во МГУ, 1999. 176 с.

148. Сильверстов С. И. Эрозия и севообороты / С.И. Сильверстов. М.: Сельхозгиз, 1949. - С. 85 - 99.

149. Синицына Н.Е. Некоторые вопросы воспроизводства почвенного плодородия черноземов Поволжья под влиянием длительного возделывания многолетних трав / Н.Е. Синицына, Е.П. Денисов // Современные проблемы агрономических наук. Саратов, 1993. - С.94 - 98.

150. Смирнов В. О качестве зерна пшениц Поволжья / В. Смирнов , А. Марушев, К. Гриванов Степные просторы. 1969. - №1. - С.21 - 23.

151. Смирнова Л.Г. Влагообеспеченность почв на разных элементах рельефа под посевами озимой пшеницы / Л.Г. Смирнова // Достижение науки и техники АПК. 2005. - №4. - С.17-18.

152. Собко А.А. Качество зерна озимой пшеницы при орошении на Юге Украины и некоторые пути его улучшения / А.А. Собко, Л.Ф. Жукова // Повышение качества зерна пшеницы. М.: Колос, 1972. - С. 249-253.

153. Соболев С.С. Почвозащитные севообороты / С.С. Соболев // Защита почв от эрозии.-М.,1961.-С. 176- 180.

154. Соболев С.С. Удобрения как мера борьбы с эрозией почв / С.С. Соболев // Защита почв от эрозии. М., 1961. - С. 160 - 161.

155. Созинов А.А. Урожай и качество зерна / А.А. Созинов Изд-во «Знание».-М., 1976 С.23-25.

156. Созинов А.А. Улучшение качества зерна озимой пшеницы и кукурузы / А.А. Созинов, Г.П. Жемела. М.: Колос, 1983.270 с.

157. Справочник по климату СССР. вып. 12, часть 4 (осадки,влажность). -Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 335 с.

158. Стрельникова М.М. Повышение качества зерна пшеницы / М.М. Стрельникова. Киев, 1971. - 180с.

159. Стрельникова М.М. Качество клейковины в зависимости от удобрений и условий произрастания пшеницы / М.М. Стрельникова, И.Н. Опанасен-ков // Агрохимия №4, М.: Наука,1978 - С.70-76.

160. Суднов П.Е. Агротехнические приемы повышения качества зерна пшеницы / П.Е.Суднов. М.: Колос, 1965. - 191с.

161. Суднов П.Е. Повышение качества зерна пшеницы. 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Россельхозиздат, 1986, - 96.с.

162. Сурмач Г.П. Почвенно-эрозионные исследования на Средне-Русской возвышенности / Г.П. Сурмач // Сельскохозяйственная эрозия и борьба с ней-М., 1956,-С. 70-110.

163. Сурмач Г.П. Водная эрозия и борьба с ней / Г.П. Сурмач. JL: Гидроме-теоиздат, 1976. - 254 с.

164. Сычев В.Г. Тенденция изменения агрохимических показателей плодородия почв Европейской части России / В.Г. Сычев под ред.

165. B.Г.Минеева.- М.:ЦИНАО, 2000. 187 с.

166. Танасиенко A.JI. Эродированные черноземы юго-западной Сибири / A.JI. Танасиенко. Новосибирск, 1968. - 23 с.

167. Танасиенко A.JI. Гумус выщелоченных черноземов и его изменение под воздействием смыва / A.JI. Танасиенко // Почвоведение. 1983. - № 4.1. C. 116-125.

168. Танасиенко A.JI. Экологические аспекты проблемы эрозии почв / А.Л. Танасиенко, А.Ф. Путилин // Сиб. экол. журнал. 1994. - Т. 1. - № 3. - С. 185-194.

169. Тотылева В.П. Климатическая обеспеченность различного содержания белка яровой пшеницы на европейской территории СССР / В.П. Тотылева // Приемы повышения качества зерна. Горький, 1973. - С.26 - 29.

170. Трегубов П. С. Теоретические основы исследования плодородия эродированных почв / П. С. Трегубов // Эродированные почвы и повышение их плодородия. Новосибирск,1985. - С. 145 - 150.

171. Трофимов И.А. Методологические основы аэрокосмического картографирования и мониторинга природных кормовых угодий / И.А. Трофимов. -М.: Россельхозакадемия, 2001. 74с.

172. Труфанов В.А. Клейковины пшеницы: проблемы качества / В.А. Труфа-нов. Новосибирск: Наука, 1994. 167 с.

173. Усов Н.И. Почвы Саратовской области: в 2-х ч. / Н.И. Усов Саратов: Облгиз., 1948. Ч. 1. Правобережье. - 288 с.Ч. 2. Заволжье. - 362 с.

174. Федосеев А.П. Погода и эффективность удобрений / А.П. Федосеев. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 144 с.

175. Фляксбергер К.А. Белок в зерне пшениц земного шара / К.А. Фляксбер-гер // Социалистическое растениеводство. 1962.№2. С. 8-12.

176. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова / В.М. Фридланд. М., Мысль, 1972.

177. Хабиров И.К. Влияние плотности и влажности на биохимические свойства выщелоченных черноземов / И.К. Хабиров, Ф.Ш. Гарифуллин // Азотный фонд и биохимические свойства почв Башкирии. Уфа, 1977. -С. 104-117.

178. Хромов С.И. Метеорологический словарь / С.И. Хромов, Л.И. Мамонтова Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 568 с.

179. Цветков М.А. Изменение лесистости Европейской России с конца XVII столетия по 1914 год / М.А. Цветков. М.: Изд-во АН СССР, 1957. -213с.

180. Чуб М.П. Влияние удобрений на качество зерна яровой пшеницы / М.П. Чуб М.: Россельхозиздат, 1980. - 69 с.

181. Чуб М.П. Оптимизация минерального питания культур и система удобрений в севооборотах на черноземах и темно-каштановых почвах засушливого Поволжья: автореф. дис. . докт.с.-х. наук / М.П. Чуб. М.: ВИ-УА, 1989.-48с.

182. Чуб М.П. Содержание белка в зерне пшеницы и его прогнозирование по наличию азота в почве и растениях / М.П.Чуб, Э.С.Гюрова// Твердые и сильные пшеницы в Поволжье. Саратов, 1983. - С.72-98.

183. Чуян Г. А. Научные основы регулирования плодородия типичных черноземов на склоновых землях: автореф. дис. . д-ра с.-х. наук / Г.А. Чуян. -Курск, 1994.-51 с.

184. Шабаев А.И. Почвозащитное земледелие: опыт, проблемы / А.И. Шаба-ев. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1985. - 96 с.

185. Шабаев А.И. Ресурсосберегающая почвозащитная обработка почвы в аг-роландшафтах Поволжья/ А.И. Шабаев // Земледелие. 2007 - №1. - С. 20-22.

186. Шабаев А.И. Ресурсосберегающие технологии возделывания озимой пшеницы в агроландшафтах Поволжья / А.И. Шабаев // Земледелие. -№4-2009. -С.13-15.

187. Шарапов Н.И. Химизм растений и климат / Н.И. Шарапов. М.: Изд-во АН СССР, 1954.

188. Шафран С.А. Диагностика азотного питания зерновых культур и определение потребности в азотных удобрениях / С.А. Шафран М.: РАСХН, 2000. - 66 с.

189. Швебс Г.И. Ландшафтно-гидрологическое обоснование почвозащитного земледелия на склонах / Г.И. Швебс // Почвозащитное земледелие на склонах. -М., 1983. С. 22 - 31.

190. Шевцова Л. К. Гумус черноземов и его изменение при интенсивном сельскохозяйственном использовании / Л. К. Шевцова // Плодородие черноземов России. М., 1998. - С. 196 - 225.

191. Шпедг А.А. Зависимость урожая яровой пшеницы от содержания в почве гумусовых веществ/ А.А. Шпедг// Агрохимия №3. - М.: НаукаД997. -С.13-16.

192. Эколого-ландшафтное земледелие (земледелие будущего). Программа, опыт, внедрение. Воронежская область. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1997. -42с.

193. Явтушенко В.Е. Агроэкологические аспекты эффективного применения удобрений на склоновых землях / В.Е. Явтушенко // Экологические проблемы химизации в интенсивном земледелии. Тр. ВИУА. М.,1990. -С.35-39.

194. Явтушенко В. Е. Агроэкологическое обоснование систем удобрения на почвах склонов: дис. . д-ра с.-х. наук. / В.Е. Явтушенко. М., 1991. -444 с.

195. Явтушенко В.Е. Потери органического вещества и элементов питания растений из почвы в результате водной эрозии / В.Е. Явтушенко, Н.Б. Макаров // Агрохимия. 1996. - №4. - С. 117-123.

196. Якутина О.П. Поверхностный сток и миграция основных элементов питания растений в процессе снеготаяния / О.П. Якутина, А.А. Танасиенко, А.С. Чумбаев // Агрохимия. 2009 - № 2 - С. 66-70.

197. Якушев В.П. На пути к точному земледелию / В.П. Якушев. Сиб Изд. ПИЯФ РАН, 2002. - 458 с.

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

199. Ancha Srinivasan, PhD (Ed.) "Handbook of Precision Agriculture: Principles and Applications" / Ancha Srinivasan. Food Product Press. 2006, 656 p.

200. Arakawa T. Composition difference of wheat flour glutens in relation to their aggregation behaviors / T. Arakawa, D. Yonezawa // Agr. Biol. Chem. 1975. V. 39, №11. P.2123-2128.

201. Birrel S.Y. Nutrient Mapping Implications of Short-Range Variability / S.Y. Birrel, K.A. Sudduth, N.R. Kitchen // Proceedings of the 3 International "Conference Precision Agriculture". Minneapolis, 1996. P.207-215.

202. Blackmore B.S. Strategies for Managing Variability / B.S.Blackmore, G. Larscheid // Proc. First European Conf. on Prec. Agric. Ed. J.V. Stafford. Silsoe Res. Inst., UK, 1992, - P. 851-859.

203. Fewler D.B. Agronomy / D.B. Fewler, J.J. Brudon 1989, V 81. - No 3, -P.518-524.

204. Fleig W. Modulentersuchungen Zur Beeinflussung des Wasserhaushaltes durch. Bestandteile der organischen Bodensubstanz. Agrohimica / W. Fleig - 1975.- 19-№2-C.160-163.

205. Haim H.M. Save the soil / H.M. Haim. Saskatchevan Agriculture. 1982. -p.25.

206. James D. Westervelt, ГИС на локальном сельскохозяйственном участке / James D. Westervelt, Harold F. Reetz, Jr. westerve@uiuc.edu, Hreetz@ppi-far.org

207. Lutke Entrup N. Lehbruch des Pflanzenbaus / Lutke Entrup N., Oechmichen J. // Bd. 2. Kueturpflanzen. Verlag Th. Mann Gelsenkirchen, 2000. 556p.

208. Morgan M. Hie Precision-Farming Guide for Agriculturists/ Morgan M. at alt. U.S.A. Jon Deere publishing, 1977.-117 p

209. Oberlander H.E. Humus und organische Dungung im intensive Ackerbau / H.E. Oberlander. Der Forderungsdienst, 1977. - V.25. -№11. - C.327-330.

210. Schlesinger W.H. Carbon balance in terrestrial detritus / W.H. Schlesinger // Ann. Rev. Ecolog. Syst. 1977. P.51-81.

211. Wabawa W.D. Variable Fertilizer Application Based on Yield Goal / Wabawa W.D. // Soil Fertility and Soil Map Unit. Journal of Production Agriculture, 1993, Vol.6, p. 255-261.220. http ://www.mcxsakha.ru/Konsultacii/land/l000014.htm

Информация о работе

Губарев, Денис Иванович
кандидата сельскохозяйственных наук
Саратов, 2010
ВАК 03.02.13

Диссертация

Контурная дифференциация почвенного плодородия черноземов Правобережья Саратовской области и ее связь с продуктивностью зерновых культур - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы