Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Теоретические и практические основы создания устойчиво функционирующих агроэкосистем на торфяных почвах Средней Сибири

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Теоретические и практические основы создания устойчиво функционирующих агроэкосистем на торфяных почвах Средней Сибири"

РГ6 од - опт 2000

На правах рукописи

Мукина Любовь Романовна

Теоретические и практические основы создания устойчиво функционирующих агроэкосистем на торфяных почвах Средней Сибири

Специальность: 03.00.27 - Почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Красноярск - 2000

Работа выполнена в государственном унитарном предприятии «Сибирский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации» (ГУЛ «СибНИИГиМ»)

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

член-корреспондент Л.И. Инишева;

доктор биологических наук, профессор В.В.Чупрова;

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, Л.С.Шугалей

Ведущая организация - ГНЦ «Северный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации»

Защита состоится 20 октября 2000 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 120.45.01 при Красноярском государственном аграрном университете по адресу: 660049, г. Красноярск-49, пр. Мира, 88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного аграрного университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба высылать по указанному адресу ученому секретарю диссертационного совета.

Автореферат диссертации разослан «_»_2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук

Р.М. Бабинцева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Значительный период времени в мелиорации почв доминировала целевая установка, что мелиорация (улучшение) направлена на изменении почвенного плодородия таким образом, чтобы растение формировало максимально возможный урожай. При этом учитывалось количественное выражение почвенных параметров, адекватное требованиям растений, как оптимальные условия внешней среды, сводя функции почвы к функциям субстрата. Далее проводились мелиоративные мероприятия, минимизирующие разницу между условиями среды и требованиями растений. Болотные почвы, как продукт взаимодействия всех внешних факторов, в природных условиях являются по С.А. Коляго молодыми геологическими образованиями, законсервированным на стадии предпочвы. Поэтому мелиоративное воздействие на них в жестких климатических условиях Средней Сибири должно быть щадящим, близким по характеру к течению естественных природных процессов и режимов. Уровень этого воздействия будет ограничен не только балансом тепло- и влагообеспеченности болотного массива, но и балансом поступления и отторжения растительных остатков и элементов минерального питания в почву и т. д., т. е. всеми основными параметрами, необходимыми для расчетов при обосновании комплекса мелиорации. Поэтому требуется системный подход к разработке почвенных агромелиоративных мероприятий, нацеленных не только на повышение продуктивности агроценоза, но и сохранение устойчивости функционирования мелиорируемых почв как природного ресурса.

Общеизвестно, что именно складывающаяся погодная комбинация (ситуация) определяет стартовые условия внутрисезонной и годовой ритмики (динамики) основных почвенных параметров. Поэтому даже при регулировании водного, воздушного, питательного, солевого и, отчасти, теплового режимов почв на мелиорируемых землях, колебания в продуктивности четко повторяют периодичность изменения погодных условий. Для Сибири такие "средние" технологии приемлемы еще в меньшей степени, поскольку тренды параметров внешних и, как следствие, внутренних факторов более значительны, чем в условиях мягкого климата.

Очевидно, что установление "коридоров" функционирования почвенных параметров, определение граничных условий, выход за которые выводит систему "почва-растение" из экологического равновесия и изменяет обратимо или необратимо вектор эволюции почв, насущная необходимость агромелиоративного почвоведения.

Поэтому приоритетной задачей является разработка теоретических и практических основ устойчивого функционирования агроэкосистем на осушенных торфяных Средней Сибири, в которых могла бы реализоваться парадигма «постоянного неистощительного природопользования» (Вомперский, 1999), отвечающие экологическим требованиям природной

среды, качества получаемой продукции и качества жизни человека в конечном итоге.

Рабочая гипотеза диссертации разрабатывалась на основе концепции рационального использования торфяных ресурсов Сибири на первом этапе в рамках тематического плана научных исследований СибНИИГиМ по теме ГКНТ «Разработать и внедрить технологические процессы окультуривания осушенных земель, обеспечивающие высокий уровень почвенного плодородия» (№ гос. регистрации 01.88.0060851), последующего - по теме Федеральной программы «Плодородие почв», «Разработать модели (проекты) систем земледелия, адаптированные к агроэкологическим условиям мелиорированных агроландшафтов» (№ гос. регистрации 01.97.0009520).

Цель и задачи исследований. Теоретическое обоснование концепции устойчивого функционирования агроэкосистем на торфяных почвах с соблюдением условий простого и/или расширенного воспроизводства их плодородия, оптимизации продукционного процесса и высокого качества получаемой продукции.

В связи с этим в задачи исследований входило:

* определить закономерности формирования пространственно-временных трендов варьирования параметров основных почвенных режимов как функции внешних и внутренних факторов при антропогенном воздействии на торфяные почвы;

* определить особенности продукционного процесса основных сельскохозяйственных культур ня осушенных землях, их гвячь г. (Ьяктппями

внешней среды, основы построения адаптированных севооборотов и комплекса почвенных агромелиорации;

* разработать основные принципы создания устойчиво функционирующих агроэкосистем на торфяных почвах с использованием анализа ресурсного и информационного обеспечения в реализации оптимального управления продукционным процессом сельскохозяйственных культур и сохранения их как ресурса биосферы;

* установить экологические ограничения антропогенного воздействия в системе "почва-растение" и систему оценок функционирования агроэкосистем;

* Разработать формулу экологически чистых удобрений и химических мелиорантов с использованием системного анализа основных свойств почв.

Научная новизна:

Сформулированы концепция устойчивого функционирования агроэкосистем на торфяных почвах Средней Сибири, как частный случай закона эволюционного развития биологических объектов; новый методологический подход дифференциации управляющего воздействия на

каждом иерархическом уровне на базе информации о вариабельности основных параметров и введении экологических ограничений.

Впервые предложен компонентный состав экологически чистых удобрений на основе цеолитов с учетом закономерностей функционирования почвы, как самоорганизующейся и саморазвивающейся открытой системы.

На защиту выносятся:

Концепция устойчивого функционирования агроэкосистем на торфяных почвах на основе системной оценки природных свойств и принципы разработки комплекса агромелиоративных мероприятий с использованием информационно-ресурсного потенциала системы, экологических ограничений и многокритериальной оценки.

Практическая ценность. Предложены структура информационного обеспечения с экологическими ограничениями при разработке

функциональной модели простого и расширенного воспроизводства плодородия почв и алгоритм разработки ресурсосберегающей технологии возделывания сельскохозяйственных культур на освоенных болотных низинных торфяных почвах.

Разработана методика планирования и оперативного регулирования пищевого, температурного и водно-воздушного режимов торфяных почв, позволяющая рационально использовать материальные и природные ресурсы и избежать дестабилизации равновесного состояния функционирования агроценозов.

Разработан комплекс агромелиоративных мероприятий для основных типов осушенных почв, дифференцированный для южно-таежной лесной и лесостепной земледельческих зон.

Предложены экологически чистые удобрения и субстраты на цеолитной основе и использовании органической составляющей, а также технологии их приготовления и использования.

Реализация работы. Научные данные и выводы использованы при составлении 10 нормативных документов. В ряде из них автор принимала непосредственное участие в разработке:

Также результаты исследований явились основой для разработки разделов рекомендаций по сельскохозяйственному освоению и использованию мелиорируемых земель Сибири в нормативных документах зонального и республиканского значения.

Использование рекомендаций в практике мелиоративного земледелия позволяет достичь продуктивности 35-40 ц к. е./га на осушаемых торфяных почвах Средней Сибири при устойчивом воспроизводстве их плодородия, не выводящем систему «почва-растение» из экологического равновесия, и хороших качественных показателях кормовых культур.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на:

• Всероссийской конференции, посвященной 100-летию освоения Барабы, г. Новосибирск, 1995;

• Научно-практической конференции «Проблемы мелиорации земель Сибири», Красноярск, 1996;

• Конференции, посвященной 150-летию со дня рождения В.В.Докучаева, Красноярск, 1997;

• Зональной научно-практической конференции «Цеолиты Красноярского края», Красноярск, 1998;

• Всероссийском научно-техническом семинаре-совещании «Мелиорация земель — как фактор устойчивого развития АПК», Красноярск, 1998;

• Региональной конференции и выездном заседании Президиума СО РАСХН, посвященных 75-летию Хакасского института аграрных проблем, Абакан, 1998.

• Годичном собрании СО РАСХН, Новосибирск, 1999.

• Сибирском агрохимическом семинаре-99, «Современные проблемы почвоведения и агрохимии Западной Сибири», Институт почвоведения и агрохимии СО РАН.

• Международной конференции «Инвестиционный потенциал природных ресурсов Красноярского края». Красноярск, 2000.

• Ш делегатском съезде Докучаевского общества почвоведов. Суздаль, 2000

В подготовке рукописи диссертации использованы материалы, полученные при непосредственном участии и под руководством автора за 27 лет исследовательской работы в СибНИИГиМ. Огромную благодарность выражаю сотрудницам: Рыбкиной Т.П., Бушиной О.Н., Ионцевой Л.П., Хабибулиной С.В., Герасимович В.Н., Клименко О.В., Чехонадской Л.К. и многим другим, - посвятившим себя в разные годы нелегкому и кропотливому труду научного работника. А также за поддержку и безграничное терпение научных руководителей на первых этапах исследований - д.с.-х.н., профессора Петра Семеновича Бугакова, и д.с-х.н. Николая Георгиевича Рудого.

Работа структурно состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, включает 95 таблиц, 66 рисунков, 4 фотографии. Список литературы состоит из 250 работ, в т. ч. 19 на иностранном языке.

Содержание работы

1. Теоретические предпосылки разработки комплекса почвенных мелиораций при создании устойчиво функционирующих агроэкосистем на болотных низинных торфяных почвах

Агроэкосистема на торфяных почвах понимается нами как устойчиво функционирующая иерархическая природно-антропогенная структура, основывающаяся на оптимальном соотношении естественных и

Агроклиматические ресурсы территории земледелия _Средней Сибири (по Д.И. Шатко) _

Показатели Южнотаежная зона Лесостепная зона Степная зона

Коэффициент континен-тальности климата 217-228 198-233 215-263

Сумма Тсут>10°С 1400-1600 1400-1700 1400-2000

Период вегетации с Тсуг>10оС: Начало Конец 23.05-28.05 31.08-10.09 20.05-25.05 6.09-11.09 10.05-19.05 11.09-15.09

Беззаморозковый период: Начало Конец 2.06-5.06 1.09-8.09 22.05-1.09 1.09-18.09 23.05-1.06 8.09-30.09

Осадки годовые, мм 300-400 300-500 200-400

ГТК (2 осадков/испаряемость) 0,77-1,00 0,66-1,1 0,44-0,77

Вероятность сухих и засушливых лет (КУ <0,33), % 26-44 12-52 19-77

Тсгг самого теплого месяца, °С 16,0-18,4 17,2-18,9 17,1-12,7

Тсут самого холодного месяца, °С -21,0--27,0 -18,0--25,0 -19,0--20,0

Учитывая предшествующий отечественный и зарубежный положительный и отрицательный опыт управляющего воздействия на агроэкосистемы, потребовалось определить новые подходы в формализации основных принципов создания и управления устойчиво функционирующими агроценозами на освоенных торфяных почвах Средней Сибири.

2. Объекты и методы исследований.

Характеризуемые в работе, болотные низинные торфяные мощные и маломощные почвы опытных участков и точек опробования на болотных массивах, являются репрезентативными по условиям формирования и генезису. Они распространены в лесостепной, южно-таежной, предгорной зонах и доминируют среди органогенных почв. Для сравнения привлечены низинные торфяные мощные почвы, что в совокупности позволяет распространить опытные данные на подавляющем большинстве низинных торфяных почв Средней Сибири. Основные свойства исследуемых почв свидетельствует, что по основным параметрам они входят в разряд представительных, не имеют экстремальных отклонений, резко отличающихся от региональных характеристик (табл. 2). В сравнении с аналогами Западно-Сибирского региона торфяные почвы Средней Сибири отличаются по физико-химическим и агрохимическим свойствам и обладают

воды проводились по общепринятым методикам. Все экспериментальные данные подвергнуты статистической обработке.

3. Изменение параметров функционирования торфяных почв Средней Сибири под влиянием антропогенного воздействия

Изучение микропроцессов в корнеобитаемом слое мелиорируемых почв Средней Сибири на уровне сезонной, годовой и многолетней цикличной динамики основных свойств наиболее полно отражает пространственно-временные особенности трансформации почвенных процессов под влиянием освоения и сельскохозяйственного использования.

3.1. Изменение водно-физических свойств

Осушение торфяных почв в Средней Сибири проводят открытой регулирующей сетью, склоновые поверхностные и грунтовые воды перехватываются нагорно-ловчими каналами, в поймах рек строятся дамбы обвалования для ограждения от паводковых вод.

В большинстве низинных торфяных почв в целинном состоянии плотность сложения не превышает 0,16 г/см". Через 8-10 лет в освоенных почвах она варьирует в пределах 0,20-0,24 г/см3. Коррелируя со степенью разложения и зольностью торфа, значения показателя могут повышаться до 0,30-0,38 г/см3. Торфяные почвы характеризуются высокой водоудерживающей способностью: ПВ метрового слоя составляет 740-760 мм, а НВ - 650-670 мм.

Полная влагоемкость осушенных почв снижается в верхней части профиля в 2 раза, а в нижней в 1,5 раза в результате усадки торфа. Запасы продуктивной влаги остаются высокими из-за низких значений влажности завядания (ВЗ). Количество недоступной влаги составляет не более 1/5 от ПВ. Коэффициент вертикальной фильтрации 0,56-0,60 м/сутки в торфяной толще. Коэффициент боковой фильтрации 0,6-1,7 м/сутки (Востоксибгипроводхоз, 1963). Высокие значения последнего показателя вызваны наличием криогенной слоистой текстуры торфяной толщи, создающей лучшие условия для боковой фильтрации. Глубина промерзания торфа на опытном участке за годы наблюдений варьировала в пределах 0,300,88 м.

Значения плотности сложения торфяной почвы Большемуртинской ОС (табл. 3) монотонны по глубине торфяной толщи, заметно возрастая в слое 10-30 см, что является результатом техногенного переуплотнения. В переходном горизонте плотность возрастает до 0,55-0,85 т/м3. Аналогично распределены значения плотности скелета твердой фазы почв. Для торфяной толщи она составляет 1,2-1,3 т/м3, возрастая в переходном горизонте до 1,82,0 т/м3.

Таблица 3

Водно-физические свойства торфяной почвы. Большемуртинская ОС

Глуби- Плотность НВ Запасы

на Сло- Ске- вз НВ ПВ — -100, продуктивной

взятия жения лета ПВ влаги при Wнв

проб,см г/см3 мм % мм %

0-5 0,21 1,20 9,0 30,1 38,8 78 21,1 70

6-10 0,22 1,21 8,7 36,2 41,9 86 27,5 76

11-20 0,26 1,25 11,2 65,6 77.1 85 54,4 83

21-30 0,24 1,30 12,4 73,2 79,9 92 60,8 83

31-40 0,22 1,17 п,з 71,6 79,2 90 60,3 84

41-50 0,21 1Д1 14,2 71,8 79,8 90 57,6 80

51-60 0,21 1,06 14,1 70,6 78,2 90 56,5 80

61-70 0,20 1,07 12,9 72,6 79,4 ! 91 59,7 82

71-80 0,22 1,33 14,2 75.3 81,8 92 61,1 81

81-90 0,55* 1,83 11,4 60,9 66,8 91 49.5 81

91-100 0,85* 2,02 16,9 50,1 53,9 93 33,2 66

Р,% 2-4 2 3-4

Примечание: * в переходном горизонте Р=6%

Агромелиоративные обработки, направленные на увеличение водовместимости корнеобитаемого слоя, уменьшают плотность сложения, но продолжительность последействия приемов сохраняется не более 3 лет. Существенные изменения водно-физических констант вызывают компонентные (структурные) воздействия на торфяные почвы. Так, внесении песка дозой 800 м3/га смешанным методом увеличило плотность сложения с 0,25-0,27 г/см3 до 0,30-0,31 г/см3, а насыпным - до 1,08 г/см3. Под посевами многолетних трав за три года интенсивного использования происходило увеличение этого показателя на 0,03-0,05 г/см3, как на контроле, так и на пескованных вариантах, а под однолетними культурами - из-за ежегодной обработки поверхности почв - нет.

Определение показателей водных констант в полевых условиях показало, что внесение песка и глины в дозах 200-800 мэ/га под однолетними культурами значительного увеличения этих показателей не вызывает. Доказуемое влияние различных способов пескования (600-800 м3/га) на величину ПВ обнаружено на посевах многолетних трав. Сочетание высоких доз песка и поверхностное его внесение существенно уменьшают величину ПВ по сравнению с контролем. Для более точного представления о степени влияния различных доз песка на ВФС торфяной почвы в лабораторных условиях были исследованы образцы торфо-песчаных смесей в объемном соотношении от 0,9 частей торфа (0,9Т) + 0,1 часть песка (0,1П) до 0,1Т + 0,9П через 0,1 объема. Результаты определений представлены в табл. 4. Высокая точность определения позволяет рассчитать водно-физические свойства, зная плотность сложения пахотного слоя торфяного массива,

глубину внесения песка, плотность и дозу песка. Подобные измерения исключают погрешность определений в натурных условиях из-за неравномерности распределения песка в пахотном слое и могут быть использованы для расчета прогнозных изменений показателей водных констант при проектных проработках.

Таким образом, при осушении ряд основных водно-физических свойств торфяных почв существенно изменяется: возрастает плотность, уменьшается водовместимость, но сохраняется низкая доля непродуктивных запасов влаги. Наибольшее уплотнение происходит в результате усадки торфа. Естественным противодействием этому процессу в условиях Средней Сибири является разуплотняющее действие мерзлоты. Внесение минеральных добавок также значительно проявляется на параметрах водно-физических свойств торфяных почв, особенно на плотности сложения.

Таблица 4

Водно-физические свойства торфо-песчаных смесей_

Вариант (соотношение по объему) Плот- Водные константы, % Золь-

ность, г/см3 ПВ НВ ВЗ ность, %

Торф среднеразложившийся 0,251 340 316 82,0 3

0,9Т+0,1П 0,354 220 205 55,8 9

0,8Т+0,2П 0,456 165 157 40,6 22

0,7Т+0,ЗП 0,559 126 118 - -

0,6Т+0,4П 0,662 100 94 20,2 41

0,5Т+0,5П 0,765 80 75 - -

0,4Т+0,6П 0,868 67 64 12,3 48

0,ЗТ+0,7П 0,971 54 50 - -

0,2Т+0,8П 1,074 45 42 6,3 -

0,1Т+0,9П 1,176 40 35 - -

Песок 1,279 34 26 3,5 -

Торф слаборазложившийся 0,220 404 374 67,8 2

0,9Т+0,1П 0,325 259 242 43,5 11

0,8Т+0,2П 0,453 168 155 34,4 22

0,7Т+0,ЗП 0,579 122_ 116 - -

0,6Т+0,4Г1 0,701 100 92 19,9 37

0,5Т+0,5П 0,806 76 71 - -

0,4Т+0,6П 0,929 60 57 9,8 -

0,ЗТ+0,7П 1,044 48 44 - -

0,2Т+0,8П 1,163 41 36 5,1 45

0,1Т+0,9П 1,282 35 30 - -

Песок 1,400 31 22 - -

Применение агромелиоративных приемов обработки почв сказывается на показателях непродолжительное время, позволяющее определить не только оптимальные варианты по складывающейся комбинации водно-физических свойств торфяных почв, но периодичность обработки. Для многолетних трав агромелиоративные обработки необходимы в год залужения, а для однолетних культур - один раз в течение полевого периода.

1.2. Режим влажности осушенных торфяных почв и ОВП

Более надежным показателем режима осушения в условиях существования сезонной и длительно-сезонной мерзлоты является влажность осушаемой торфяной почвы, выраженная в долях или процентах от полной влагоемкости (ПВ), нежели глубина УТВ. Оптимальный диапазон влажности для большинства кормовых культур 70-80% ПВ, а критический - 30-40% ПВ. Водный режим торфяных почв лесостепной и южно-таежной лесной зон, изменяется в широком диапазоне - от 0,3 ПВ до ПВ. В верхнем полуметровом слое влажность почв в течение вегетации близка к 0,6-0,7 ПВ, оптимальной для роста и развития однолетних культур. В активной зоне влагооборота влажность торфяной почвы весной не превышает 85% ПВ, а к моменту отрастания трав после первого укоса часто падает до критических значений - менее 40% ПВ. Лишь в отдельные благоприятные годы режим влажности их близок к оптимальному - 70-80% ПВ. Дополнение инженерных мелиораций агромелиоративными обработками стабилизирует водный режим торфяных почв, повышая устойчивость агроэкосистем. Аналогичную функцию выполняют лесополосы вдоль каналов-осушителей (рис. 1).

В условиях Средней Сибири, благодаря наличию сезонной и длительно сезонной мерзлоты, сохраняются инерционные свойства природной -болотной - системы, что в определенной мере ограничивает воздействие осушительных мелиораций на водный режим массива и прилегающих территорий. Мощным природным фактором, противодействующим раннелетнему засушливому периоду, является сезонная мерзлота. Положительная роль сезонной мерзлоты, которую отмечал еще Л.И. Иозефович (1931), заключается в более стабильном обеспечении влагой культурных растений в течение вегетации, нежели на автоморфных почвах.

Данные о водном режиме торфяных почв, полученные нами в лесостепной и южно-таежной лесной зоне, свидетельствуют, что влажность почвы изменяется в широком диапазоне. Тем не менее, для создания на торфяных почвах агроценозов со стабильным режимом влагообеспеченности вполне обоснован способ осушения открытыми каналами, дополненными агромелиоративными обработками. Эффект достигается за счет перераспределения и рационального использования почвенной влаги. В качестве таких мероприятий для лесостепной зоны рекомендуется создание лесополос, снегозадержание и проведение мероприятий по ускорению сброса весенних талых вод и увеличения водовместимости пахотного слоя. Для зоны

Осадки, мм

Температура, 'С " 30

В 25 м от канала

В 50 м от канта

В 100 м от канала

Рис. I Изоплеты влажности торфяной почвы. Б-Муртинская ОС, 1984 г. Условные обозначения см. на рис. .

южной тайги агромелиоративные обработки должны быть направлены на увеличение внутрипочвенного сброса и водовместимости корнеобитаемого слоя.

Торфяные почвы имеют специфические особенности, играющие важную роль в развитии ОВ-процессов. К таким генетическим особенностям относятся богатство органическим веществом, представленным в значительной мере полуразложившимися растительными остатками, высокое содержание элементов переменной валентности (Бе, К, 8), большая влагоемкость, слабая водопроницаемость и постоянное или периодическое воздействие грунтовых вод.

В торфяно-глеевых почвах низинных осушенных болот Средней Сибири Т.Т.Ефремова (1977) выделила три периода развития ОВ-процессов: 1 -преобладание восстановительных процессов (июнь-июль), когда даже в слое 0-30 см значения ЕЬ составляли 175-380 мВ; П — переход к окислительным условиям в конце июля - начале августа; Ш - преобладание окислительных процессов при ЕЬ = 400-490 мВ. Отмеченные особенности водно-воздушных условий осушенных и освоенных торфяных почв определяют следующую главную особенность ОВ-режима: профиль почв четко разделяется на две зоны - верхнюю - с преобладанием окислительных процессов и нижнюю - с устойчивыми восстановительными условиями.

В низинных торфяных почвах южно-таежной лесной зоны только в конце июня верхний пахотный слой характеризовался окислительными условиями — 311-548 мВ. Следует отметить, что в центре осушаемой карты водно-воздушный режим был близок к оптимальному. Вблизи лесополос - в 25-50 м - уже в подпахотном слое отмечаются значения ОВП менее 300 мВ (граница перехода окисленного состояния в восстановленное). То есть, в зависимости от удаленности от лесополос условия в середине вегетации характеризуются как восстановительные в приканальной полосе и окислительные - в середине осушаемого участка. Это объясняется длительным переувлажнением всего профиля почвы вблизи каналов как в результате зимнего снегонакопления, так и замедленного бокового внутрипочвенного стока избыточной влага в торфяных почвах. Высокие значения ЕЙ в июне обусловлены более низкой влажностью почвы, чем в июле. Величина потенциала возрастает до 270-410 мВ. В августе в связи с обилием дождей и подъемом УГВ значения ОВП были в пахотном слое еще ниже-240-305 мВ.

Одновременно была прослежена динамика окисных и закисных соединений железа. Источник подвижного железа - коллоидальные, железогумусовые, аморфные гидроокисные и закисные соединения железа, в почвах с более длительным сроком осушения - слабо окристаллизованные соединения железа (Зонн, 1982). В профиле изучаемых почв максимальное содержание трехвалентного железа отмечается в верхних горизонтах, в нижних — его количество уменьшается, содержание закисного железа, наоборот, максимальное в нижнем горизонте, а в пахотном слое его

содержится незначительное количество. Можно сказать, что дифференциация горизонтов по содержанию окисных и закисных форм железа довольно четкая. В большинстве случаев наблюдается прямая зависимость между НИ и содержанием Ре20з и обратная - между ЕЬ и РеО.

Таким образом, величина ЕЬ в исследуемой торфяной почве составила в верхнем 0-30 см слое 219-548 мВ, в нижнем горизонте - -12 - +284 мВ, что свидетельствует о контрастном ОВ-режиме в профиле почв - вниз по профилю почвы характерно уменьшение значений ЕЙ, наиболее резкое - в переувлажненных горизонтах. Динамика ОВ-погенциала в течение вегетации также свидетельствует о контрастном режиме - оптимальные условия складываются непродолжительное время - в июле-августе.

По исследованиям Л.И.Инишевой (1985,1992) с соавторами установлено, что для Западной Сибири в осушенных торфяных почвах в слое 0-60 см складываются окислительные условия, на глубине 60-80 см -окислительно-восстановительные, глубже 80 см - восстановительные. Однако даже зону окисления надо рассматривать как область аэробно-анаэробных условий из-за присутствия в них анаэробных пятен. В лесостепной зоне Средней Сибири более жестких гидротермических анаэробиозис сохраняется в активной зоне влагооборота (слой 0-60 см) в первой половине вегетации из-за длительного присутствия надмерзлотной верховодки (Ефемова, 1977).

Режим ОВП торфяных почв Средней Сибири характеризуется как контрастный с непродолжительным периодом окислительных условий - до 2 месяцев. При контрастных гидротермических условиях значения ОВП изменяются от <0 до 600 мВ. Это является отличительной особенностью освоенных торфяников Сибири от их европейских аналогов и также свидетельствует о сохраняющихся консервативных свойствах торфяных почв в послеболотый период.

3.3. Температурный режим и особенности его изменения под влиянием добавок минерального грунта

Промерзание торфяных почв в Сибири начинается на месяц раньше, чем в ЕТС. Минимальные температуры в пахотном слое торфяных почв южнотаежной лесной зоны редко достигает -10°С, а в лесостепной зоне - -13°С. Это позволяет охарактеризовать сезонную мерзлоту (по В.И.Чигиру, 1975) как «теплую». В Средней Сибири в почвах отмечается большое количество незамерзшей воды, что способствует фильтрации воды весной через таломерзлую толщу. По данным модельных и натурных экспериментов Н.И.Глушковой (1981) и Г.И.Мухометзянова (1987) фильтрация через таломерзлые слои происходит при температуре торфа -0, - -0,4°С мерзлого слоя и мощности его 0,4-0,5 м в расчетный поздневесенний, раннелетний период.

Оттаивание почв в южно-таежной лесной зоне начинается в апреле сразу после схода снега, в лесостепной зоне - в мае.

Микроклимат торфяных почв неадекватно с запаздыванием отвечает на динамику погодных условий, в частности такой фактор как температура почвы. Этим объясняется отсутствие прямой связи температуры воздуха и температуры почвы с урожаем. Отставание микробиологических процессов и динамики превращений элементов-биофилов в почве (особенно торфяной) от погодных условий вегетационного периода определяется льдистостью почв (Чигир, Губина, 1976). Льдистость почв в марте, которая характеризует максимальный «запас» холода, предопределяет динамику положительных температур в почве в течение вегетации, поскольку часть поступающего тепла расходуется на фазовый переход льда в жидкое состояние. На торфяных почвах с высоким содержанием органического вещества, отличающихся низкой температуро- и теплопроводностью и высокой удельной теплоемкостью, интервал запаздывания старта биохимического механизма при переходе температур в положительный диапазон будет максимальным в сравнении с автоморфными почвами.

Все это вызывает необходимость проведения тепловых мелиораций на осушенных торфяных почвах: пескование, мульчирование, изменение микрорельефа, снегозадержание и других агромелиоративных мероприятий. Наиболее простым и достаточно эффективным приемом является внесение в торфяную почву минеральных добавок - песка и глины, особенно в малоснежных лесостепных условиях.

Минеральные добавки изменяют водно-физические свойства почвы: увеличивается плотность, зольность, уменьшается скважность, влагоемкость. Уплотнение приводит к увеличению теплоемкости и теплопроводности, почва лучше прогревается.

Внесение в торфяные сезонномерзлые почвы минеральных добавок обеспечивает приближение холодных торфяников по тепловым свойствам к легким супесчаным и песчаным почвам. Действие приема сказывается много лет. То есть, по характеру и продолжительности воздействия этот агромелиоративный прием относится к коренным мелиорациям. Поэтому важна оценка его не только по кратковременному положительному эффекту, но и по воздействию на устойчивость функционирования торфяной почвы в целом, как экосистемы.

Характеристики тепловых свойств торфа различных регионов достаточно подробно освещены в литературе (Павлова, 1969; Прихотько, 1981; Романов, 1961; Гаврильев, Елисеев, 1970 и др.). Универсальной зависимости теплофизических свойств от его водно-физических и механических параметров нет. В Средней Сибири теплофизическими исследованиями торфов и заторфованных грунтов занимались Л.Т.Роман (1973) - для целей строительства на вечномерзлых грунтах, А.А.Мандаров и П.Н.Скрябин (1979); Р.И.Гаврильев и С.В.Елисеев (1977).

суток

суток

Обозначения: Поверхностное пескование--Д=800м3/га, г=0,3;

----Д=400м3/га, г=0,3;.........Д=400м3/га, г--=0,1;

Смешанное пескование:---Д—800м3/га, г=0,3;

Рис. 2. Динамика суточных значений термического эффекта различных способов пескования торфяного массива

Рис. 3 . Динамика температуры почвы за зимне-весенне-летне-осенний периоды 1988г. на Большемуртинской ОС

Дата, часы 29.03.88 17оо 27.04.88 1500 И.05.88 12оо 11.06.88 1430 20.06.88 1230 29.06.88 II00

т„, °с 0 5 0 5 0 5 10 15 0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 25

ооооооооооо 1 4 Т,=2,5 I { Т,=4,5 | Т»=12,1°С / /. / / / л--'-"' V/ ! /■' Т,=12СС 1: /,';■ 'а /"■'т8=15,8°С /¡; //•' 11 и » •" • * ///У ///■-' Г.(:' Та-27,0°С № К-

Дата часы 25.07.88 II00 2.08.88 15оо 17.08.88 II00 2.09.88 9« 12.09.88 15м 24.09.88 Ю20

Тп, °С 0 5 10 15 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 0 5 10 15 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 {■' Т„=12°С Г//':' /' И: !• {/" Г !г Т»=22,7°С [/: /'•' г: //; ✓ -/Г-1 ■ { Г ¡1' (г //; Л: а !!! 1/ Т*=9,7 1 I1.': а г-I: //-• ,—^ /у ■V Т,= 18,0°С | Г ///. т8=п,о/ п р м :< ? 1 1 и

N

Условные обозначения:----1;---- 2; --■— 3; -----4;......- 5.

Температурные характеристики участков с различными вариантами пескования. Большемуртинская ОС, весна 1989 г.

Характеристика Контроль Способ и доза пескования, л^/га

Поверхностное, 800 Смешанное, 800 Смешанное, 400

Дата перехода температуры почвы через 5'С на глубине 20 см 11.06 10.05 31.05 9.06

Дата перехода температуры почвы через 10"С на глубине 15 см 22.06 22.05 20.06 22.06

Оттаивание почвы на дату 23.05 89, см 25 Сквозное 30 28

Глубина промерзания 45 53 49 47

Высота снежного покрова, см 29 39 33 33

Благоприятные условия зимне-весеннего периода 1988-89 гг. положительно сказались на температурном режиме участка с поверхностным пескованием нормой 800 м3/га. К 23 мая почва полностью оттаяла. Переход температуры почвы через +5°С на глубине 20 см произошел 10 мая, через +10°С на глубине 15 см — 22 мая - на месяц раньше, чем на торфе.

Таким образом, на участках с внесением песка создаются более благоприятные стартовые условия для течения почвенных процессов. Теплоемкость и теплопроводность почв зависит от влажности, гранулометрического состава, содержания органического вещества. Теплоемкость торфа, при оптимальной влажности, существенно больше, чем песка, и почти вдвое меньше теплоемкости воды. С увеличением влажности теплоемкость торфа возрастает интенсивней, чем песка. Наибольшей теплопроводностью обладает насыщенный влагой песок и значительно меньше (в 3,0-3,8 раза) насыщенный влагой торф. Сухой торф, в отличии от насыщенного влагой, обладает в 4 раза меньшей теплопроводностью (Моторин,1978; Бушина,1988; Иванюта, 1989 и др.). Учитывая значительное влияние влажности почв на теплопроводность и теплоемкость, представляется определенная возможность регулирования теплового режима освоенных почв путем изменения их влажности и содержания воздуха.

3.4. Гидрохимический режим

Условия водно-минерального питания определяют развитие болота. Но если роль вод в болотообразовании общепризнана, то химический состав их изучен менее, чем состав самих торфяных почв. Почвенно-грунтовые воды

элементов-биофилов - нитраты и нитриты - суммарно достигают концентрации не более 3 мг/л в летний период при повышении

температуры лизиметрических вод. Весной в начале вегетации их количество почти в два раза ниже. Интересен факт снижения доли бикарбонатов в составе катионов при повышении температуры почвенных вод. Присутствие растений в лизиметрах (многолетние злаковые травы) при повышении температуры раствора значительно снижают содержание кальция в лизиметрических водах, являясь геохимическим барьером, и сдерживают миграцию элемента за пределы корнеобитаемой зоны. Весеннее переувлажнение незначительно увеличивает суммарное количество солей в лизиметрических водах, более существенно влияние пескования на этот показатель. Особенно увеличивается содержание ионов магния в почвенном растворе. Вероятно это определяется также химическим составом мелиоранта и меньшей потребностью растений в элементе, нежели кальция.

3.5. Питательный режим

Исходя из накопленных к настоящему времени сведений, освоение осушенных торфяных почв следует рассматривать как процесс, направленный на повышение их эффективного плодородия в результате оптимизации всех почвенных режимов: водного, теплового, газового, пищевого (Афанасик, 1975; Шабанов, 1980 и др.). По интенсивности влияния на свойства почвы, скорости реакции почвы на антропогенное воздействие, минеральные удобрения и химические мелиоранты находятся на первом месте (Вельский, Шилина, 1975, 1980; Красницкий, 1980, Белковский,1993; Рудой, 1996; Сысо, 1991 и др.). Поэтому опасность быстрого перехода через максимум положительного и, как правило, непродолжительного эффекта к негативному последействию весьма вероятна.

Исследования взаимовлияния водного и пищевого режимов показали, что регулирование влажности почвы прежде всего отражается на трансформации соединений азота. В холодных почвах доминирует аммонийная форма, обменно фиксируемая почвой. Тепловые мелиорации, оптимизация водного режима, внесение азотных удобрений ведут к резкому возрастанию нитратного азота и могут вызвать неоправданные потери элемента. Полевые наблюдения за динамикой нитратного азота, вегетационные и лабораторные опыты, -свидетельствуют, что он является показателем, синхронно и адекватно реагирующим на изменения тепловлагообеспеченности, удобренности, сроков освоения почв. Потребность в азотных удобрениях выявлена в 90% случаев диагностических опытов.

Мобильность фосфорных соединений определяется реакцией среды, ОВП, присутствием кальция и закисных форм железа. Наиболее благоприятными являются условия повышенной влажности (0,8-0,9 ПВ) и умеренного ОВП -200-400 тв. Усиление контрастности водного, температурного и ОВП режимов ведет к снижению доступности фосфора для растений. Данные диагностических вегетационных опытов с торфяными почвами региона

свидетельствуют о широком диапазоне обеспеченности почв в элементе: от отрицательного эффекта от внесения фосфорных удобрений на фоне азотно-калийных до классического проявления внешних признаков болезни из-за недостатка фосфора. Высокая потребность в элементе выявлена в 80% диагностических опытов Это указывает на необходимость акцентировать внимание на пшергенезе накопления и трансформации фосфорных соединений в торфяных почвах.

Аккумуляция калия в верхних горизонтах биогенного происхождения. Оптимизация водно-температурного режимов способствует увеличению количества обменного калия в торфяной почве, переувлажнение увеличивает его подвижность. Исследуемые дозы калийных удобрений, на почвах, в которых выявлена их высокая эффективность (55% случаев), 90-120 кг/га К20, обеспечивали увеличение обменного калия на 14-18% в почве. Однако созданный запас быстро сокращается, поэтому для бездефицитного баланса калия требуется ежегодное внесение удобрений. Отмечен высокий коэффициент использования обменного калия почвы - более 100%. Это показатель появления «экстра» калия, мобилизуемого в почве при внесении калийных удобрений и стрессового состояния почв.

Пространственная и сезонная изменчивость содержания элементов питания

Выявлена высокая пространственная изменчивость содержания элементов питания (рис. 4). Более значительна временная вариабельность показателей, особенно возрастающая при регулировании питательного режима минеральными удобрениями (рис. 5). Но высокие восстановительные свойства почвенных систем, усиливающиеся при возделывании многолетних трав, позволяют сделать вывод о том, что изучаемые приемы оказывают воздействие на почвы в пределах ее резистентной устойчивости. Анализ пространственного распределения элементов питания свидетельствует, что если весной до внесения удобрений оно близко к нормальному, то применение удобрений в различных сочетаниях и дозах, ведет к появлению стрессового состояния в почве и осенью распределение показателей характеризуется как анормальное. Однако весной последующего года, благодаря высокому восстановительному потенциалу почв, оно снова приближается к нормальному. Это показатель устойчивого функционирования торфяных почв при внесении доз удобрений в пределах 40-80 кг д. в. на 1 га. Под однолетними культурами отмечается, что изменение распределения элементов питания в пространстве весной и осенью более контрастно: к осени резко снижается их содержание элементов в пахотном слое почв и распределение становится аномальным. Это подчеркивает экологическую роли многолетних трав в устойчивом функционировании торфяной почвы.

Отчетливо выявляется различие в динамике элементов питания в зависимости от погодных условий года, что указывает на необходимость дифференциации управляющего воздействия минеральными удобрениями на питательный режим торфяных почв в зависимости от погодных комбинаций

Г

И

ъ.

I

т.

2 4 8 8 10 „лонг

2 4 6 8 10 12 14

а

2 1 6 8 Ю 12 иг/ЮОг 2 1 £ 8 Ю 12 14 16

£ Л

£

а)

20

б;

и X

^ чл

10 14 18 22 26 кг/ЮОг 0 10 и 18 22 26 30 34

Рис. 4. Полигоны распределения содержания элементов питания под многолетними травами а) весна, б) осень.

<

2 Г

V I VI | VII | | IX ]

III

Рис. 5. Динамика N-N03 (1), Р205 (2), К20 (3) под многолетними травами (1), подсолнечником (П) и горохо-овсяной смесью (Ш): а) без удобрений, б) 2М2Р2К (двойная доза составляет 80 кг д. в. на га для однолетних и многолетних трав и 120 — для подсолнечника).

года, а не ориентацию на средние значения для лет разной тепло- и влагообеспеченности

Рассчитав количество вносимых доз удобрений относительно валового содержания их в почве следует прийти к выводу о их слабом возмущающем воздействии на функционирование торфяной почвы. Так, запасы валового фосфора в пахотном слое составляют около 800 кг/га. дозы 40-80 кг д.в. на 1 га. Внесение 60-90 в пересчете на пятиокись фосфора составят в пределах 5-11%. Следовательно, испытуемые дозы находятся в пределах так называемого 10% воздействия по Н.Ф. Реймерсу (1990). Еще меньше относительное влияние азотных удобрений на устойчивость функционирования торфяных почв по этому критерию для азотных удобрений, поскольку общие запасы валового количества элемента в среднем составляют 3,5 т/га.

Внесение минерального грунта, особенно глины, прямо и опосредованно влияет на пищевой режим торфяной почвы: увеличивается содержание калия, регулируется баланс кальция, усиливаются процессы нитратообразования.

3.5.2. Научные подходы создания удобрений и субстратов на основе

цеолитов (к теории удобрений нового поколения) Перспективным регулятором питательного режима почв являются цеолиты и органоцеолитовые удобрения. Благодаря ионселективным свойствам, высокой скорости обменных процессов, значительной емкости катионного обмена и наличию биологической составляющей, они обладают генетическим сродством к почвам, пролонгируют действие удобрений, воздействуют на почвенный поглощающий комплекс, изменяя соотношение и состав катионов. Характеристика цеолитосодержащих удобрений и субстратов (рис.8), указывает на их высокие удобрительные свойства. Технология подготовки и внесения таких удобрений позволяет решить несколько природоохранных проблем: санация воздуха внутри животноводческих и птицеводческих помещений, сокращение газообразных потерь азота, получение органоминеральных удобрений, минуя стадию предварительной подготовки, сокращение в несколько раз норм внесения в сравнении с органическими удобрениями.

Исследования выноса элементов из цеолитов и смесей при промывке их т. н. «грузными» нормами на лабораторной установке (моделировалась норма 4000 м3/га), показали, что элементы-биофилы (аммоний, калий, пятиокись фосфора) довольно прочно закрепляются в них. Увеличение относительного количества этих элементов происходит только из механических смесей, особенно при добавлении к цеолитам птичьего помета (рис. 6).

Исследование и анализ эффективности действия какого-либо удобрения в традиционной постановке и интерпретации данных позволяет выявить лишь отдельные фрагменты сложной системы взаимоотношений «почва-растение-удобрение». На наш взгляд, накопленная к настоящему времени информация об энерго-информационных потоках внутри этой системы, позволяет абстрагироваться от частных достижений и недостатков многовекового опыта применения органических и минеральных удобрений, химических и структурных мелиорантов и перейти к планированию устойчивого развития

Са.Х 20 • 15 Ю|-5 0

М-ИН«. кг/кг

400

200 О

Л1 г-,37

о сз

п П П,

п

3456 7 8 9 10 Н Т ПП

^72

Д21

П П П П

П П п п П П

1 23456789 10 НТПП

РзОз ■ иг/кг

600 400 200 О

^0 Ш0 ^50

К10, мг/*г

800 600 400 200 • 0

1 2 3456 7 8 9 10 Я Т 1Ш

а° 71

1 2 3456 7 8 9 10 Н Т ПП

ЕКО/Са, иг-экв. на 100 г 60

40

20 О

П

100

222

1 23456789 10 НТПП

Рис. 6. Химический состав цеолитов и органоцеолитовых смесей. Обозначения

на рис. 7.

Хиыичес&кй состав фильтрационных вод

Ц ♦ ГСПт 80+20

Uj - цеолит <3 мм; Цю - цеолит <10 им; Т - торф; H - навоз; ПП - птичий помет.

Рис. 7. Химический состав фильтрационных вод после первой промывки цеолитов и органоцеолитовых смесей.

агробиоценозов. В связи с этим следует рассматривать почву не просто как биокосную систему, а в соответствии с учением В.В.Докучаева, как самоорганизующуюся систему, в которой в ходе эволюционного развития выработался механизм адаптации к изменяющимся условиям внешней среды. Существует четыре основных условия функционирования подобных систем:

• Наличие «критической массы» активно делящегося вещества применительно к почвам - «живой», биологической составляющей, которую принято характеризовать количеством гумуса;

• Наличие материала, улавливающего промежуточные и конечные продукты метаболизма трансформации почвенной биоты и исключающий выход (потерю) их за пределы системы, его мы характеризуем как почвенный поглощающий комплекс;

• Снижение вредного (необменного) захвата активных (подвижных) компонентов системы. Это условие определяется уровнем эффективного плодородия.

• Наконец, последнее условие - это наличие средств управления, то есть регулирования хода и скорости прохождения реакций внутри системы. В естественных ценозах - это факторы внешней среды, подающие и направляющие поток энергии и вещества в систему и собственные внутренние приспособительные механизмы адаптации, а в агроценозах они дополняются антропогенным воздействием.

Главная проблема, которая возникает при регулировании почвенного плодородия (ПП) в процессе сельскохозяйственного освоения осушенных земель (после проведения инженерных мелиораций), - оценка почвенного плодородия, и определение стратегии использования почв: поддержание устойчивого функционирования или развития ПП, наряду с получением оптимального урожая с хорошим качеством.

Почвенный экотип имеет некие оптимальные параметры, при которых его функционирование осуществляется в условиях экологического равновесия. В зависимости от сочетания факторов почвообразования ПП одного экотипа может быть ниже или выше этого оптимума. Батане вещества и энергии в почвенной системе может быть положительным, нулевым или отрицательным. Определение состояния ПП и перспектив его развития можно провести, составив матрицу (табл. 6). В качестве показателя ПП взято содержание подвижных элементов питания. При всей условности этих параметров, именно они наиболее тесно коррелируют с величиной продуктивности культур.

Удобрения и химмелиоранты, воспринимаемые прежде всего как фактор регулирования продукционного процесса культурных растений и оцениваемый главным образом по этому показателю, несут и вторую функциональную нагрузку - стабилизацию почвенного плодородия. То есть, они не должны выводить почвенную систему за пределы ее адаптивных возможностей, выработанных почвой в процессе эволюции. Поэтому они должны обладать не только высокой доступностью для растений, но и слабым возмущающим воздействием на перечисленные основные блоки, составляющие генетическую основу почвенного плодородия. Это возможно, когда в удобрении

Таблица 7

Матрица плодородия почв и определения потребности в удобрениях и

мелиорантах

Гумус

ппкГ

Мг-экв. на 100 г почвы Очень высокое Высокое

Содержание гумуса в почве, %

Среднее

Низкое

Очень низкое

Область серой штриховки - это почвы среднего плодородия, которые хорошо реагируют на внесение минеральных, органических и органоминеральных удобрений. В верхней над диагональю части таблицы располагаются почвы, где необходима корректировка ПП (в крайних правых ячейках) применением органоминеральных удобрений с цеолитной составляющей. На почвах, попадающих по комбинации свойств в нижнюю под диагональю часть таблицы, как средство управления ПП - доминируют органические удобрения, компосты и т. п. Качество применяемых удобрений определяется генезисом почв.

Область, выделенная темным цветом, группирует почвы с неблагоприятными агрономическим свойствами, которые нуждается в коренном улучшении свойств - мелиорации. Это область применения органоминеральных удобрений на цеолитной основе, или сорбентомелиорантов по выражению Г.Я.Бездниной. Здесь не комплексное воздействие на какой-либо один из трех блоков ПП, или их парные сочетания - не только не рациональны, но и чреваты быстрым выводом генезиса почв на катастрофический сценарий развития после непродолжительного положительного эффекта, поскольку это почвы с низким уровнем плодородия и, следовательно, слабым противодействием антропогенным нагрузкам.

Удобрения, применяемые на этой группе почв, должны обладать следующим комплексом системного воздействия:

• Корректировать соотношение органической и минеральной составляющих и повышать доступность элементов питания, оказывая слабое возмущающее воздействие на экологическое равновесие внутри системы;

•Увеличивать емкость катионного обмена и обеспечивать высокую скорость обменных реакций;

•Пролонгировать действие удобрений, химмелиорантов, гербицидов.

Следует констатировать, что минеральные и органо-минеральные удобрения на цеолитной основе в большой мере соответствуют перечисленным выше системным требованиям. Благодаря ионселективным свойствам и

высокой скорости обменных процессов, значительной емкости катионного обмена и наличию биологической составляющей, они обладают генетическим сродством к почвам, в определенных условиях внешней среды являются более слабыми конкурентами для культурных растений в процессах поглощения элементов питания, обладают пролонгирующим эффектом и способностью воздействовать на почвенный поглощающий комплекс, в том числе, изменяя соотношение и состав катионов. Возможность сформировать органоминеральные удобрения с адаптивными свойствами путем варьирования компонентного состава, позволяет приблизится к моделированию удобрений, обладающих генетическим родством к почвам.

Исследованные органоцеолитовые смеси характеризуются реакцией среды, близкой к нейтральной. Цеолиты имеют слабощелочную реакцию - рН в них составляет 8,3-8,6. Добавление ОВ подкисляет смеси и делает их по этому показателю близким к оптимуму — 6,5-7,5. Емкость катионного обмена в цеолитах и смесях имеет высокие показатели — 53-67 мг-экв на 100 г почвы. Добавление 03 также ведет к увеличению ЕКО на 8-12 мг-экв на 100 г, или на 15-20%. Это объясняется высоким значениями ЕКО в торфе, равном 220 мг-экв на 100 г. Из обменных оснований на долю кальция приходится 90-95%, доля натрия и калия значительно ниже, а магний не обнаружен. Добавление органических веществ увеличивает содержание общего углерода, а в его составе содержание СФк - углерода фульвокислот, более мобильных, чем гуминовые кислоты (Сгк)- Содержание подвижных элементов питания свидетельствует о их высоком содевжащиц^щгащыШйШШйШи

также добавление ОВ ведет к увеличению аммонийной формы азота - на 40200%, подвижных фосфатов - в 1,5-3 раза, обменного калия - в 1,3-1,6 раза.

К оптимальным показателям по своим свойствам близки: цеолит+торф -80+20 - на ГССт, цеолит+ГСПт - 50+50 - на ГССТ и цеолито-пометные смеси. Но по агрохимическим данным - последние содержат повышенное количество обменного азота.

Обменно-катионный ресурс обогащенного цеолита возрастает как за счет естественных запасов щелочеземельных элементов в цеолите, так и вследствие роста селективно-обменной способности к поглощению и удержанию ряда питательных веществ из вносимых минеральных удобрений, прежде всего катионов калия и аммония в легкодоступной форме. Обогащенный органической составляющей цеолит может использоваться как органо-минеральное поликомпонентное удобрений и/или тепличный субстрат. В наших исследованиях изучались оба аспекта эффективности применения органоминеральных смесей.

Для условий Средней Сибири перспективно также приготовление органоцеолит-фосфатных удобрения непосредственно из природных фосфатов. Такая технология разработана и проверена в опытно-промышленных условиях Красноярской Государственной Академией цветных металлов и золота (КГАЦМиЗ). В результате получается удобрение, содержащее 5 - 8 % Р205) полностью в усвояемой форме, первые проценты азота и калия, кальций.

Исследования выявили эффективность цеолитовых и органофосфат-цеолитовых удобрений (табл. 10, 11). Отмечены пролонгация действий удобрений на торфяных почвах. На пойменной слоистой почве легкого гранулометрического состава влияние органофосфат-цеолитовых удобрений не уступает или даже превосходит действие двойного гранулированного суперфосфата. Это открывает возможность использования местных фосфоритов с низким содержанием пятиокиси фосфора, традиционно считающихся забалансовыми запасами, для получения удобрений комплексного действия.

Перспективно использование цеолитов и органо-цеолитовых смесей в качестве тепличных смесей (табл. 12, 13) как для выращивания рассады, так и для производства овощей в условиях закрытого грунта.. Органическая составляющая в органо-цеолитовом субстрате выполняет, на наш взгляд, роль буфера в конкуренции корней растений и цеолитов в физико-химическом поглощении обменного аммония и калия. Наши предыдущие серии опытов не только с органо-цеолитовыми смесями, но и с гранулированными органо-цеолитовыми субстратами показали, что количество и качество органического компонента в смеси определяет эффективность субстрата. В то же время эта эффективность связана с биологическими особенностями культур. Более калиелюбивые культуры лучше развиваются на субстратах с доминантой цеолитов и наоборот. Очевидно, что зная эти свойства, можно формировать субстраты с удовлетворительными адаптивными (в отношении биологических особенностей культур) параметрами, в числе которых приоритетную роль следует отвести органической составляющей.

Данные учета урожая огурцов и томатов подтверждают это предположение. Максимальная продуктивность огурцов отмечена на варианте цеолит 50+навоз 50, а томатов на варианте целит 70+навоз 30. Очевидно, что для выращивания огурцов доля органической составляющей в смеси должна быть увеличена, а томатов - уменьшена. Следует также отметить более раннее наступление созревания плодов на вариантах с использованием цеолитовых субстратов. В условиях теплицеоборота это обстоятельство определяет экономический эффект- в числе прочих условий.

Таким образом, изучение влияния различных субстратов на урожай и качество овощных культур позволили определить оптимальные соотношения цеолитгорганическое вещество, исходя из биологических особенностей культур. Растения, характеризующиеся повышенной концентрацией азота и калия в продукции, нуждаются в субстратах с повышенным содержанием цеолита (в пределах 70-80%). Растениям со слабой корневой системой, более требовательным к условиям питания, необходимо более высокое количество органического вещества в смеси (до 50%). Цеолитовый субстрат является предпочтительным при выращивании рассады, биометрические исследования показали, что растения лучше развиваются, имеют более мощную корневую систему, что улучшает условия приживаемости при высадке в грунт.

Действие и последействие минеральных добавок на урожай овса. Вегетационные опыты.

Вариант опыта Действие Последействие

Масса зерна Общая масса Масса зерна Общая масса

Урожаи, г/сосуд Отклонение Урожаи, г/сосуд Отклонение Урожаи, г/сосуд Отклонение Урожаи, г/сосуд Отклонение

Г/сосуд % Г/сосуд % Г/сосуд % Г/сосуд %

Контроль 1,12 - - 9,26 - - 2,34 - - 6,93 - -

NPK 3,99 2,87 256 45,01 35,75 386 0,48 -1,86 -79 10,48 3,55 51

Песок 400 MJ/ra 13,30 9,31 233 43,08 -1,93 -4 10,83 10,35 2156 31,62 21,14 202

Песок 600 м3/га 12,77 8,78 220 40,39 -4,62 -10 14,12 13,64 2842 36,83 26,35 251

Песок 800 MJ/ra 9,24 5,25 132 40,81 -4,20 -9 15,02 14,54 3029 33,61 23,13 202

Глина 400 м3/га 7,58 3,59 90 36,02 -8,99 -20 22,44 21,96 4575 40,23 29,75 284

Глина 600 м'/га 9,19 5,20 130 36,03 -8,98 -20 23,27 22,79 4748 39,30 28,82 275

Глина 800 м'7га 11,89 8,00 200 36,43 -8,58 -19 24,11 23,62 4921 40,88 30,40 290

Цеолит 400 MJ/ra 18,44 14,45 362 48,44 3,43 8 21,00 20,52 4275 37,91 27,43 262

Цеолит 600 и5 Ira. 10,77 6,78 170 41,57 -3,44 -8 21,08 20,60 4292 41,99 21,51 205

Цеолит 800 м3/га 6,11 2,12 53 32,43 -12,58 -28 23,74 23,26 4846 43,04 32,92 314

HCPos ±2,11 ±1,80 ±1,32 ±1,65

Р, % ±4,8 ±1,9 ±3,2 ±1,8

Примечание: * - на всех вариантах с минеральными добавками внесены фоновые удобрения, для них контрольным вариантом служит вариант с минеральными удобрениями

Влияние активизированных фосфатов на урожай проростков ячменя, _г/сосуд сырой массы_

Afo Уро- Отклонение Отклонение

КГц Вариант опыта жай, от конт роля 1 от контроля 2

J г/сосуд Г/сосуд % Г/сосуд %

1. Без удобрений - 43,6 -11,0 -20

Контроль1

2. 51,9 8,6 20 -2,7 -6,2

3. МК+2РС- контроль 2 54,6 11,0 25 - -

4. ЫК+2Рс+цеолит 49,9 6,3 14 -4,7 -8,6

(фракции <1 мм)

5. Фосфо-цеолит1, 53,1 9,5 22 -1,5 Не

общ.* дост.

6. Фосфо-цеолит1, л/р* 59,4 15,8 36 +4,8 +8,8

7. Фосфо-цеолит2, общ. 56,2 12,6 29 +1,6 Не

дост.

8. Фосфо-цеолит2, л/р 53,9 10,6 24 -0,7 -«-

9. Фосфо-цеолитЗ, общ. 54,7 11,1 25 +0,1 -«-

10. Фосфо-цеолитЗ, л/р 54,6 11,0 25 0 -«-

11. Фосфо-цеолит4, общ. 56,7 13,1 30 +2,1 -«-

12. Фосфо-цеолит4, л/р 55,3 11,7 27 +0,7 -«-

НСРо.ч, г/сосуд ±2,3 ±2,3

Примечание: * - испытывались образцы органоцеолит-фосфатных удобрений, расчет проведен доз проведен на содержание общей (общ.) и лимонно-растворшюй (л/р) пятиокиси фосфора.

Таблица 12

Продуктивность огурцов и томатов на различных субстратах_

Варианты опыта Урожай плодов, Отклонение,

кг/м" среднее за 3 года

1997 1998 1999 кг/м2 %

Тепличная смесь 20,6 14,2 10,4 - -

Цеолиты 17,0 17,6 16,4 +6,4 +55

Цеолит 70 + навоз 30 20,6 18,4 19,2 +7,1 +61

Цеолит 50 + навоз 50 22,4 19,2 19,3 +8,7 +75

НСР05 ±0,44

Тепличная смесь 11,5 8,8 8,5 - -

Цеолиты 11,7 11,1 11,3 +1,8 + 19

Цеолит 70 + навоз 30 12,5 11,9 11,0 +2,3 +24

Цеолит 50 + навоз 50 11,7 12,0 10,4 +1,8 +19

НСР05 ±0,39

Таблица 13

Результаты биометрических исследований растений томатов перед высадкой в

Время опреде -ления Варианты опыта Отклонение от контроля

Почво грунт Цео лит Ц+Т 8:2 Ц+Т 7:3 ц+н 8:2 Цеолит Ц+Т 8:2 Ц+Т 7:3 Ц+Н 8:2

ГЬред высадкой в грунт Высота стебля, см

38 51 41 29 31 + 13 +3 -9 +3

НСР05=±3 см

Масса стебля, г/растение

5,9 10,8 | 9,8 5,2 7,7 +5,6 +4,6 0 +2,5

НСР05=±0,63 г

Масса листа, г/растение

6,9 11,4 12,5 9,0 12,6 +4,5 +5,6 +2,1 +5,7

НСРо5=±1,5 г

Масса корня, г/растение

1,6 8,2 5,9 3,9 5,0 +6,6 +4,3 +2,3 +3,4

НСР05=±1,5 г

Уборка Масса плодов, кг/растение

1,67 1,00 1,86 - 1,87 -0,67 0,19 0 +0,2

НСР05=±0,12 кг

Масса листьев, кг/растение

0,72 0,59 0,64 - 0,72 -0,13 Не достоверно

НСРо5=±0,08 кг

Масса стебля, кг/растение

0,31 0,29 0,30 - 0,28 Разница несущественна

Масса корня, кг/растение

0,12 0,10 0,19 - 0,17 -0,02 0,07 - +0,05

НСРо5==±0,02 кг

При очевидной перспективности использования данных удобрений и субстратов требуются дополнительные исследования с расширением ассортимента культур и определением эффекта последействия.

3.4. Состав и деятельность микрофлоры

Усиление биогенных процессов при осушении и сельскохозяйственном освоении отражается на составе микробобиоценоза торфяных почв (табл. 14).

Вариант опыта 1986 г. 1987 г

Бактерии Грибы Бактерии Грибы

Май

Ы90Р90К90 - фон (опыт 1) 19,3 1,9 5,9 0,1

Фон+песок 400 м3/га 43,6 0,8 11,4 0,1

Фон+глина 400 м3/га 29,8 0,8 30,3 0,1

Ш0Р90К90 - фон (опыт 3) 48,0 0,3 37,8 0,1

Фон+песок 800 м3/га (смеш.) 26,9 0,3 21,1 0,1

Фон+песок 800 м3/га (насып.) 37,8 0,3 24,3 0,1

И юл ь

^0Р90К90 - фон (опыт 1) 39,2 0,3 42,3 0,1

Фон+песок 400 м3/га 59,9 0,2 68,4 0,1

Фон+глина 400 м3/га 51,4 2,3 69,5 0,1

Ы90Р90К90 - фон (опыт 3) 61,4 Г 0,01 72,8 0,1

Фон+песок 800 м3/га (смеш.) 88,3 0,01 80,4 0,1

Фон+песок 800 м3/га (насып.) 53,1 0,01 64,3 0,1

Август

№ОР90К90 - фон (опыт 1) 67,4 0,02 64,5 14,9

Фон+песок 400 м3/га 39,2 0,3 93,9 19,2

Фон+глина 400 м /га 24,9 0,03 98,9 19,4

№0Р90К90 - фон (опыт 3) 2,7 2,4 52,2 8,4

Фон+песок 800 м3/га (смеш.) 5,5 0,7 132,2 17,7

Фон+песок 800 м3/га (насып.) 6,7 0,002 299,8 25,5

Специфика торфяных почв региона заключается в том, что и послеболотный период в почвах преобладает микрофауна, продуцирующая аммонийный азот, как в аэробной, так и в анаэробной среде, но с большей скоростью в последней. Исследования сезонной биологической активности торфяных почв Средней Сибири (табл. 15) показали, что количественно она не

Таблица 15

Минерализация стерневых остатков (% убыли к первоначальной массе)

1986-87 гг. 1987- 88 гг.

Культура Вариант опыта 25.08.86- 22.05.87- 30.08.87- 20.05.88-

22.05.87 30.08.87 20.05.88 30.08.88

Контроль 16,4 46,9 15,9 43,2

Овес Песок 400 м3/га 27,6 55,0 22,7 46,8

Глина 400 м3/га 21,9 63,8 20,0 52,1

Многолет Контроль 13,5 10,3 11,4 9,8

ние травы Песок 800 м3/га 36,6 24,0 28,7 18,3

1-3 лет (смеш.)

жизни Песок 800 м3/га (нас.) 13,3 12,2 10,8 11,7

4. Влияние почвенных мелиорации на агроценозы

Применение агромелиоративных обработок торфяных почв является средообразующим, оптимизирующим условия водо- и воздухобмена, что проявляется на урожае кормовых культур на примере многолетних трав (таблица 16).

Таблица 16

Влияние агромелиоративных обработок на урожай сена многолетних трав

на торфяной среднеразложившейся почве южно-таежной лесной зоны

1983 г. 1984 г. 1985 г. Среднее за 3 года Пределы

Варианты опыта У, т/га АУ, Т/га У, т/га АУ, Т/га У, т/га АУ, Т/га У, т/г АУ, Т/га колеба-

% % % а % нии, т/га

Дискование-контроль 2,66 - 2,11 - 2,47 - 2,41 - 0,55

Вспашка, 22 см 3,90 1,24 47 2,67 0,56 2,42 -0,5 3,00 0,59 25 1,48

Вспашка, 30 см 3,77 1,11 42 2,99 0,88 33 3,13 0,65 26 3,29 0,88 36 0,78

Кротование+ Дискование (Ь=0,4, £=1,5) 3,63 0,97 36 3,30 1,19 56 4,04 1,57 64 3,66 1,25 52 0,74

Кротование+ Дискование (Ь=0,4, £=3,0) 3,65 0,99 37 3,28 1,17 55 4,11 1,74 70 3,68 1,27 53 0,83

НСР05, т/га ±0,85 ±0,60 ±0,61 ±0,49

Компонентные воздействия на плодородие посредством добавок минерального грунта относятся к числу комплексных, воздействующих косвенно через улучшение теплообеспеченности и прямо - влияя на содержание элементов питания, в частности калия и кальция и в конечном итоге - на продуктивность культур (табл. 17).

Минеральные удобрения являются наиболее быстродействующим приемом (табл. 18). Отчетливо проявляется генезис торфяных почв на общей продуктивности культур и эффективности действия минеральных удобрений. Следует отметить, что высокая сходимость полевых исследований с различными сочетаниям и дозами минеральных удобрений и диагностических вегетационных опытов (Мукина, 1978, 1979) на этих же почвах позволяют использовать данные, полученные для 40 опытов с торфяными почвами различных почвенно-климатических зон Сибири для прогноза изменения питательного режима при направленном регулировании его минеральными удобрениями.

Влияние способов внесения минеральных добавок на урожай сена многолетних

трав на торфяной почве, т/га сена

Вариант опыта Среднее за 3 года Колебания параметра

урожай прирост

№0Р90К90 - контроль 6,8 - 0,4

Песок 400 м'Уга ( смешанный) 8,6 1,8 2,7

Песок 600 м3/га ( смешанный) 11,0 4,2 7,6

Песок 800 м /га ( смешанный) 9,7 2,9 4,7

Песок 400 м"Уга (насыпной) 8,0 1,2 2,1

Песок 600 м3/га (насыпной) 10,7 3,9 8,5

Песок 800 м /га ( насыпной) 9,1 2,3 5,6

НСР05, т/га

Балансовые расчеты показывают, что систематическое применение минеральных удобрений в экологически допустимых и экономически оправданных дозах не вызывает существенного отклоняющего воздействия на содержание элементов питания в торфяных почвах по калию и фосфору. Отрицательный баланс складывается по азоту.

В целом, исследованные приемы мелиоративного воздействия

повышающие устойчивость агроценозов, можно дифференцировать для лесостепной и южно-таежной лесной зон.

В процессе освоения и сельскохозяйственного использования торфяных почв важно акцентировать существенную экологическую роль злаковых многолетних трав. Прежде всего потому, что они по биологическим свойствам более близки к естественным травяным и осоково-травяным ценозам, наиболее распространенных на низинных торфяниках в нативных условиях. Многокомпонентные травосмеси более экологически устойчивы, чем однолетние культуры. Они слабее воздействуют на динамику почвенных режимов, рациональнее используют поступающую энергию Солнца, так как отрастать начинают в конце апреля - начале мая, а интенсивный прирост биомассы приходится на июнь месяц когда приход ФАР максимальный. Тогда как, однолетние культуры, особенно силосные, характеризуются интенсивным приростом наземной биомассы в июле-августе. Многолетние злаковые травосмеси обладают высоким фитомелиоративным эффектом на недостаточно осушенных почвах, потребляя избыточную влагу, формируют травостой к началу раннелетней засухи, ликвидируя повышенную пожароопасность торфяных почв в первой половине вегетации.

Таблица 18

Действие удобрений на урожайность (ц/га) горохо-овсяной смеси, подсолнечника и многолетних трав на торфяной мощной карбонатной (1) и __торфяной маломощной (2) почвах__

Варианты опыта, Горох+овес, Подсолнечник, Многолетни

дозы кг/га д. в. зеленая масса зеленая масса травы, сено

N Р205 К20 1 2 1 2 1 2

0 0 0 13,5 40,4 8 34,3 0 21,8

0 0 40 12,6 178,4 14 91,4 0 38,0

0 0 80 12,7 75,0 13 68,2 0 36,4

40 0 0 12,5 36,0 24 62,0 0 45,0

40 0 40 13,5 80,2 26 94,5 0 45.2

40 0 80 13,4 194,6 26 42,4 0 38,4

80 0 0 14,6 117,6 26 44,0 0 39,0

80 0 40 16,9 80,8 27 49,1 0 44,8

80 0 80 15,6 95,1 26 152,9 0 45,6

0 40 0 74,0 108,4 39 28,2 9,5 34,0

0 40 40 77,1 39,6 53 23,6 19,1 37,8

0 40 80 80,3 74,6 55 93,3 18,4 41,3

40 40 0 187,4 5,6 142 95,1 17,8 33,4

40 40 40 182,1 193,7 188 68,3 23,6 44,9

40 40 80 170,3 93,8 207 72,4 24,4 58,5

80 40 0 182,8 32,6 185 39,6 19,6 49,7

80 40 40 190,6 64,2 213 105,1 24,5 31,2

80 40 80 196,7 89,6 202 59,5 24,5 42,9

0 80 0 75,5 41,2 46 36,9 16,2 36,8

0 80 40 107,2 48,9 68 129,1 20,1 30,8

0 80 80 114,3 158,4 67 59,3 21,0 41,4

40 80 0 183,8 69,8 142 57,3 21,3 37,8

40 80 40 207,4 80,7 209 76,8 24,1 47,9

40 80 80 183,2 77,8 202 109,8 26,1 54,6

80 80 0 188,2 31,3 207 59,9 23,1 38,4

80 80 40 216,8 113,4 217 69,6 27,8 45,0

80 80 80 218,3 53,8 225 64,8 29,8 44,2

НСР05 21,1 13,3 13,9 22,6 2,3 5,6

Р,% 4,7 8 3,1 7 4,9 5,5

Можно утверждать, зная морфологические особенности и физиологические реакции многолетних трав на изменения и колебания внешних по отношению к агроценозу факторов, что они генетически предопределены условиям среды, поскольку обладают широким диапазоном приспособительных возможностей. Поэтому в составе кормовых травопольных

севооборотов они должны составлять доминирующую роль (50-60%), выполняя роль стабилизатора водного режима, микробобиохимических процессов и пр.

5. Теоретические основы создания устойчиво функционирующей агроэкосистемы на торфяных почвах

Публикации последних лет в нашей стране свидетельствуют о наличии научных разработок, относящихся к YI технологическому укладу Отдельные технологические приемы, технологии, комплексы, концептуальные идеи присутсвуют и в мелиорации почв, особенно в овощеводстве закрытого и открытого грунта. Концептуальные идеи: почвенно-генетические, почвенно-экологические базируются на классических трудах академиков В.В. Докучаева., П.А. Костычева, Н.М.Сибирцева, В.И Вернадского., В.Р.Вильямса, А.Н. Костякова, и др. Свое логическое развитие в мелиорации почв они получили в трудах И.П.Герасимова, А.А.Роде, H.A. Качипского, В.А.Ковды, С.И.Долгова, Н.В.Орловского и работах других ученых. В последнее время в работах С.Ф Аверьянова, И.П. Айдарова, Т.Н.Антиповой; для болотных почв - В.И Кирюшина, Л.И. Инишевой и др.

Агроэкосистема созданная на основе принципов устойчивости, пластичности и экологичности функционирования наиболее подходит для жестких условий Сибири, поскольку обладает значительно более широкими информационными, прогнозными и практическими возможностями. Резкоконтинентальный климат, разнообразие подстилающих пород, сложность гидрологического режима в регионе, определяет и значительные колебания показателей почвенного плодородия, а следовательно и дифференциацию использования природных, биогенных и техногенных и др. ресурсов, выработку комплекса технологических приемов и решений в соответствии со складывающимися биоресурсным обеспечением, погодными и хозяйственными условиями. Такой подход исключает применение средних решений, уравнительность технологий даже на микроуровне - в рамках одного поля. Она создает также условия для хозяйственного маневра в зависимости от уровня энергетической и трудовой обеспеченности, интенсивности использования мелиорируемых земель, типа хозяйствования.

Основной характеристикой равновесного состояния почв является их плодородие (табл. 19).

Схема расширенного воспроизводства плодородия почв реализуется через комплекс почвенно-мелиоративных мероприятий, состоящий из агромелиоративных обработок, химических, структурных, тепловых и др. мелиораций, поддержание положительного баланса органического вещества и элементов питания. В результате возникает экономическое плодородие почв, оцениваемое не только через абсолютный прирост продукции, но и через относительный эффект затрат, который для сопоставимости удобнее исчислять в энергетических показателях.

Таблица 19

Параметры плодородия низинных торфяных почв Средней Сибири

Показатель Подтипы, Уровень плодородия

метод анализа Высокий Средний Низкий

Содержание органичес- <80 80-90 >90

кого вещества, %

рНсол- Слабокислые, нейтральные 5,5-7,5 4,5-5,5 <4,5

рНв0Д. карбонатные 7,0-7,5 7,5-8,0 8,0

Содержание Р205, мг/100 Слабокислые, >25 20-25 <20

г нейтральные (по Чирикову) карбонатные >6 4-6 <4

Содержание К20, мг/100 г Слабокислые, >15 10-15 <10

нейтральные (по Чирикову) карбонатные >40 30-40 <30

Легкогидролизуемый азот, мг/100 г >70 60-70 <60

Количество

водорастворимых солеи в

слое 0-50 см при

засолении, %:

• Хлоридное • Сульфатное • Хлоридно-содовое • Сульфатно-содовое <0,1 <0,3 <0,1 <0,15 0,1-0,2 0,3-0,4 0,1-0,2 0,15-0,25 >0,2 >0,4 >0,2 >0,25

• Сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатное <0,2 0,2-0,4 >0,4

Степень насыщенности 100 95-100 <95

основаниями, %

Зольность, % >20 10-20 <10

Полная влагоемкость, % >90 80-90 <80

Плотность, г/см3 >0,3 0,2-0,3 <0,2

Алгоритм разработки агроэкосистемы на торфяных почвах также состоит из двух основных блоков: блока информации и блока принятия решений. Последний в свою очередь подразделяется на блок типовых решений, состоящий из типовых модулей (подсистем) технологического цикла, и мелиоративных решений (рис. 8). В блок типовых решений заложены технологические мероприятия когда оптимальные параметры функционирования агроэкосистемы достигнуты в процессе реализации инженерных решений, в период освоения, или присущи почве изначально в естественных условиях.

Рис 8. Алгоритм разработки агроэкосистемы

Планирование каждого приема, операции осуществляется на основании анализа соответствующих баз данных и совокупности элементарных решений, изложенных в виде уравнений расчета, математических зависимостей, обобщенных таблиц, заданных граничных условий и т. п.. На основе информации о складывающейся погодной ситуации, конкретные данные об уровне эффективного плодородия, биологических особенностях культуры, определяется реально возможный уровень урожайности. Регулирование режима питания проводится внесением удобрений, рассчитанных балансовым методом, при отсутствии необходимой информации закладываются рекомендуемые для определенных уровней урожайности дозы удобрений, изложенные в форме таблиц. Баланс питания должен быть нулевым для условий простого воспроизводства плодородия почв или с ограниченным (допускается 80% уровень возврата отторгаемых веществ) отрицательным балансом возврата в почву элементов питания.

Учитывая индивидуальные особенности поля, хозяйственные и ресурсные возможности, определяется уровень рентабельности отдельной культуры, звена, севооборота в целом. При условии соблюдения заданного уровня рентабельности, не менее 30%, комплекс мелиоративных мероприятий считается экономически оправданным. При отсутствии должного эффекта производится замещение операций, приемов, возделываемой культуры на более отзывчивую на мелиоративные мероприятия, снижение доз удобрений и т. п. Далее проводится повторный экономический анализ для проверки заданного уровня рентабельности. В изложенной схеме решается задача простого воспроизводства плодородия почв. Если по одному или нескольким параметрам торфяная почва обладает неблагоприятными (неоптимальными) свойствами, то решается схема расширенного воспроизводства почв. В алгоритме это блок мелиоративных решений, в которые входят мероприятия по регулированию конкретных свойств почв: водно-воздушных, тепловых, реакции почвенного раствора и т. п.

Таким образом, производится многоуровневая оптимизация отдельных функциональных подсистем. Начинается она с выделения приоритетной (незаменимой) функции, например переувлажнение почвы, без ликвидации которой получение хозяйственно значимых урожаев невозможно, а другие (последующие) операции бессмысленны. Далее устраняются другие сопутствующие неблагоприятные свойства: регулирование азотного режима почв и т. п. Заканчивается разработка, также оценкой эффективности приема или группы приемов. Кроме экономической оценки закладываются экологические оценки. На стадии предварительной проработки через экспертные оценки, затем инструментальным определением по системе показателей, на которых мы остановимся подробнее в следующем разделе.

Группа экологических оценок агроэкосистемы (рис. 9) базируется на установленных естественных границах пределов колебаний параметров системы «почва-растение». Ими задается вектор развития агроэкосистемы, что делает процесс не только более управляемым, но и более сопоставимым с течением природных циклов. В разрабатываемые базы данных введены

экологические ограничения для системы «почва-растение». Они разработаны для трех основных блоков: растение, почва и вода, - каждый из них в свою очередь подразделяется на подсистемы.

Рис. 9. Экологические ограничения при создании устойчиво функционирующих агроценозов

Разработка блока расширенного воспроизводства плодородия почв входит составной частью в систему создания устойчиво функционирующей агроэкосистемы (рис. 10). Завершается она комплексной эколого-экономической оценкой. В принципиальную схему нами заложен принцип равноправности всех мероприятий (инженерных, химических, биологических и др.) вне зависимости от сроков их окупаемости. Более того, биологоресурсный потенциал территории и мероприятия по окультуриванию торфяных почв, должны определять набор инженерных решений, реализуя, тем самым стратегию создания устойчивых агроэкосистем, обеспечивающих сохранение и/или расширенное воспроизводство плодородия почв и получение оптимального экологически чистого урожая кормовых культур.

Рис. 10. Функциональная схема простого и расширенного воспроизводства плодородия почв

Оо

ВЫВОДЫ

1. Переход от антропоцентрических к природоохранным системам использования природных ресурсов, определяет установление факторов риска освоения и сельскохозяйственного использования, определения уровня техногенных нагрузок на агроэкосистемы на торфяных почвах Средней Сибири. Создание устойчиво функционирующей агроэкосистемы стратегически основано на использовании природно-ресурсного потенциала торфяных почв.

2. Региональные особенности торфяных почв определены формированием их в холодном гумидном резкоконтинентальном климате, на контрастном литологическом фоне, в условиях расчлененного рельефа и сложного гидрогенеза. Высокая комплексность почвенного покрова является доминирующей причиной аккумуляции в них значительно большего количества химических элементов-биофилов при зимних и летних миграциях, их высокой пространственной и сезонной вариабельностью. Торфяные почвы обладают рядом положительных свойств: высокое содержание органического вещества и энергии, депонированной в углероде; высокое потенциальное плодородие; насыщенность ГГПК основаниями, значительные запасы продуктивной влаги и консервация ее в мерзлых слоях, - создают необходимые предпосылки для формирования устойчиво функционирующих агроценозов. К неблагоприятным свойствам торфяных почв следует отнести: низкое эффективное плодородие, сопровождающееся часто разбалансированностью в содержании элементов питания, длительное стояние надмерзлотной верховодки, пониженная микробиологическая активность.

3. Водный режим торфяных почв после осушения определяется выпавшими осенне-зимними осадками, характером нарастания отрицательных температур и зимним подтягиванием влаги к фронту промерзания. В мерзлой почве весенние запасы влаги в конце зимы близки к 0,8-1,0 ПВ. Уровни гсочвенно-грунтовых вод весной составляют 0,2-0,6 м, а в меженные периоды -3,8-2,! м. Ранее весеннее переувлажнение вызвано не подъемом УГВ, а стоянием надмерзлотной верховодки. Мелиоративная задача стабилизации зодного режима в этих условиях заключается не столько в сбросе избыточной маги с болотного массива, а в ее перераспределении в пространстве и времени. Зональные почвенно-климатические особенности генезиса торфяных почв диктуют дифференциацию агромелиоративных приемов, дополняющих шженерные мелиорации и регулирующих водно-воздушный режим. Они ¡аправлены в южно-таежной лесной зоне на увеличение во до вместимости и ускорению внутрипочвенного стока, в лесостепной - планировка и юверхностный сброс избыточной влаги по водоотводным бороздам и южбинам. Эффективно регулирование влаги путем создания лесополос.

4. Доказано, что осушение ужесточает температурный режим из-за :нижения мощности снегового покрова и увеличения глубины промерзания. Мелиоративное воздействие на температурный режим торфяных почв •ффективно проводить посредством добавок минерального грунта: песка,

глины. Внесение минерального грунта на торфяных почвах относится к разряду коренных мелиораций по следующим аргументам: улучшаются теплофизические характеристики, что приводит к ускоренному прогреванию почвы в весенний период, удлиняя вегетационный период на 1-2 недели и снижая контрастность суточного температурного режима на 0,2-0,7°С; увеличивается плотность сложения почвы в пахотном слое с 0,19-0,22 г/см3 до 0,25-0,33 г/см3, что в целом ведет к «концентрации» элементов питания в корнеобитаемой зоне; возрастает уровень эффективного и потенциального плодородия торфяных почв; происходит пролонгация действия вносимых минеральных удобрений и повышается суммарный эффект их действия; оптимизируются условия микробобиохимической деятельности в почве. Таким образом, внесение минеральных добавок стабилизирует плодородие торфяных почв не только . благодаря прямому удобрительному эффекту, но и опосредованно, через пролонгацию действия внесенных минеральных удобрений и снижение их стрессового воздействия в первый год. При внесении минеральных добавок возрастает содержание обменного кальция, аммонийного азота, подвижного фосфора; общего калия, т. е. повышается также потенциальное плодородие почвы.

5. Определении минимумов в обеспеченности основными элементами питания торфяных почв разных почвенно-юшматических зон Средней Сибири с применением диагностических вегетационных опытов, выявило значительное варьирование в обеспеченности основными элементами питания. Проведение многофакторных полевых опытов в южно-таежной и лесостепной зонах с различными сочетаниями и дозами минеральных удобрений показало высокую сходимость полученных данных с результатами диагностических опытов. Это позволяет распространить полученные зависимости при регулировании пищевого режима на сходных по генезису торфяных почвах и прогнозировать его изменение при регулярном применении минеральных удобрений в экологически допустимых дозах.

6. Освоение и использование осушенных торфяных почв, прежде всего сказывается на режиме нитратного азота, вызывая увеличение содержания элемента в пахотном слое почв. Установлена прямая связь между режимом увлажнения и дозами удобрений и содержанием нитратного азота и обменного калия. Для изучаемых почв обнаружены средние связи между содержанием фосфора и калия в торфяной почве и урожаем. Более тесные связи выявлены между выносом элементов питания и урожаем, что позволяет использовать полученные зависимости для назначения доз минеральных удобрений, используя балансовые расчеты. Этот показатель воздействия минеральных удобрений на функционирование почв находится на уровне резистентной устойчивости. В тоже время, применение минеральных азотных удобрений в дозах 60-80 кг/га, соотносятся с запасами валового количества азота в пахотном слое в пределах 1-2 %, поэтому с учетом отторжения элемента с урожаем, данные дозы могут применяться на торфяных почвах достаточно долго, не выводя их из экологического равновесия. Фосфорные удобрения довольно прочно закрепляются ГШК, к тому же вынос их с урожаем

минимален. Иначе обстоит дело с калийными удобрениями - их валовые количества в пахотном слое на 1-2 порядка ниже, чем азота, а вынос элемента доходит до 30-50% от валового содержания элемента. Высокая подвижность элемента, прямо зависящая от дозы, повышение мобильности калия при переувлажнении почв свидетельствует о «регулировании» плодородия на грани допустимых пределов и необходимости строгого контроля за поведением калия в торфяных почвах, где по условиям генезиса зафиксирована высокая потребность в калийных удобрениях.

7. Подбор культур и сортов базируется на поливидовом многообразии и повышении устойчивости агроценозов, генетическом соответствии многолетних злаковых травосмесей естественным ценозам (например, болотной или влажно-луговой ассоциациям растительности). Используется принцип дифференциации экологических ниш как важный фактор биологизации земледелия, поскольку растения выполняют не только чисто продукционную, но и важную средообразующую функцию.

8. Управление плодородия почв с помощью комплексных органо-цеолитовых удобрений, обладающих генетическим сродством к почвам, усиливает внутренние приспособительные свойства и устойчивость функционирования торфяных и минеральных почв с неблагоприятными агрономическими свойствами. Синхронное воздействие на основные компоненты ПП: органическою и минеральную составляющие и содержание подвижных элементов питания, - производится в таком направлении, чтобы оптимизировать не столько их абсолютное количество, а гармонизировать соотношение этих главных компонентов. Возможность формировать органоминеральные удобрения, обладающие генетическим сродством к почвам, путем варьирования компонентного состава, приближает нас к моделированию компонентного соотношения и норм удобрений при заданной стратегии развития почвенного плодородия, задачах оперативного регулирования продукционного процесса, уровне и качестве получаемой продукции. Физико-химические и агрохимические свойства органо-цеолитовых субстратов, в большей мере соответствуют континууму развития растений и трансформации их потребностей в различных элементах питания в онтогенезе, что позволяет получать на них стабильно высокие урожаи овощной продукции, в условиях теплицеоборота использовать без замены более длительное время, чем традиционные тепличные смеси.

9. Обобщение полученных данных позволил установить значимые параметры почвенного плодородия, их оптимальные значения для торфяных почв региона. Определены основные требования наиболее распространенных сельскохозяйственных культур к пищевому, водному, тепловому режимам почв. Систематизированы данные предельно допустимых концентраций по содержанию нитратов, тяжелых металлов в почве и растениях, обобщенные к настоящему времени в форме экологических ограничений устойчиво функционирующей агроэкосистемы.

10. Определение оптимальных параметров почвенного плодородия в конкретных почвенно-климатических условиях основано на анализе системы

2.9. Роль агромелиоративных приемов в повышении продуктивности осушенных земель.// Осушение и освоение мерзлотных почв Сибири. -Красноярск, 1981. - С. 8-24 (в соавторстве)

2.10. Обеспеченность элементами питания осушенных почв подтаежной зоны Средней Сибири. Там же. - С. 28-39.

2.11. Динамика элементов питания и их пространственная изменчивость на торфяных почвах подтаежной зоны Красноярского края. Там же. - С. 40-50 (в соавторстве).

2.12. Последействие удобрений на урожай многолетних трав на торфяных почвах подтаежной зоны Красноярского края. - Там же. - С. 51-57 (в соавторстве).

2.13. Влияние влажности торфяных почв на продуктивность овса и поступление элементов питания в растения.// Пути повышения эффективного плодородия мелиорируемых земель Сибири. - Красноярск, 1983. - С. 48-58.

2.14. Доступность элементов питания в зависимости от влажности почвы дозы удобрений. Там же. -С 58-66 (в соавторстве).

2.15. Применение медных удобрений и их роль в азотно-фосфорном питании кормовых культур на торфяных почвах юга Красноярского края. Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - Новосибирск, 1983. -17. С.

2.16. Пути освоения мелиорированных земель Сибири. // Пути освоения мелиорированных земель Сибири. -Красноярск, 1984. -С 3-12. ( в соавторстве).

2.17. Комплекс агромелиоративных мероприятий на торфяных почвах Средней Сибири. Там же. С. 149-152.

2.18. Опыт применения технологии оперативного управления водным и пищевым режимами почв на оросительной системе «Исток» в пойме Енисея. .// Мелиорация пойменных земель Сибири. - Красноярск, 1986. - С. 87-102 (в соавторстве).

2.19. Влияние осушительных мелиораций на почвенные процессы мелиорированных земель Сибири. Там же. - С. 144-149.

2.20. Перспективные приемы освоения и использования торфяных почв Красноярского края. //Повышение продуктивности мелиорируемых почв Восточной Сибири. - Красноярск, 1987. - С. 3-10.

2.21. Влияние влажности почвы и минеральных добавок на режим питания овса на торфяных почвах. //Орошение и осушение земель в Сибири. -Красноярск, 1988. - С 115-126 (в соавторстве).

2.22. Особенности почвенно-агрохимических свойств осушаемых почв Сибири.// Проблемы мелиорации земель Сибири. - Красноярск, 1991. - С. 7275.

2.23. Типизация осушенных земель Сибири применительно к экологически чистым системам земледелия В сб.: Теоретические и практические аспекты экологически чистых систем земледелия. -Красноярск, 1996. - С. 6-26.

2.24. Экологические требования к системам земледелия на осушаемых почвах Сибири. Там же. -С. 28-49.

2.25. Алгоритм разработки ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур на осушенных почвах Сибири. Там же. - С. 49-57.

2.26. Водно-физические, физико-химические и агрохимические свойства цеолитосодержащих пород и субстратов на их основе. Там же. -С 123-137 (в соавторстве).

2.27. Влияние цеолитосодержащих пород и субстратов на их основе на продуктивность и качество овощных культур. -Там же. - С. 137-162 (в соавторстве).

2.28. Агроэколого-экономическая концепция систем мелиоративного земледелия Сибири. // Почвенные ресурсы, рационализация землепользования и экологическая оптимизация агроландшафтов в Приенисейской Сибири. -Красноярск, 1997.-С. 155-157.

2.29. Субстраты для теплиц на основе цеолитов Сахаптинского месторождения. // Цеолиты Красноярского края. -Красноярск, 1998, 81-92 с. (в соавторстве).

2.30. О роли цеолитов в мелиорации почв. Там же, с. 104-106. (в соавторстве).

2.31. Системы мелиоративного земледелия как фактор повышения управляемости агроценозов / Мелиорация и водное хозяйство, №3. 1999, 25-27 с.

2.32. Окислительно-восстановительный потенциал осушенных торфяных почв Средней Сибири. Проблемы развития и научное обеспечение агропромышленного комплекса северных регионов России. Материалы научной сессии. Ч. 1. - М., 1999, с. 330-335.

2.33. Сырьевые ресурсы Красноярского края как агрохимическая основа нетрадиционных удобрений. // Инвестиционный потенциал минерально-сырьевого комплекса Красноярского края. - Красноярск, 2000, с. 157-160.

3. Тезисы.

3.1. Типизация осушаемых земель Сибири применительно к экологически чистым системам земледелия/ Мелиорация м водное хозяйство, №3, 1995, 25-26 с.

3.2. Воздействие осушительных мелиораций на основные свойства торфяных почв Средней Сибири.//Тез. докл. междунар. конф. «Проблемы антропогенного почвообразования». Т. 2. -М., 1997, с. 38-40.

3.3. Экологические требования - как фактор ограничивающий деградацию почв. Тез. докл. Всеросс. Конф. «Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения.». Т. 1. -М., 1998, с. 56.

3.4. Принципы создания экологически устойчивых систем мелиоративного земледелия. Тез. докл. Ш съезда Докучаевского общества почвоведов. Кн. 2. М„ 2000, с. 233.

4. Рекомендации

4.1. Эффективность удобрений и рекомендации по их применению на торфяно-болотных почвах Средней Сибири. Красноярск, 1978.(в соавторстве)

4.2. Рекомендации по применению медных удобрений на осушенных торфяно-болотных почвах Средней Сибири. Красноярск, 1978 (в соавторстве).

4.3. Использование мелиорируемых земель. Система земледелия Красноярского края. Новосибирск, 1982.

4.4. Временное руководство по окультуриванию мелиорируемых земель в ЦЧО РСФСР, Сибири и Курганской области». Москва, 1982.

4.5 Окультуривание мелиорируемых земель в центральных областях Черноземной зоны РСФСР, Сибири и Курганской области (в дополнении к РД 33-3,5-01-83). Ленинград, 1984.

4.6. Интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Красноярском крае» Красноярск, 1987.

4.7. Технологии окультуривания и сельскохозяйственного использования мелиорируемых торфяных почв». Москва, 1988.

4.8. Удобрения органо-минеральные. Технические условия. ТУ 2186-0011031218-94. Красноярск, 1994.

4.9. Система мелиоративного земледелия в гумидной зоне Сибири». Красноярск, 1995.

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Мукина, Любовь Романовна

Введение

1. Теоретические предпосылки разработки комплекса почвенных мелиораций при создании устойчиво функционирующих агроэкосистем на болотных низинных торфяных почвах

1.1. Особенности формирования торфяных почв в условиях Средней Сибири, их распространение и типизация

1.2. Плодородие торфяных почв - как функциональная основа агроэкосистем.

1.3. Анализ управляющего антропогенного воздействия на агроэкосистемы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Теоретические и практические основы создания устойчиво функционирующих агроэкосистем на торфяных почвах Средней Сибири"

Актуальность работы. Значительный период времени в мелиорации почв доминировала целевая установка, что мелиорация (улучшение) направлена на изменении почвенного плодородия таким образом, чтобы растение формировало максимально возможный урожай. При этом учитывалось количественное выражение почвенных параметров, адекватное требованиям растений, и оптимальные условия вешней среды. Далее проводились мелиоративные мероприятия, минимизирующие разницу между условиями среды и требованиями растений. Отметим, что каждому иерархическому уровню организации растительных сообществ (организменному, популяционному, ценотическому, экологическому) присущи различные реакции на внешние факторы. Поскольку онтогенез культурных растений предопределен направленной селекцией, то адаптивные возможности их уже соотнесены с внешней средой. Болотные низинные торфяные почвы, как продукт взаимодействия всех внешних факторов, в природных условиях являются по С.А. Коляго молодыми геологическими образованиями, законсервированным на стадии предпочвы. Поэтому мелиоративное воздействие на них в жестких климатических условиях Средней Сибири должно быть щадящим, близким по характеру к течению естественных природных процессов и режимов. Уровень этого воздействия будет ограничен не только водно-тепловым режимом, но и балансом поступления и отторжения растительных остатков и элементов минерального питания в почву и т. д., т. е. всеми основными параметрами, необходимыми для расчетов при обосновании комплекса мелиораций. В настоящее время происходит возврат к системному восприятию почвы как единого целого, провозглашенный еще В.В. Докучаевым.

Система почвенных агромелиораций, разработанная для концепции -оптимизация условий для роста и развития растений - обладает целым 6 рядом существенных недостатков. Функционально информационно-ресурсный, технологический и экологический разделы слабо увязаны между собой, поэтому часть описательного материала является "информационным шумом", а экологические ограничения, будучи рекомендательными, просто не "работают". Вторым более существенным недостатком является подчиненное положение подсистемы сохранения и развития плодородия почв. Это ведет к парадоксальной ситуации в мелиорации: есть отдельные хорошо разработанные и изученные свойства почв и растений, есть эффективные агромелиоративные мероприятия, технологические операции и т.п., но нет системы "почва-среда-растение" как таковой. А главное, нет системы агромелиоративных мероприятий, направленных на поддержание устойчивого функционирования торфяных почв, как составного элемента агроценоза, в частности, ландшафтного и биосферного (в глобальном масштабе) регулятора, в целом. Созданные на технологической основе системы агромелиоративных мероприятий выносят за рамки системный подход, учитывающий потоки вещества, энергии и информации как внутри самого объекта, так и внешние связи с окружающей средой. К тому же. технологии формируются на базе средних, обычно приравниваемых к оптимальным, параметров функционирования системы "почва-растение". В действительности подобное сочетание множества пространственно-временных внешних и внутренних факторов роста и развития растений явление уникальное и довольно редко встречаемое в природной среде. Так, даже очень детальное районирование почвенно-климатических условий определенной территории, последующий подбор к ним биологически адаптированных культур и затем технологически соответствующих приемов и операций, не дает ожидаемого "стабильного" результата, поскольку подобная детализация не соотнесена с цикличностью изменений погодных условий. Общеизвестно, что именно складывающаяся погодная комбинация (ситуация) определяет стартовые условия внутрисезонной и годовой ритмики г динамики) основных почвенных параметров. Поэтому даже при регулировании водного, воздушного, питательного, солевого и, отчасти, теплового режимов почв на мелиорируемых землях, колебания в продуктивности четко повторяют периодичность изменения погодных условий. Для Сибири такие "средние" технологии приемлемы еще в меньшей степени, поскольку тренды параметров внешних и, как следствие, внутренних факторов более значительны, чем в условиях мягкого климата.

Очевидно, что установление "коридоров" функционирования почвенных параметров, определение граничных условий, выход за которые выводит систему "почва-растение" из экологического равновесия и изменяет обратимо или необратимо вектор эволюции почв, насущная необходимость агромелиоративного почвоведения.

Поэтому приоритетной задачей является разработка теоретических и практических основ устойчивого функционирования агроэкосистем на осушенных торфяных почвах Средней Сибири, в которых могла бы реализоваться парадигма «постоянного неистощительного природопользования» (Вомперский, 1999), отвечающие экологическим требованиям природной среды, качества получаемой продукции и качества жизни человека в конечном итоге.

Рабочая гипотеза диссертации разрабатывалась на основе концепции рацоинального использования торфяных ресурсов Сибири на первом этапе в рамках тематического плана научных исследований СибНИИГиМ по теме ГКНТ «Разработать и внедрить технологические процессы окультуривания осушенных земель, обеспечивающие высокий уровень почвенного плодородия» (№ гос. регистрации 01.88.0060851), последующего - по теме Федеральной программы «Плодородие почв», «Разработать модели (проекты) систем земледелия, адаптированные к агроэкологическим условиям мелиорированных агроландшафтов» (№ гос. регистрации 01.97.0009520). 8

Цель и задачи исследований. Теоретическое обоснование концепции устойчивого функционирования агроэкосистем на торфяных почвах с соблюдением условий простого и/или расширенного воспроизводства их плодородия, оптимизации продукционного процесса и высокого качества получаемой продукции.

В связи с этим в задачи исследований входило: определить закономерности формирования пространственно-временных трендов варьирования параметров основных почвенных режимов как функции внешних и внутренних факторов при антропогенном воздействии на торфяные почвы; определить особенности почвенных режимов и продукционного процесса основных сельскохозяйственных культур на осушенных землях, их связь с факторами внешней среды при средовом и компонентном антропогенном воздействии, основы построения адаптированных севооборотов и комплекса почвенных агромелиораций; разработать основные принципы создания устойчиво функционирующих агроэкосистем на торфяных почвах с использованием анализа ресурсного и информационного обеспечения в реализации оптимального управления продукционным процессом сельскохозяйственных культур и сохранения их <ак ресурса биосферы; установить экологические ограничения антропогенного воздействия в шстеме "почва-растение" и систему оценок функционирования 1гроэкосистем;

Разработать формулу удобрений и химических мелиорантов, обладающих диетическим родством к почвам с использованием системного анализа основных свойств почв.

Научная новизна:

Сформулированы концепция устойчивого функционирования 1гроэкосистем на торфяных почвах Средней Сибири, как частный случай 9 закона эволюционного развития биологических объектов; новый методологический подход дифференциации управляющего воздействия на каждом иерархическом уровне на базе информации о вариабельности основных параметров и введения экологических ограничений.

Впервые предложен компонентный состав удобрений на основе цеолитов с учетом закономерностей функционирования почвы, как самоорганизующейся и саморазвивающейся открытой системы.

На защиту выносятся:

Концепция устойчивого функционирования агроэкосистем на торфяных почвах на основе системной оценки природных свойств и принципы эазработки комплекса агромелиоративных мероприятий с использованием информационно-ресурсного потенциала, экологических ограничений и многокритериальной оценки.

Практическая ценность. Предложены структура информационного обеспечения с экологическими ограничениями при разработке функциональной модели простого и расширенного воспроизводства шодородия почв и алгоритм разработки ресурсосберегающей технологии юзделывания сельскохозяйственных культур на освоенных болотных шзинных торфяных почвах.

Разработана методика планирования и оперативного регулирования шщевого, температурного и водно-воздушного режимов торфяных почв, юзволяющая рационально использовать материальные и природные ресурсы [ избежать дестабилизации равновесного состояния функционирования гроценозов.

Разработан комплекс агромелиоративных мероприятий для основных ипов осушенных почв, дифференцированный для южно-таежной лесной и есостепной земледельческих зон.

10

Предложены удобрения и субстраты на цеолитной основе и использовании органической составляющей, а также технологии их приготовления и применения.

Реализация работы. Научные данные и выводы использованы при составлении 10 нормативных документов. В ряде из них автор принимала непосредственное участие в разработке:

Эффективность удобрений и рекомендации по их применению на горфяно-болотных почвах Средней Сибири». Красноярск, 1978.

Рекомендации по применению медных удобрений на осушенных горфяно-болотных почвах Средней Сибири». Красноярск, 1978.

Временное руководство по окультуриванию мелиорируемых земель в ЦЧО РСФСР, Сибири и Курганской области». Москва, 1982.

Окультуривание мелиорируемых земель в центральных областях Черноземной зоны РСФСР, Сибири и Курганской области (в дополнении к

33-3,5-01-83). Ленинград, 1984.

Удобрения органо-минеральные. Технические условия». ТУ 2186-0011031218-94. Красноярск, 1994.

Система мелиоративного земледелия в гумидной зоне Сибири». Срасноярск, 1995.

ТУ 218910- 01031215-2000. Удобрения органо-минеральные.

Также результаты исследований явились основой для разработки >азделов рекомендаций по сельскохозяйственному освоению и [спользованию мелиорируемых 'земель Сибири в нормативных докусментах онального и республиканского значения.

Система земледелия Красноярского края». Новосибирск, 1982.

Интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур Красноярском крае»,Красноярск, 1987.

Технологии окультуривания и сельскохозяйственного использования [елиорируемых торфяных почв». Москва, 1988.

II

Использование рекомендаций в практике мелиоративного земледелия позволяет достичь продуктивности 30-35 ц к. е./га на осушаемых торфяных почвах Средней Сибири при устойчивом воспроизводстве их плодородия, не выводящем систему «почва-растение» из экологического равновесия, и хороших качественных показателях кормовых культур.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на:

• Всероссийской конференции, посвященной 100-летию освоения Барабы, г. Новосибирск, 1995; Научно-практической конференции «Проблемы мелиорации земель Сибири», Красноярск, 1996;

Конференции, посвященной 150-летию со дня рождения З.В.Докучаева, Красноярск, 1997;

Зональной научно-практической конференции «Цеолиты красноярского края», Красноярск, 1998; Всероссийском научно-техническом семинаре-совещании

Мелиорация земель - как фактор устойчивого развития АПК», <Срасноярск,1998; Региональной конференции и выездном заседании Президиума СО 5АСХН, посвященных 75-летию Хакасского института аграрных проблем, Абакан, 1998.

Годичном собрании СО РАСХН, Новосибирск, 1999. Сибирском агрохимическом семинаре-99, «Современные проблемы ючвоведения и агрохимии Западной Сибири», Институт почвоведения и .грохимии СО РАН.

Международной конференции «Инвестиционный потенциал [риродных ресурсов Красноярского края». Красноярск, 2000.

Ш делегатском съезде Докучаевского общества почвоведов. Суздаль,

ООО

2.

В подготовке рукописи диссертации использованы материалы, полученные при непосредственном участии и под руководством автора за 27 лет исследовательской работы в СибНИИГиМ. Огромную благодарность выражаю сотрудницам: Рыбкиной Т.П., Бушиной О.Н., Ионцевой Л.П., Хабибулиной C.B., Герасимович В.Н., Клименко О.В., Чехонадской JI.K. и многим другим, - посвятившим себя в разные годы нелегкому и кропотливому труду научного работника. А также за поддержку и безграничное терпение научных руководителей на первых этапах исследований - д.с.-х.н., профессора Петра Семеновича Бугакова, и д.с-х.н. Николая Георгиевича Рудого.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Мукина, Любовь Романовна

ВЫВОДЫ

1. Переход от антропоцентрических к природоохранным системам использования природных ресурсов, определяет установление факторов риска освоения и сельскохозяйственного использования, определения

375 уровня техногенных нагрузок на агроэкосистемы на торфяных почвах Средней Сибири. Создание устойчиво функционирующей агроэкосистемы стратегически основано на использовании природно-ресурсного потенциала торфяных почв, в пределах которых, главным образом, происходят локальные изменения водооборота. Учитываются трансформации связанных с ним остальных режимов: температурного, агрохимического, биологического.

2. Региональные особенности торфяных почв определены формированием их в холодном гумидном резкоконтинентальном климате, на контрастном литологическом фоне, в условиях расчлененного рельефа и сложного гидрогенеза. Высокая комплексность почвенного покрова является доминирующей причиной аккумуляции в них значительно большего количества химических элементов-биофилов при зимних и летних миграциях, их высокой пространственной и сезонной вариабельностью. Ряд положительных свойств торфяных почв: высокое содержание органического вещества и энергии, депонированной в углероде; значительное потенциальное плодородие; насыщенность ППК основаниями, достаточные запасы продуктивной влаги и консервация ее в мерзлых слоях, - создают необходимые предпосылки для формирования устойчиво функционирующих агроценозов. К неблагоприятным свойствам торфяных почв следует отнести: низкое эффективное плодородие, сопровождающееся часто разбалансированностью в содержании элементов питания, длительное стояние надмерзлотной верховодки, пониженная микробиологическая активность, повышенная пожароопасность.

3. Водный режим торфяных почв после осушения определяется погодными условиями: выпавшими осенне-зимними осадками, характером нарастания отрицательных температур и зимним подтягиванием влаги к фронту промерзания, скоростью оттаивания мерзлоты и т. д. В мерзлой почве ранневесенние запасы влаги близки к 0,8-1,0 ПВ, в течение вегетации

376 находятся в пределах 0,5-0,6 ПВ, иногда опускаясь до критических значений 0,3 ПВ в активной зоне влагооборота (0-0,5 м). Уровни почвенно-грунтовых вод весной составляют 0,2-0,6 м, а в меженные периоды - 0,8-2,1 м. Ранее весеннее переувлажнение вызвано не подъемом УГВ, а стоянием надмерзлотной верховодки. Мелиоративная задача стабилизации водного режима в этих условиях заключается не столько в сбросе избыточной влаги с осушенного массива, а в ее перераспределении в пространстве и во времени. Зональные почвенно-климатические особенности, в частности глубина и длительность существования мерзлого слоя, торфяных почв диктуют дифференциацию агромелиоративных приемов, дополняющих инженерные мелиорации и регулирующих водно-воздушный режим. Они направлены в южно-таежной лесной зоне на увеличение водовместимости и ускорению внутрипочвенного стока, в лесостепной - на поверхностный сброс избыточной влаги по водоотводным бороздам и ложбинам. Эффективно регулирование запасов влаги в почвах путем создания лесополос.

4. Доказано, что осушение ужесточает температурный режим из-за снижения мощности снегового покрова и увеличения глубины промерзания. Мелиоративное воздействие на температурный режим торфяных почв эффективно проводить посредством добавок минерального грунта: песка, глины. Внесение минерального грунта на торфяных почвах относится к разряду коренных мелиораций по следующим аргументам: улучшаются теплофизические характеристики, что приводит к ускоренному прогреванию почвы в весенний период, удлиняет вегетационный период на 1-2 недели и снижает контрастность суточного температурного режима на 0,2-0,7°С; увеличивается плотность сложения почвы в пахотном слое с 0,19-0,22 г/см3 о до 0,25-0,33 г/см , что ведет к «концентрации» элементов питания в корнеобитаемой зоне; возрастает уровень эффективного и потенциального плодородия торфяных почв (возрастает содержание обменного кальция, аммонийного азота, подвижного фосфора; общего калия); происходит

377 пролонгация действия вносимых минеральных удобрений и повышается суммарный эффект их действия; оптимизируются условия микробобиохимической деятельности в почве. Таким образом, внесение минеральных добавок стабилизирует плодородие торфяных почв не только благодаря прямому удобрительному эффекту, но и опосредованно, через пролонгацию действия внесенных минеральных удобрений и снижение их стрессового воздействия в первый год.

5. Определении минимумов в обеспеченности основными элементами питания торфяных почв разных почвенно-климатических зон Средней Сибири с применением диагностических вегетационных опытов, выявило значительное варьирование в обеспеченности основными элементами питания. Проведение многофакторных полевых опытов в южно-таежной и лесостепной зонах с различными сочетаниями и дозами минеральных удобрений показало высокую сходимость полученных данных с результатами диагностических опытов. Это позволяет распространить полученные зависимости при регулировании пищевого режима на сходных по генезису торфяных почвах и прогнозировать его изменение при регулярном применении минеральных удобрений в экологически допустимых дозах.

6. Освоение и использование осушенных торфяных почв прежде всего сказываются на режиме нитратного азота, вызывая увеличение его содержания в пахотном слое почв. В холодных почвах доминирует аммонийная форма азота, хорошо фиксируемая почвой. Тепловые мелиорации, оптимизация водно-воздушных условий, внесение азотных удобрений ведут к резкому возрастанию нитратного азота в корнеобитаемом слое и могут вызвать неоправданные потери элемента. Установлена прямая связь между режимом увлажнения и дозами удобрений и содержанием нитратного азота и обменного калия. Для изучаемых почв обнаружены средние связи между содержанием фосфора и калия в торфяной почве и

378 урожаем. Более тесные связи выявлены между выносом элементов питания и урожаем, что позволяет использовать полученные зависимости для назначения доз минеральных удобрений, используя балансовые расчеты. Воздействие минеральных удобрений в исследуемом диапазоне доз на функционирование почв находится на уровне резистентной устойчивости. Так, применение азотных удобрений в дозах 60-80 кг/га, соотносятся с запасами валового количества азота в пахотном слое в пределах 1-2 %, поэтому с учетом отторжения элемента с урожаем, данные дозы могут применяться на торфяных почвах достаточно долго, не выводя их из экологического равновесия. Фосфорные удобрения довольно прочно закрепляются торфяной почвой, к тому же вынос их с урожаем минимален. Иначе обстоит дело с калийными удобрениями - их валовые количества в пахотном слое на 1 -2 порядка ниже, чем азота, а вынос элемента доходит до 30-50% от валового содержания элемента в почве. Высокая подвижность, прямо зависящая от дозы, повышенная мобильность калия при переувлажнении почв свидетельствует о «регулировании» содержание элемента в почве на грани допустимых пределов и необходимости строгого контроля за его поведением в тех торфяных аналогах, где по условиям генезиса зафиксирована высокая потребность в калийных удобрениях.

6. Подбор культур и сортов базируется на поливидовом разнообразии и повышении устойчивости агроценозов, генетическом соответствии многолетних злаковых травосмесей естественным ценозам. Важно подчеркнуть высокую экологическую (средообразующую) роль многолетних злаковых травосмесей, которые по своим биологическим свойствам более близки болотным ценозам. Они слабее изменяют микробобиохимический режим торфяных почв в отличие от однолетних культур, особенно при направленном регулировании теплового и питательного режимов; противостоят миграции нитратов весной; более полно используют весенние запасы влаги и приходящую энергию ФАР,

379 максимум которых характерен для мая-июня; быстрее создают полное проективное покрытие поверхности во время повышенной пожароопасности торфов в ранне-летний засушливый период. Поэтому доля многолетних злаковых (кострец+тимофеевка+овсяница) травосмесей составляет в кормовом севообороте не менее 50-60%. Однолетние кормовые культуры в полевом звене также подбираются с учетом повышения устойчивости агроценоза. Это горохо-овсяные смеси, в которых реализуется принцип дополнительности, а также возделывание трех культур за 2 года - овес на зеленый корм, озимая рожь на зеленый корм и рапс поукосно, рекомендуемые Красноярским НИИСХ.

7. В осушенных торфяных почвах преобладает микрофауна, продуцирующая аммонийный азот, как в аэробной, так и в анаэробной среде. Исследование биологической активности показало (на примере разложения растительных остатков), что количественно она не уступает этому показателю в аналогичных почвах Северо-Запада ETC. Внесение минеральных удобрений и добавок минерального грунта существенно повышают скорость микробобиохимических процессов. В посевах многолетних трав эти процессы в пахотном слое идут медленнее, чем под однолетними культурами.

8. Исследование режима ОВП в торфяных почвах свидетельствует о его контрастности в течение вегетации и в профиле почв. Окислительные условия наблюдаются непродолжительное время - июле-августе при сложившемся способе осушения торфяных почв - и указывают на сохраняющийся анаэробиозис и консервативные свойства осушенных торфяных почв. Об этом свидетельствуют и низкие показатели выноса химических элементов с гравитационной водой из корнеобитаемой зоны. Элементы-биофилы в нисходящей миграции участвуют слабо, наиболее сильный мигрант из катионов кальций, из анионов - сульфаты.

380

9. Управление плодородием почв с помощью комплексных органо-цеолитовых удобрений, обладающих генетическим сродством к почвам, усиливает внутренние приспособительные свойства и устойчивость функционирования торфяных и минеральных почв с неблагоприятными агрономическими свойствами. Синхронное воздействие на основные компоненты ПП: органическою и минеральную составляющие и содержание подвижных элементов питания, - производится в таком направлении, чтобы оптимизировать не столько их абсолютное количество, а гармонизировать соотношение этих главных компонентов. В свою очередь на более глубоком иерархическом уровне улучшается качественный состав ПГПС, устанавливается оптимальное соотношение щелочных (Са, и щелочноземельных (Ка, К) катионов, улучшается структурное состояние почв, водопрочность агрегатов и водоудерживающая способность, создаются необходимые предпосылки для улучшения условий жизнедеятельности почвенной биоты. Возможность формировать органоминеральные удобрения, обладающие генетическим сродством к почвам, путем варьирования компонентного состава, открывает перспективу и приближает нас к моделированию компонентного соотношения и норм удобрений при заданной стратегии развития почвенного плодородия, задачах оперативного регулирования уровня и качества получаемой продукции. Водно-физические, физико-химические и агрохимические свойства органо-цеолитовых субстратов, в большей мере соответствуют континууму развития растений и трансформации их потребностей в различных элементах питания в онтогенезе, что позволяет получать на них стабильно высокие урожаи овощной продукции, использовать площади без замены грунта более длительное время, чем традиционные тепличные смеси.

10. Экологические возможности торфяных почв предопределены генетически, а, следовательно, приемы мелиорации ограничены с учетом

381 основных почвенных процессов и режимов, складывающихся в осушенных и освоенных почвах вектором развития почв.

Обобщение материалов исследований позволили установить параметры почвенного плодородия для торфяных почв региона, ранжировать их для трех уровней - высокого, низкого и среднего. Определены основные требования наиболее распространенных сельскохозяйственных культур к пищевому, водному, тепловому режимам почв. Систематизированы данные предельно допустимых концентраций по содержанию нитратов, тяжелых металлов в почве и растениях и т. д. в форме экологических ограничений устойчиво функционирующей агроэкосистемы.

И. Определена структура информационного обеспечения устойчиво функционирующей агроэкосистемы. В основе такой структуры лежит базовая модель АИС, разработанная в Агрофизическом институте и включающая данные по метеорологическим и агрономическим параметрам территории. Она дополнена алгоритмом создания устойчиво функционирующего агроценоза и технологиями возделывания отдельных культур.

Определение оптимальных параметров почвенного плодородия в конкретных почвенно-климатических условиях основано на анализе системы «почва-среда-растение». В основу создания агроэкосистем заложены принципы устойчивости, пластичности, экологичности с дискретным приближением к оптимальному решению, экологическими ограничениями. Они могут быть максимально реализованы через прогноз тепло- и влагообеспеченности почв, запасов элементов питания; решение оперативных задач внутри технологического цикла, тактических - внутри севооборота и стратегических - при планировании устойчивого развития плодородия почв и положительного влияния агробиоценоза на ландшафт в целом.

382

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Исследованиями выявлены условия формирования водного, температурного, окислительно-восстановительного и пищевого режимов на торфяных почвах Средней Сибири. Подбор адаптированных культур и сортов, дополнение инженерных способов осушения агромелиоративными приемами, направленное регулирование температурного, водного и пищевого режимов торфяных почв позволили систематизировать для них комплекс приемов агромелиорации.

Данные для удобства пользования сведены в алгоритмы разработки технологий возделывания кормовых культур, дополнены схемами расчета удобрений и экологическими ограничениями, на основании которых дается оценка экологической устойчивости функционирования агроэкосистем. На основе анализа конкретных полей, лет можно спрогнозировать тепловлагообеспеченность, определить стартовые условия вегетации. В свою очередь, конкретные знания будут определять все последующие тактические (оперативные) изменения (замещения) внутри технологического цикла: количество, сроки и глубина обработок в системе подготовки почвы; дозы, сроки и способы внесения удобрений в системе удобрений; подготовка, нормы и сроки высева семян в системе подготовки семян; нормы и сроки вегетационных поливов; количество послепосевных обработок, применение удобрений и гербицидов в системе ухода за растениями; тактика в системе уборки урожая. Естественно эти технологические операции тесно увязываются с ресурсным обеспечением конкретного хозяйства: энерговооруженностью, технической оснащенностью, обеспеченностью материальными ресурсами и пр.

Эти же знания позволят выйти не на среднюю урожайность, которая традиционно определяется как средняя арифметическая за предыдущие 5 лет (она вполне была оправдана при генеральной нацеленности на стабильный рост урожайности), а на прогностическую урожайность, определяемую

383 вероятными погодными условиями, биоресурсным потенциалом территории и оснащенностью землепользователя. Применение комплекса агромелиоративных мероприятий позволяет достичь продуктивности кормовых культур: 230-250 ц/га зеленой массы однолетних трав, 270-300 ц/га подсолнечника на силос, сена многолетних трав 32-37 ц/га., -стабилизировать обеспеченность кормами животноводства.

Предложены органо-минеральные удобрения и субстраты на цеолитной основе, разработаны технические условия их приготовления и рекомендации по их использованию. Удобрения содержат до 25% общего углерода, 7-9% фосфора, по 5-7% азота и калия, до 10% кальция. С практической точки зрения за один проход техники, используя органо-цеолитовые модифицированные удобрения, мы вносим: органические удобрения; минеральные удобрения, в том числе и микроэлементы; химмелиоранты; детоксиканты. Периодичность внесения органо-цеолитовых удобрений значительно ниже, чем минеральных, что существенно снижает суммарные затраты на мероприятия по расширенному воспроизводству ПП в разрезе конкретного поля, севооборота, осушаемого массива в целом.

384

5.4. Заключение

Агроэкосистема созданная на основе принципов устойчивости, пластичности и экологичности наиболее подходит для жестких условий Сибири, поскольку обладает значительно более широкими

374 информационными, прогнозными и практическими возможностями. Резкоконтинентальный климат, разнообразие подстилающих пород, сложность гидрологического режима в регионе, определяет и значительные колебания показателей почвенного плодородия, а следовательно и дифференциацию использования природных, биогенных и техногенных и др. ресурсов, выработку комплекса технологических приемов и решений в соответствии со складывающимися биоресурсным обеспечением, погодными и хозяйственными условиями. Такой подход исключает применение средних решений, уравнительность технологий даже на микроуровне - в рамках одного поля. Она создает также условия для хозяйственного маневра в зависимости от уровня энергетической и трудовой обеспеченности, интенсивности использования мелиорируемых земель, типа хозяйствования.

Группа экологических оценок агроэкосистемы базируется на установленных естественных границах пределов колебаний параметров системы «почва-растение». Ими задается вектор развития агроэкосистемы, что делает процесс не только более управляемым, но и более сопоставимым с течением природных циклов. В разрабатываемые базы данных введены экологические ограничения для системы «почва-растение». Они разработаны для трех основных блоков: растение, почва и вода, - каждый из них в свою очередь подразделяется на подсистемы. Экономическая группа оценок должна базироваться не только на приросте продуктивности и улучшении качества продукции, но и через расширенное воспроизводство плодородия почв (бонитет) и улучшение комфортности ландшафта.

Библиография Диссертация по биологии, доктора сельскохозяйственных наук, Мукина, Любовь Романовна, Красноярск

1. Аграрный сектор США в конце XX века // Под ред. Черникова Б.А. -М., 1997.-392 с.

2. Агроклиматические ресурсы Красноярского края и Тувинской АССР. М.: ГМИ, 1979. 212 с.

3. Агроклиматические ежегодники за 1981-88 гг. Красноярский край и Тувинская АССР. Красноярск, 1983-1990.

4. Агрохимическая характеристика почв СССР. Средняя Сибирь. М.: Наука, 1971. 272 с.

5. Аглиева Н.В., Мукина Л.Р. Некипелова Т.П. Динамика элементов питания и их пространственная изменчивость на торфяных почвах подтаежной зоны Красноярского края. // Осушение и освоение мерзлоьных почв Сибири. Красноярск, 1981. С. 40-50.

6. Айдаров И.П., Арент К.П., Голованов A.M., Кирюшин В.Н., Маслов Б.С., Никольский Ю.Н., Хачатурян В.Х., Шабанов В.В. Концепция мелиорации сельскохозяйственных земель в стране. -М., МГМИ, 1992. 47 с.

7. Андрианов П.И. Вода, не замерзающая при -3°С, вода гигроскопическая и некоторые физические свойства почвы // Науч. агрономич. ж. 1927, № 5,6.

8. A.c. 38793, МКИ AOI G 31/00. Субстрат для выращивания рассады и сельскохозяйственных культур в теплицах и открытом грунте.

9. A.c. 359247, СССР МКИ С 05 В 15/00. Способ получения гранулированных органо-минеральных удобрений.

10. Бамбалов Н.И. Некоторые выводы, вытекающие из многолетнего использования торфяников в качестве почв в ПНР и ГДР // Тез. докл. Всес. конф. Минск, 1983. С. 53-56.

11. Баранов М.Д. Некоторые вопросы осушения и освоения низинных болот подтаежной зоны Омской области: Автореф. канд. дисс. Омск, 1969. 212 с.

12. Бартенев С.И. Результаты опытов по кормодобыванию в Карело-Финской ССР// Сборник работ по вопросам кормодобывания и защиты растений. Петрозаводск, 1949. С. 3-100.

13. Бахнов В.К. Кремний элемент питания растений на торфяных почвах // Тез. докл. Респ. Конф. по проблемам минерализации торфа. Минск, 1978. С.51

14. Бахнов В.К. Медь в торфяных почвах и эффективность медных удобрений // Этюды по биогеохимии и агрохимии микроэлементов-биофилов. Новосибирск: СО Наука, 1978. С. 80-90.385

15. Белковский В.И. Эффективность применения добавок минерального грунта на торфяно-болотных почвах в условиях Белоруссии // Окультуривание почв Нечерноземной зоны в условиях ускоренной интенсификации сельского хозяйства. JI-, 1977. С. 136-137.

16. Белковский В.И., Даутина Д.Б., Загурский М.В. Влияние минеральных компонентов на водные свойства и влагозапасы торфяной почвы // Тр. БелНИИМиВХ, 1975, т. 23. С. 147-155.

17. Белковский В.И., Шилина B.C., Кришталь Ю.И. Интенсивно использовать торфяные почвы // Земледелие, 1980, № 10. С. 59-65.

18. Бельский Б.Б. Применение минеральных удобрений на торфяно болотных почвах // Рациональное использование земель и удобрений (Рекомендации). М., 1973. С. 90-99.

19. Бенц В.А. Поливидовые посевы в кормопроизводстве: теория и практика / РАСХН СО, СибНИИ кормов. Новосибирск, 1996. 228 с.

20. Бишоф Э.А. Способы осушения торфяных болот Барабы // Отчет У ОМС. Разд. 1. 1963. Архив УОМС.

21. Бишоф Э.А. Промерзание и оттаивание низинных болот Барабы и влияние мерзлоты на сохранность и работоспособность осушительной сети // Труды СевНИИГиМ, 1969. Вып. 29. С. 44-85.

22. Болота Западной Сибири и их роль в биосфере / Под ред. А.А.Земцова. Томск: ТГУ, СибНИИТ. 1998.72 с.

23. Бронзов А.П. Гипновые болота на южной окраине Западно-Сибирской равниной тайги. // Почвоведение, 1936, № 2. С. 224-245.

24. Буловко А.Г., Маслов Б.С. Водорегулирующее значение болот и последствия их осушения. // Гидротехника и мелиорация, 1982, № 8. С. 5356.

25. Бурлакова Л.М., Рассыпнов В.А., Ожгибцева Е.Я. Использование моделей эффективного плодородия при качественной оценке почв агроценозов: Принципы оценки плодородия почв. Новосибирск: Наука, 1990.-С. 5-12.

26. Бухман В.А. Изменение агрохимических свойств и плодородия торфяно-болотных почв Карелии при их освоении. // Тр. Карело-Финской ССР, вып. 9, 1957.

27. Бушина О.Н. Прогнозная оценка влияния минеральных добавок на тепловой режим торфяных почв. // Орошение и осушение земель в Сибири. -Красноярск, 1988. С. 142-152.

28. Буянтуев Б.Р. О заболачивании Баргузинской долины и его влияние на сельскохозяйственные угодья. // Изв. АН СССР (сер.геогр.), 1952, № 2.386

29. Вайсман К., Сирин A.A., Солнцев В.Н. Устойчивость болот к изменению климата: возможные направления анализа. / Болота и заболоченные леса в свете задач устойчивого природопользования. Материалы совещ.: М.: ГЕОС, 1999. - 33-35.

30. Введенская Э.Д. Исследование дренажного стока на осушенных землях Тюменской области. // Сборник статей по вопросам мелиорации земель Западной Сибири. Тюмень, 1972. - С. 33-38.

31. Бенина Р. Д., Куприн И.А., Мукина J1.P., Рудой Н.Г. Роль агромелиоративных приемов в повышении продуктивности осушенных земель. // Осушение и освоение мерзлотных почв Сибири. Красноярск, 1981. -С.8-24.

32. Вернер А.Р. Сельскохозяйственное освоение болот Барабы. // Кормовая база, 1953, №3.

33. Вершинин П.В., Дерягин Б.В., Кириленко Н.В. О незамерзающей воде в почве. // Изв. АН СССР (сер. Геогр.), Т. ХШ, 1949, № 2.

34. Волков Р. Осушение избыточно-увлажненных земель и болот с помощью механического подъема. // Сборник статей по вопросам мелиорации земель Западной Сибири. Тюмень, 1972. - С. 193-199.

35. Вомперский С.Э. Экологизация лесного и сельского хозяйства в связи с задачами устойчивого развития // Лесное хозяйство, № 3, 1999, 2-4 с.

36. Вомперский С.Э. Биосферная роль болот, заболоченных лесов и программы их устойчивого использования. Болота и заболоченные леса в свете задач устойчивого природопользования. Материалы совещ.: М.: ГЕОС, 1999.- 166-172.

37. Воронина Л.В. Роль теплового баланса в формировании климата почв. // Почвенная климатология Сибири. Новосибирск: Наука, 1983. - С. 64-84.

38. Гантимуров И.И., Логинов И.И. О солевом балансе осушенных торфяно-болотных почв Барабы // Почвоведение, № 9, 1966. С. 86-91.

39. Гантимуров И.И. Окислительно-восстановительный потенциал торфянисто- и торфяно-болотных почв Центральной Барабы // Бюл. опыт, и науч. работ УОМС. Новосибирск, 1958, № 4. - С. 41-57.

40. Гантимуров И.И. Микрофлора торфяно-болотных почв Западной Сибири // Микрофлора почв Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1970. -С. 149-170.

41. Гантимуров И.И. Проблемы осушительных мелиораций Барабинской низменности // Мелиорация болот Сибири. Красноярск, 1980. - С. 9-16.

42. Гаркуша И.Ф. Окультуривание почв как современный этап почвообразования. -Горки: Изд-во ТСХА, 1956. 201 с.

43. Гершевич Э.Г., Гершевич В.Д. Роль различных доз и сочетаний минеральных удобрений в повышении устойчивости яровой пшеницы к к низким температурам почвы в условиях восточного Забайкалья // Почвенный криогенез. М.: Наука, 1979. - С. 194-202.

44. Глебов Ф.З. Взаимоотношения леса и болота в таежной зоне. Н.: Наука, Сибирское отделение. - 1988. - 184 с.387

45. Глобус A.M. Термоградиенты механизмов миграции почвенной влаги // Почвоведение, 1962.

46. Глушкова Н.И. Влияние мерзлоты на работу осушителей // Совершенствование гидротехнического строительства и мелиорации в Сибири. Красноярск, 1976. - С. 10-16.

47. Глушкова Н.И. О глубине заложения дренажа и расстоянии между дренами в сезонно-мерзлых торфах // Осушение и освоение мерзлотных почв Сибири. Красноярск, 1981. - С. 3-8.

48. Голяков Н.М. Изменение состава органического вещества в торфяно-болотных почвах в связи с их освоением // Тр. Омского СХИ. Т. 49, 1962. -С. 49-54.

49. Гордеева В.А. Режим фосфатов, нитратного и аммиачного азота в торфяно-болотных почвах центральной Барабы при их сельскохозяйственном использовании. // Тр. СевНИИГиМ, 1969. Вып. 29. - С. 159-176.

50. Горбунов Н.И. Почвенные коллоиды и их значение для плодородия. -М.: Наука, 1967.

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

52. Дадыкин В.П. Особенности поведения растений на холодных почвах. -М.: Изд-во АН СССР, 1952. 297 с.

53. Даутина Д.Б. Белковский В.И., Загурский М.В. Эффективность структурной мелиорации торфяных почв // Плодородие почв и урожай. -Вильнюс, 1974. С. 485-491.

54. Демин Л.И., Холзаков В.Т. Накопление и разложение растительных остатков сельхозкультур в условиях Удмуртской АССР // Повышение эффективности применения удобрений. М., 1983. - С. 51-52.

55. Джабаров В. Использование цеолитового субстрата «Балканин-1» для производства овощной рассады // Природные цеолиты. София, 1986, с. 310318.

56. Димо В.Н. Тепловой режим почв СССР. М.: Наука, 1972. - 360 с.

57. Дуда Г.Г., Демиденко А.Я., Мурза И.Ф. О возможности использования цеолитов для предупреждения вымывания удобрений из почвы // Агрохимия и почвоведение. 1986. - № 49. - С. 32-35.388

58. Егорова P.A. Оценка интенсивности процессов превращения растительных остатков в торфяной почве по данным микробиологического и химического анализа // Биологическая диагностика почв. -М.: Наука, 1976, с. 85-86.

59. Едимеичев Ю.Ф., Михайлова З.И. Земледелие на ландшафтной основе: Методические указания. Ч. 1,2 Красноярск, Изд-во Красноярского аграр. ун-та, 1998.

60. Елизарова Т.Н., Казанцев В.А., Магаева JI.A. Оценка эколого-мелиоративного потенциала территорий (на примере левобережной части Новосибирской области) // Мелиорация и водное хозяйство, № 3, 1995. С. 14-16.

61. Елисеева В.М., Львов Ю.А. Болота Томской области и пути их сельскохозяйственного освоения. // Сиб. вестник с.-х. науки. 1971. - № 3. -С. 39-42.

62. Емельянова И.М., Малышева Г.А., Попова Т.П. Повышение плодородия торфяных почв. JL: Колос, 1981. - 96 с.

63. Ефимов В.Н. Аккумуляция и миграция веществ в торфяных почвах: Автореф. докт. дисс. JL: 1973. - 34 с.

64. Ефимов В.Н. Торфяные почвы и их плодородие. Л.: Агропромиздат, ЛО, 1986.-264 с.

65. Ефремов С.П. Пионерные древостой осушенных болот. Новосибирск: Наука, 1987.-248 с.

66. Ефремова Т.Т. Окислительно-восстановительный потенциал осушаемых почв в связи с гидрологическим режимом // Тез. респ. конф. по проблемам минерализации и эрозии торфа. Минск, 1978, № 6. - С. 60-61.

67. Загуральская Л.Н. Определение биологической активности торфяно-болотных почв Тюменской области. // Микроорганизмы в борьбе с вредителями лесного хозяйства . М.: Наука 1966. - С. 41-48.

68. Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы оценки некоторых ее показателей // Почвоведение, 1978, №6. С. 48-54.

69. Зименко Т.Г. Микрофлора торфяных почв // Микрофлора северной и средней части СССР. М., 1966. С. 136-165.

70. Златкин М.А. Действие осушительной сети на низинных болотах Барабы // Бюлл. НИР УОМС. Новосибирск, 1957, №2. - С. 13-20.

71. Зонн С.В. Железо в почвах. Л.: Наука, 1982. 206 с.

72. Жуков Г.А. Проблемы химизации земледелия Сибири. Новосибирск: Наука, 1985.- 157 с.

73. Журавлев В.Е. Почвенно-мелиоративное районирование Красноярского края. В сб.: Пищевой режим осушенных лугово-болотнных почв и его регулирование в Средней Сибири. Красноярск, 1979. - С. 67-75.

74. Журбицкий З.И., Лавриченко В.М. Определение потребности растений в питании методом растительной диагностики. // Агрохимия, 1977, № 9, с. 127-133.389

75. Жученко A.A. Сельское хозяйство XXI века // Агрохимический вестник. № з, 1998. С. 2-6.

76. Иванов Д.Н. Спектральный анализ почв. М.: Колос, 1974. -350 с.

77. Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах. -JL: ГМИ, 1975. 272 с.

78. Иванов К.Е. Озерно-болотные системы и их устойчивость при преобразовании избыточно увлажненных территорий. // Гидрологические процессы и природная среда. Л.: Изд. ЛГУ, 1975.

79. Иванюта С.И. Анализ современного состояния и пути ускоренного повышения плодородия освоенных болотных почв юга Иркутской области // Повышение продуктивности мелиорируемых земель Восточной Сибири. -Красноярск, 1987.-С. 10-14.

80. Израэль Ю.А. Допустимая антропогенная нагрузка на окружающую природную среду. Всесторонний анализ окружающей среды. Л.: ГМИ, 1976. -С. 12-19.

81. Ильин В.Б. Биогеохимия и агрохимия микроэлементов (Mn, Си, Мо, В) в южной части Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1973. - 392 с.

82. Ильин Ю.М. Влияние приемов окультуривания на плодородие осушаемых длительно-мерзлотных торфяных почв Восточной Сибири: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. М., 1989. - 22 с.

83. Ильин Ю.М. Влияние осушения и сельскохозяйственного освоения на минерализацию органического вещества торфяных почв в Прибайкалье // Воспроизводства плодородия мелиорируемых земель Сибири. Красноярск, 1991.-С. 164-171.

84. Инишева Л.И. Почвенно-экологическое обоснование комплексных мелиораций. Томск, 1992. - Томск, 1992. -270 с.

85. Инишева Л.И. Концепция рационального использования торфяных почв Сибири. Томск, 1993. - 23 с.

86. Инишева Л.И., Васильева А.И. Химический и микробиологический состав дренажных вод в осушаемых пойменных почвах // Водные ресурсы. -1982, № 1, с. 147-153.

87. Иозефович Л.И. Почвенная мерзлота и ее агрономическая оценка // Почвоведение. 1931.- № 5-6. - С. 5-29.

88. Калинина В.В. Влияние пескования на изменение свойств и плодородие торфяных почв. Тр. СевНИИГиМ, 1966, вып. 25, с. 133-144.

89. Калинина В.В. Влияние пескования торфяных почв на их водно-физические свойства//Почвоведение, 1968, № 10. С. 31-34.

90. Каретникова А.Ф. Влияние продолжительности культуры на изменение физико-химических свойств и плодородие торфяно-болотных почв Крайнего Севера // Научный отчет Всесоюзного института растениеводства. М., 1945, С. 175-193.

91. Карманов И.И. Плодородие почв СССР. Природные закономерности и количественная оценка. М.: Колос, 1980. - 224 с.390

92. Кац Н.Я. Типы болот СССР и Западной Европы и их географическое распространение. М.: Географиздат, 1948. - 320 с.

93. Кауричев И.С, Орлов Д.С. Окислительно-восстановительные процессы и их роль в генезисе и плодородии почв. М.: Колос, 1982. 247 с.

94. Киршин И.К. Рост и развитие многолетних злаков. Красноярск, Изд-во КГУ, 1985. - 200 с.

95. Кирюшин В.И. Формирование и развитие болотных систем. JL: Наука.- 1980.-88 с.

96. Кирюшин В.И. Мостовой М. И., Усенко В.И. Особенности использования торфяных ресурсов Сибири // Проблемы использования торфяных ресурсов Сибири и Дальнего Востока в сельском хозяйстве. -Новосибирск: РПО СО ВАСХНИЛ, 1983. С. 9-12.

97. Кирюшин В.И. Экологические аспекты формирования систем агропромышленного производства. //Системы ведения агропромышленного производства. Вопросы теории и практики. / МСХиП РФ. РАСХН. М., 1999. С. 119-127.

98. Козловский Ф.И. Особенности теплового режима торфяно-болотных почв Барабы при сельскохозяйственном освоении. Бюлл. НИР УОМС. -Новосибирск, 1957, №2. С. 42-57.

99. Козловский Ф.И. О формах анаэробных процессов в торфяниках Центральной Барабы // Почвоведение. 1959. - № 8. - С. 40-50.

100. Кольцов А.Х. Эффективность торфяных удобрений // Проблемы использования торфяных ресурсов Сибири и Дальнего Востока в сельском хозяйстве. Новосибирск: РПО СО ВАСХНИЛ, 1983. - С. 22-23.

101. Корековцев A.C. Улучшение режимов торфяно-мерзлотных почв Колымской зоны Магаданской области добавками минерального грунта // Вопросы повышения эффективности мелиорации земель Дальнего Востока. -М.: ВНИИГиМ, 1981. С. 35-31.

102. Корековцев A.C. Улучшение теплового режима торфяно-мерзлотных почв внесением добавок минерального грунта //Гидротехника и мелиорация, 1984, №4.-С. 67-69.

103. Корлякова О.И. Баланс питательных веществ в пойменных почвах Кемеровской области // Агрохимия . 1978. - № 8. - С. 61-67.

104. Коровин А.И. Роль температуры в минеральном питании растений. -Л.: ГМИ, 1972.-282 с.

105. Коровин А.И. Растения и экстремальные температуры. Л.: ГМИ, 1972. - 272 с.

106. Крапивина Л.А. Микрофлора торфяно-болотных почв южно-таежной подзоны Западной Сибири: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Красноярск, 1970.-32 с.

107. Кудеяров В.Н. и др. Экологические проблемы применения минеральных удобрений. -М.: Наука, 1984. -153 с.

108. Кускова Е.С. Влияние осушения на солевой режим заболоченных земель Барабы // Почвоведение. 1945. - № 5-6. - С. 287-302.391

109. Лебедевич Н.Ф. Урожайность искусственных многолетних лугов и однолетних сельскохозяйственных растений в зависимости от водного режима почв. // Тр. ин-та болотного хозяйства. Т. 11, вып. 3. - Минск, 1939.

110. Логинов И.И. Изменение свойств торфяных почв Барабинской низменности Западной Сибири в связи с их мелиорацией // Труды по междунар. конгр. Почвоведов. Т. 10. - М.: Наука, 1974. - С. 318-324.

111. Логинов И.И. Научные исследования Убинской ОМС мелиорации болот и заболоченных земель // Мелиорация болот Сибири. Красноярск, 1980.-С. 3-8.

112. Логинов И.И., Мухометзянов Г.И. Исследования работы закрытого дренажа на торфяных почвах Барабинской низменности // Тез. докл. конф. Проблемы работы закрытого дренажа в Сибири и на Дальнем Востоке. -Тюмень, 1981.-С. 10-12.

113. Макеев О.В. Болотные и луговые почвы Тунканской впадины в Бурятской АССР. // Тр. БКНИИ, вып. 4. -Улан-Удэ, 1961.

114. Макеев О.В. Проблемы почвенного криогенеза // Почвенный криогенез. М.: Наука, 1974. - С. 7-17.

115. Манокина Л.Н., Пашинская Л.А. Возделывание сельскохозяйственных культур на маломощном придонном торфянике при сложившемся режиме влажности // Сборник статей по вопросам мелиорации болот земель Западной Сибири. Тюмень, 1972. С. 83-91.

116. Марков В.Д., Оленин A.C., Осминикова Л.А., Снобеева Е.И. Хорошев П.И. Торфяные ресурсы мира. М.: Наука, 1988. - 384 с.

117. Мальков В.Д. Динамика почвенной влаги в течение сезона с отрицательными температурами. // Изв. Иркутского СХИ. Вып. 19. - 1962.

118. Маслов Б.С. и др. Исследование способов комплексного регулирования факторов жизни растений нв торфяных почвах // Комплексные мелиорации. -М.: Колос, 1980. С 145-161.

119. Маслов Б.С., Махлаев В.К. Закрытый дренаж на торфяных почвах Западной Сибири // Вестник с.-х. науки. 1982. - № 3. - С. 124-130.

120. Маслов Б.С., Минаев И.В. Мелиорация и охрана природы. М.: Россельхозиздат, 1985. -271 с.

121. Материалы к проблеме повышения устойчивости земледелия (зарубежный и отечественный опыт). М., 1987. - 64 с.

122. Махлаев В.К. Эффективность действия открытых каналов на торфяниках поймы р. Оби // Экспресс-информация ЦБНТИ. МВХ СССР. Осушение и осушительные системы. Сер. 2. Вып. 2. - М., 1982. - С. 108.

123. Мезенцев B.C., Плотников Ю.Н. Методы определений режимов гидромелиораций // Режимы влагообеспеченности в условиях гидромелиораций степного края. М.: Колос, 1974.

124. Мелентьева И.В. Почвы лесных осушенных болот. Н.: Наука, 1980. -128 с.

125. Методические рекомендации по совершенствованию зональных систем земледелия на 1986-1990 годы. —Курск, 1984. 4 с.392

126. Механизмы устойчивости геосистем./ Под ред. Глазовского Н.Ф., Арманда А.Д. М.: Наука, 1992.

127. Методы расчета влагопереноса в зоне аэрации. Минск, ЦНИИКиВР, 1974. 84 с.

128. Миркин Б.М. Экология естественных и сеяных лугов М.: Знание, 1991.-61 с.

129. Моделирование продуктивности агроэкосистем.// Бондаренко Н.Ф. и др.-Л.: ГМИ, 1982.-246 с.

130. Моисеев H.H. Люди и кибернетика. М.: МГ, 1984. - 224 с.

131. Моисеев H.H. Человек и ноосфера. М.: Мол. Гвардия, 1990. - 351 с.

132. Моисеенко М.П. Продуктивность и экономическая эффективность кормового севооборота на торфяно-болотных почвах по разному фону удобрений. // Совершенствование гидротехнического строительства и мелиорации в Сибири. Красноярск, 1976. С. 180-185.

133. Моторин A.C. Эффективность структурной мелиорации торфяных почв в условиях Западной Сибири. // Мелиорация земель Западной Сибири и пути повышения их использования. Тюмень, 1978. - С. 23-24.

134. Мукина Л.Р. Обеспеченность элементами питания осушенных почв подтаежной зоны Средней Сибири // Осушение и освоение мерзлотных почв Сибири. Красноярск, 1981. - С. 8-39.

135. Мукина Л.Р. Перспективные приемы освоения и использования торфяных почв Красноярского края // Повышение продуктивности мелиорируемых земель Восточной Сибири. Красноярск, 1987. - С. 3-10.

136. Мукина Л.Р. Типизация осушенных земель Сибири применительно к экологически чистым системам земледелия В сб.: Теоретические и практические аспекты экологически чистых систем земледелия. -Красноярск, 1996. С. 6-26.

137. Мукина Л.Р. Экологические требования к системам земледелия на осушаемых почвах Сибири. Там же. -С. 28-49.

138. Мукина Л.Р. Алгоритм разработки ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур на осушенных почвах Сибири. Там же.-С. 49-57.

139. Мукина Л.Р., Рыбкина Т.П., Власов A.B. Влияние цеолитосодержащих пород и субстратов на их основе на продуктивность и качество овощных культур. -Там же. С. 137-162.

140. Мульдияров Е.Я. Пойменные болота Чулыма и вопросы их рационального использования // Проблемы охраны природы Западной Сибири. Томск,: Изд-во ТГУ, 1980. - С. 30-50.

141. Мухометзянов Г.И. Исследование работы дренажа в Барабинской низменности // Пути освоения мелиорируемых земель Сибири. Красноярск, 1984.-С. 143-149.

142. Мухометзянов Г.И. Изучение водопроницаемости мерзлых торфов осушенных болот Барабы // Оптимизация водного режима и продуктивность земель Западной Сибири. Красноярск, 1987. - С. 79-84.393

143. Назаров Г.В. Гидрологическая роль почвы. JI.: Наука, 1981.-216с.

144. Научные основы современных систем земледелия. М: Агропромиздат, 1988. - с. 253.

145. Научные предпосылки освоения болот Западной Сибири. / Под ред. М.И. Нейштадта. М.: Наука, 1977. - 330 с.

146. Нейштадт М.И. Характеристика болот важнейшего современного ландшафта северной части Западно-Сибирской равнины. . - М.: Наука, 1977. С. - 48-67.

147. Озолин В.Е. О мелиорации заболоченных лесных земель Тюменской области // Сборник статей по вопросам мелиорации болот земель Западной Сибири. Тюмень, 1972. С. 200-204.

148. Окрушко Г. Почвенные процессы, происходящие в осушаемых торфяниках// Тр. Международного Конгресса по торфу. JL, 1966. - С. 2-5.

149. Окрушко Г. Классификация и характеристика торфяных почв Польши // Почвоведение. 1975. - № 7. - С. 45-53.

150. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд-во МГУ, 1985. - 376 с.

151. Орловский Н.В. Сезонная мерзлота и ее влияние на генезис и плодородие почв // Почвенный криогенез. М.: Наука, 1974. - С. 45-53.

152. Павлова К.К. Тепловые свойства деятельного слоя болот. Тр. ГТИ, вып. 177. — Л.: ГМИ, 1969. С. 119-155.

153. Панин П.С. Особенности мелиорации переувлажненных почв Западной Сибири//Мелиорация болот Сибири. Красноярск, 1980. С. 17-25.

154. Переверзев В.Н., Алексеева Н.С. Изменение состава органического вещества торфяно-болотных почв Кольского полуострова под влиянием окультуривания// Почвоведение. 1973. № 3. С. 42-49.

155. Переверзев В.Н., Головко З.А., Алексеева Н.С. Биологическая активность и азотный режим торфяно-болотных почв в условиях Крайнего Севера. Л.: Наука, 1970. 98 с.

156. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. Изд. 2. М.: Высшая школа, 1975.-342 с.

157. Петрова М.П. Эффективность известкования и минеральных удобрений на фоне добавок минерального грунта // Окультуривание почв Нечерноземной зоны в условиях ускоренной интенсификации сельского хозяйства. Л., 1977. - С. 139-140.

158. Петрович Н.И. Низинные торфяные почвы Бурятии. Улан-Удэ, 1974. - 138 с.

159. Платонов Г.М. Болота лесостепной зоны Западной Сибири. М.: Наука, 1964.-116 с.

160. Покотило A.C., Колышкин A.A., Пастух В.И. Солевой режим осушаемых торфяно-болотных почв южной части Тюменской области // Мелиорация земель Западной Сибири и пути повышения их использования. -Тюмень, 1978.-С. 116-118.

161. Полынов Б.Б. Избранные труды.- М: Изд-во АН СССР, 1956, с. 111.394

162. Почвенно-географическое районирование СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1962.-С. 203-206.

163. Прижуков Ф.В. Агрономические аспекты альтернативных систем земледелия. М., 1989. С. 2-3.

164. Птицын А.Б., Дмитриев А.Н., Зольников И.Д., Ковалев В.П. Геологические аспекты рационального природопользования// География и природные ресурсы, № 1, 1999. С. 28-34.

165. Природно-сельскохозяйственное районирование и использование земельного фонда СССР. М.: Колос, 1983. - 336 с.

166. Пустовойтов Н.Д. Сезонно-мерзлотные почвы и их мелиорация. М.: Наука, 1971.

167. Пчелинцев A.M. Строение и физико-механические свойства мерзлых грунтов. М.: Наука, 1964.

168. Пьявченко Н.И. Изучение болот Красноярского края // Заболоченные леса и болота Сибири. М.: Изд-во АН ССС, 1963. - С. 5-32.

169. Пьявченко Н.И. Торфяные болота, их природное и хозяйственное значение. -М.: Наука, 1989. -151 с.

170. Работнов Т.А. Фитоценология. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1978. -383 с.

171. Разумов В.А. Массовый анализ кормов: Справочник. М.: Колос, 1982. -176 с.

172. Разумова JI.A. Изменение запасов почвенной влаги в зимний период // Метеорологи я и гидрология. 1950. - № 1.

173. Реймерс Н.Ф Природопользование: Словарь-справочник. М.: Мысль, 1990.-637 с.

174. Ринышс Г.Я. Оптимизация минерального питания растений. Рига,1972.-352 с.

175. Роман JI.T. Основные классификационные параметры торфяных грунтов // Строительство в районах Восточной Сибири и Крайнего Севера,1973, 38. С. 122-129.

176. Романов В.В. Гидрофизика болот. л.: ГМИ, 1961.

177. Рудой Н.Г. Динамика и пространственная изменчивость элементов питания торфяной почвы // Окультуривание и сельскохозяйственное использование торфяных почв Средней Сибири. Красноярск, 1978. - С. 2327.

178. Рудой Н.Г., Гераськина А.П. О влагообеспеченности кормовых культур на осушаемых почвах лесостепной зоны Красноярского края. В сб.: Агрофизические исследования почв Средней Сибири. - Красноярск, 1975. -187-193.

179. Рудой Н.Г., Гераськина А.П. Действие низкой температуры на пищевой режим болотных почв // Окультуривание и сельскохозяйственное использование торфяных почв Средней Сибири. Красноярск, 1978. - С. 6372.

180. Рудой Н.Г., Норкина Л.П. Влияние удобрений на биологическую активность торфяных почв // Окультуривание и сельскохозяйственное395использование торфяных почв Средней Сибири. Красноярск, 1978. - С. 109126.

181. Сельское хозяйство США. М.: 1998,

182. Семко А.П. Влияние пескования на водно-физические свойства и гидротермический режим торфяно-болотной почвы на Кольском полуострове. //Биологические проблемы Севера. Апатиты, 1979. С. 38-39.

183. Сергеев Г.М. Островные лесостепи и подтайга Приенисейской Сибири. -Иркутск, 1971.-264 с.

184. Сибирцев Н.М. Почвоведение. М. : Сельхозиздат, 1951. - 472 с.

185. Система ведения сельского хозяйства зоны Восточной Сибири. -Красноярск, 1967. 530 с.

186. Система земледелия Красноярского края. Новосибирск, 1982. -630 с.

187. Система земледелия Новосибирской области. Новосибирск, 1982. -283 с.

188. Система мелиоративного земледелия в Гумидной зоне Сибири. -Красноярск, 1995. 115 с.

189. Система орошаемого земледелия Хакасской автономной области (рекомендации). Абакан, 1985. - 146 с.

190. Сиухина М.С. Окислительно-восстановительное состояние болотных почв Барабы в связи с осушением и освоением // Мелиорация болот Сибири. Красноярск, 1980. - С. 25-33.

191. Скоропанов С.Г. Беречь и умножать плодородие торфяников. Минск: Ураджай, 1976.

192. Скрынникова И.И. Почвенные процессы в окультуренных торфяных почвах. М.: Изд-во АН СССР, 1961.-248 с.

193. Смагин A.B. К теории устойчивости почв // Почвоведение, № 12, 1994. С. 26-34.

194. Соколовская H.A. Особенности водно-воздушного режима торфяных почв низинных болот Барабинской низменности: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. М., 1955.- 16 с.

195. Соколовская H.A. Водный режим торфяных почв низинных болот в зимний период. Бюлл. НИР УОМС. Новосибирск, 1957, № 3. - С. 13-18.

196. Справочник агронома. Красноярск, 1973.

197. Справочная книга агронома Сибири. М.: Сельхозгиз, 1957.

198. Справочник агронома Сибири // Под ред. Акад. И.И.Синягина. М.: Колос, 1978.

199. Сребрянская П.И. Промерзание и оттаивание почвогрунтов в Центральной части Барабы // Почвоведение. 1946. - С. 555-564.396

200. Сребрянская П.И. Мерзлота почв Центральной Барабы и ее мелиоративное значение: Диссертация , 1949. Архив У ОМС.

201. Стариков Х.И., Шкаликов В.А. Коренное улучшение торфяных почв минеральными добавками. М.: Колос, 1978. С.79-80.

202. Старков В.М., Попова Г.А. Условия формирование ресурсов влаги торфяно-болотных почв на Белозерском осушаемом массиве // Эффективность использования мелиорируемых земель в условиях Восточной Сибири. Красноярск, 1976. - С. 15-19.

203. Стоилов Г.П. Итоги экспериментальной оценки применения природных цеолитов в растениеводстве // Природные цеолиты. София, 1986. - С. 336-346.

204. Стоилов Г.Г., Торбанов С.П. Цеолитовые субстраты как среда для производства рассады овощных культур // Природные цеолиты. София, 1986.-С. 347-350.

205. Сысо А.И. К вопросу об оптимизации минерального питания кормовых культур на торфяных почвах Барабы // Проблемы мелиорации земель Сибири. Красноярск, 1991.

206. Сысо А.И. Изменение агрохимических свойств низинных торфяных почв Барабы при их освоении // Воспроизводство плодородия мелиорируемых земель Сибири. Красноярск, 1991. С. 145-154.

207. Тельцов А.П. Расчет подъема грунтовых вод при увлажнении с помощью гончарного дренажа // Сборник статей по вопросам мелиорации болот земель Западной Сибири. Тюмень, 1972. С. 49-57.

208. Титлянова A.A. Биологический круговорот азота и зольных элементов в травяных биогеоценозах. Н.: Наука, Сибирское отделение, 1979. - 150 с.

209. Тольский А.П. Осадки и температура почвы.// Журнал опытной агрономии. -Вып. 3. 1900.

210. Томашевский И.И. Болотные почвы и условия среды // Почвоведение. -1957.-№5.-С. 1-11.

211. Томирдиаро C.B. Вечная мерзлота и освоение горных стран и низменностей. Магадан: Магаданское кн. изд-во, 1972.

212. Торфяной фонд РСФСР. М.: Госэнергоиздат, 1958. - 532 с.

213. Трубников Ю.Н. Калийный режим торфяных почв и эффективность на них удобрений в лесостепной зоне Средней Сибири: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Л.: Пушкин, 1990. - 18 с.

214. Трунов А.Е., Смольянинов С.И., Инишева Л.И., Маслов С.Г. Торфяные ресурсы Западной Сибири и направления их использования // Торф в сельском хозяйстве. Томск, 1990. - С. 4-9.397

215. Трусс П.Е. Влажность и температура почвы в связи с мерзлотой при освоении болот Барабы // Вестн. с.-х. науки. 1968. - № 5. - 93-98.

216. Тюменцев Н.Ф., Христолюбов С.П., Цыцарева Л.К. Эффективность внесения минеральных удобрений на пойменных землях Оби в пределах Томской области // Сборник статей по вопросам мелиорации болот земель Западной Сибири. Тюмень, 1972. С. 93-98.

217. Тюремнов С.Н. Торфяные месторождения. 3-е изд. -М.: Недра, 1976. -448 с.

218. Тюремнов С.Н., Ларчин И.Д., Ефимова С.Ф., Скобеева Е.И. Торфяные месторождения и их разведка. -М., 1977.

219. Тютюнов H.A., Нерсесова Э.А. Природа миграции в грунтах при промерзании и основы техники физико-химических приемов в борьбе с пучением. М.: Изд-во АН СССР, 1963.

220. Уиттекер Р.Х. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс, 1980. - 328 с.

221. Федоров В.Д. Устойчивость экологических систем и ее изменение. -Изв. АН СССР. Сер. биол., 1974, №3.

222. Хабибулина C.B. Биологическая активность торфяных почв Красноярского края и продуктивность культур // Повышение продуктивности мелиорируемых земель Восточной Сибири. Красноярск, 1987. - С. 15-22.

223. Хабибулина C.B. Миграция минеральных и органических соединений почвенного раствора // Воспроизводство плодородия мелиорируемых земель Сибири. Красноярск, 1991. - С. 184-189.

224. Хороших Л.Ф., Томилова Т.В. Экономическая эффективность капитальных вложений в Красноярском крае // Повышение продуктивности мелиорируемых земель Восточной Сибири. Красноярск, 1987. - С. 76-84.

225. Цытович H.A. К теории равновесного состояния воды в мерзлых грунтах // Изв. АН СССР. T. IX, вып. 5/6. - 1945.

226. Цытович H.A. Пучение рыхлых горных пород при промерзании // Материалы по лабораторным исследованиям мерзлых грунтов, вып. 3. М.: Изд-во АН СССР, 1957.

227. Чигир В.Г. Мерзлота и почвы // Почвенный криогенез. М.: Наука, 1974.-С. 18-23.

228. Чигир В.Г. Тепловая мелиорация длительно-сезонномерзлотных почв. -М.: Наука, 1978.- 146 с.

229. Чупрова В.В. Циклы азота и углерода в агоэкосистемах Красноярского края. Красноярск, 1996,

230. Шабанов В.В. Комплексное мелиоративное регулирование в зоне избыточного и неустойчивого увлажнения // Комплексные мелиорации. М.: Колос, 1980.-С. 49-65.

231. Шаги Ф. Биологическое растениеводство (перевод с венгерского). Mezogazgasagi eselemezesugyi miniszterinm informacios. Kozponta. - 1986. -Budapest. - 68 h.

232. Шаманаев В.А. Изменение азотного режима при окультуривании низинных торфяных почв // Агрохимия. 1981. - № 11. - С. 14-21.398

233. Шашко Д.И. Агроклиматическое районирование СССР. М.: Колос, 1967.-335 с.

234. Шебеко В.Ф. Влияние осушительных мелиораций на водный режим территорий. Минск: Ураджай, 1983. - 200 с.

235. Шевелуха B.C. Рост растений и его регуляция в онтогенезе. М.: Колос, 1992.-594 с.

236. Шинкарева Т. А. Разложение растений торфообразователей, внесенных в торфяную залежь // Тр. ин-та почвоведения и агрохимии. -Минск, 1960.

237. Широких П.С. Влияние осушения и окультуривания на состояние органического вещества торфяных почв Барабинской низменности // Изв. Сиб. отд. АН СССР. 1979. - № 15. - Сер. биол. наук. - Вып. 3. - С 37-42.

238. Шкаликов В.А. Эффективность добавок минерального грунта на торфяных почвах Смоленской области. //Окультуривание почв Нечерноземной зоны в условиях ускоренной интенсификации сельского хозяйства. Л. 1977. С. 136-137.

239. Шкура В.Н., Санников В.П., Лозановская И.Н. Мелиорация (терминология и классификация). Новочеркасск: Изд-во Новочеркасской ГМА, 1996.-35 с.

240. Ямпольский A.A. Комплексное использование торфяных ресурсов и его перспективы // Научные предпосылки освоения болот Западной Сибири. М.: Наука, 1977. - С. 37-42.

241. Andersson V., Wivstadt V. Alternetivodling i Sverige // Sveriges Land bruksuniversitet/ Rapport/ N 159 - Uppgala. - 1986/ - 81 p.

242. Beckenhof E., Herteg O. Berichte über Landvirtschaft//Zeitschrift fur Agropolitik und Landurrtschaft. 1981. - Bd. 59. - N 2. - S. 280-303.

243. Blake V.E. Handbook of organic Husbandry Wichtshire. Growood Press. -1987.-221 p.

244. Bonny S., Le Pape V.L. L'agriculture biologique Qenglues elements d'etúd de sa viabilité et veproduchtibilite // Bulletin Technique Information. 1984. - N 386.-p. 17-39.

245. Brugger G. Biologischer Landbau? Der Ferderungsdentients/ - 1976. -V. 24.-N6.-p. 181-186.

246. Cooperative State Research Service. 1991, (p. 119)/

247. Dickinson N. Decomposition of grass liter in a successional grassland. -Pedobiologia, 1983,25, p. 117-126.399

248. Diercks R. Alternativen im Lanbau Eine Kritische. Gesamtbilanz. -Stuttgart/ 1983.-S. 362.

249. Hamilton G. Successful organic gardening. Verona. 1987. - 228 p.

250. Holmberg M. What you can (earn from organic farmers) // Successful Farming. 1985. - March. - P. 22-23.

251. Immersi C.P., Maltby E. With Climo R.S. The Global Status of Piatlands and their Role in carbon cycling/ A report for friends of the Wetland ecosystems reseach group, Department of Geography, University of Exeter. Friends of the Earth, London, 1992.

252. Koepf H.H. Present Situation and Future Tasks in Bio-Dynamic Agriculture. Bio-Dynamic. 1981.-N 138. - p. 3-9.

253. Melgers J. Biologische snijaistellt: ein goed idee // Eoland. 1988. - Vol. 8. -N4.-S. 122-125.

254. Parr F., Papendiek at all. Organicfarming in the United States: principles and perspectives // Agro-Ecosystems. 1983. Vol. 8. -N 3-4. - P. 183-201.

255. Schmidt G. Biologische Aspecte bei einsatz verschiedener flanzenbouelicher Intensitatsstuffen // Boden kultur. 1980. - Bd. 31. - N 2. - S. 109-126.

256. Steimann R. Wirtschbauserte provisorische Ergebnisse eines Betriebspartnergleiches // Betriebsurrtschaftiche Information Stagung. 1981. - N 4.-S. 57-103.

257. Van Dijk U. Survey of Dutch Soil organic matter with regard to humification and degradation rates in arable land. Land use seminar Soil degradation/ 1982, p. 133-134.

258. Wagstaff H. Husbandry methods and farm systems in industrials countries which use lower levels of extemarnalinputs: a review // Agriculture, Ecosystems and Environment. Elsivier sc. Publishers. Amsterdam. - 1987. -N 19, p. 1-27.