WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

На правах рукописи

Подколзин Анатолий Иванович

Эволюция, воспроизводство плодородия почв и оптимизация применения удобрений в агроландшафтах Центрального Предкавказья

Специальность 06.01.04. - агрохимия

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук

Москва 2008

Работа выполнена в Ставропольском государственном аграрном университете и Государственном центре агрохимической службы «Ставропольский» Научный консультант – академик РАСХН Минеев В.Г.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, академик РАСХН Войтович Н.В., доктор биологических наук, профессор Карпачевский Л.О.

доктор биологических наук, профессор Никитишен В.И., Ведущее учреждение:

Всероссийский НИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова

Защита состоится «__» __________ 2008 г. в 15 час. 30 мин.

в аудитории М-2 на заседании диссертационного совета Д 501.002.на факультете почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет почвоведения, Ученый совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета.

Автореферат разослан «___»__________ 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.б.н. Зенова Г.М. _________ Эволюция, воспроизводство плодородия почв и оптимизация применения удобрений в агроландшафтах Центрального Предкавказья

Актуальность проблемы Центральное Предкавказье характеризуется большим разнообразием природноклиматических условий, почвенного покрова, ландшафтов и достаточно высоким биоклиматическим потенциалом для возделывания сельскохозяйственных культур.

Ландшафты Центрального Предкавказья представлены типичной и байрачной лесостепью с черноземами и серыми лесными почвами, степными и полупустынными пространствами с чернозёмами, каштановыми почвами, солончаками и пятнами песков, субальпийскими и альпийскими лугами Большого Кавказа с горно-луговыми почвами.

В настоящее время накоплен огромный исследовательский материал о состоянии и динамике изменения различных свойств почв, способов повышения их плодородия в Центральном Предкавказье (Докучаев, 1949; Захаров, 1939;

Гаврилюк, 1950; Антыков, 1970; Стомарев, 1970; Чернов, 1976; Агеев, 2001;

Куприченков, 2002, 2005; Цховребов, 2003; Есаулко, 2006, Джанаев, 2006 и др.).

Практически все исследователи отмечают устойчивую тенденцию ухудшения агрохимических, агрофизических, биологических свойств почв. Однако, комплексной системной исследовательской работы по эколого-агрохимической оценке эволюции плодородия почв агроландшафтов Центрального Предкавказья на большой территории и за достаточно длительный период времени вообще не проводилось, хотя известно, что сохранение и повышение плодородия почв – одна из важнейших экологических функций агрохимии (Минеев, 1988). Это новое направление агрохимических исследований нуждается в совершенствовании методологии. Существующие методические подходы к проведению регионального эколого-агрохимического мониторинга состояния и динамики плодородия почв различных агроландшафтов, система оценочных показателей требуют дальнейшего развития с целью выявления закономерностей движения геохимических потоков биогенных элементов и их круговорота.

В связи с этим, необходимо дальнейшее совершенствование подходов и разработка программ и схем опытов изучения эффективности комплексного использования удобрений, регуляторов роста, средств защиты растений с учётом состояния почв, их прямого действия и последействия на плодородие почв, урожай и качество сельскохозяйственной продукции в современных агроландшафтных системах земледелия.

Для решения экологических проблем сохранения почв как незаменимого компонента биосферы важно установить степень эффективности агрохимических приёмов, обеспечивающих сохранение почв и повышение их плодородия, изучить и выявить наиболее эффективные и перспективные из них для реализации в практике сельскохозяйственного производства как в настоящее время, так и в будущем.

Цель работы На основе системного анализа провести эколого-агрохимическую оценку эволюции почвенного плодородия за 40-летний период, влияния комплекса агрохимических приемов на воспроизводство плодородия почв и круговорот биогенных элементов, продуктивность агроландшафтов Центрального Предкавказья, и на этой основе предложить пути совершенствования методов регулирования плодородия почв в агроценозах, которые могут обеспечить устойчивое развитие сельского хозяйства в условиях рационального природопользования.

Задачи Исследовать изменения агрохимических свойств почв на основе изучения результатов почвенно-агрохимического обследования сельскохозяйственных угодий в агроландшафтах и определить влияние агрохимических приемов на эти изменения.

Выявить на основе агрохимических методов исследований основные источники, объемы поступления и расхода в агроэкосистемах органического вещества, основных питательных веществ и микроэлементов, оценить их баланс, предложить оптимальные решения по регулированию почвенного плодородия, обеспечению потребности земледелия в удобрительных средствах, химических мелиорантах, не традиционных источников биогенных элементов для повышения плодородия почв в агроландшафтах Центрального Предкавказья.

Оценить уровень адаптации основных сельскохозяйственных культур к воздействию агрохимических средств в агроландшафтах при формировании урожая в опытных и в производственных условиях.

Установить параметры количественного радиологического и токсикологического загрязнения почв и растений под влиянием техногенных нагрузок, пороги экологической безопасности при интенсивном антропогенном воздействии на агроэкосистему.

Определить показатели эколого-агрохимического состояния и устойчивости почв агроландшафтов к загрязнению.

Разработать принципы и методологическую основу системы экологоагрохимического мониторинга плодородия земель сельскохозяйственного назначения агроландшафтов на региональном уровне.

Определить научные принципы создания и функционирования региональной системы обеспечения воспроизводства плодородия почв и сохранения земель сельскохозяйственного назначения.

Научная новизна Впервые в практике научных исследований выявлены тенденции изменения плодородия почв агроландшафтов и приемов его регулирования за последние лет по семи ландшафтам Центрального Предкавказья: ландшафтам типичных лесостепей, ландшафтам байрачных лесостепей, провинции степных ландшафтов, полупустынным ландшафтам Терско-Кумской и Кумо-Манычской впадины, степным и лесостепным ландшафтам предгорной провинции, лесостепи и остепненным лугам среднегорных ландшафтов.

Показана устойчивая тенденция ухудшения экологического состояния почвенного покрова и снижение потенциального плодородия почв за указанный период времени.

Установлены основные причины ухудшения эколого-агрохимического состояния почв Центрального Предкавказья.

Определены количественные параметры уменьшения содержания органического вещества за 40-летний период в светло-каштановых, каштановых и темно-каштановых почвах, черноземах южных, обыкновенных.

Исследована многолетняя динамика содержания подвижных форм фосфора, обменного калия, микроэлементов (бора, цинка, меди, кобальта и марганца), установлена определяющая роль оптимальных доз минеральных и органических удобрений в положительном балансе этих элементов в агроценозах.

Изучены и определены способы регулирования азотного режима почв агроландшафтов с применением почвенной и растительной диагностики.

Определены пути повышения плодородия почв и разработаны дифференцированные по агроландшафтам системы удобрений в севооборотах и под отдельные культуры, обеспечивающие существенный рост урожайности пшеницы, кукурузы, сахарной свёклы, подсолнечника.

Произведены мониторинговые исследования содержания тяжелых металлов (Cd, Pb, Ni) и естественных радионуклидов (Cs-137 и Sr-90) в почвах всех агроландшафтов. Установлено, что в почвах региона (за исключением территорий вблизи некоторых промышленных предприятий) и в продукции растениеводства содержание названных тяжелых металлов и радионуклидов не превышает допустимых норм за весь период исследований.

Уточнены оптимальные параметры содержания в почве органического вещества, основных биогенных элементов, физико-химических свойств почвы, что позволило расчётно-балансовым методом определить дозы удобрений на планируемый урожай сельскохозяйственных культур.

В опытах с применением методов почвенно-растительной диагностики выявлены тенденции в изменении порядка минимума питательных элементов и отзывчивость сельскохозяйственных культур на азот и калий на черноземных и каштановых почвах.

Показано, что при проведении ранне-весенней почвенной диагностики на черноземных почвах для оптимизации питания озимой пшеницы азотом необходимо определять содержание фосфора в листьях, запасы нитратного азота и продуктивной влаги в метровом слое почвы, что позволяет прогнозировать урожай и качество зерна с высокой степенью достоверности.

Защищаемые положения:

1. Осуществлён дифференцированный эколого-агрохимический анализ природного и антропогенного влияния на эволюцию плодородия почв исследуемых агроландшафтов Центрального Предкавказья и установлена устойчивая тенденция снижения потенциального плодородия почв в период с 1964 по 2006 г.

2. Главными причинами ухудшения экологического состояния почвенного покрова и снижения потенциального плодородия почв за 40 лет наблюдений являются: нарушение современных систем сухого земледелия; отрицательный баланс большинства биогенных элементов; уменьшение содержания и запасов органического вещества в почвах; усиление воздействия на почву водной и ветровой эрозии; негативное влияние орошения на почвенный поглощающий комплекс.

3. Темпы уменьшения содержания органического вещества в почвах агроландшафтов различны и зависят не только от типа почвы, а во многом от антропогенной нагрузки. Агроландшафты расположились в следующей последовательности по темпам снижения содержания гумуса: А-7 > А-1 > А-5 > А-3 > А-2 > А-6 > А-4. Почвы по данному показателю образуют следующий ряд: чернозёмы обыкновенные > чернозёмы южные > темно-каштановые > каштановые > светло-каштановые.

4. Динамику фосфатного и калийного режимов почв за длительный период времени предложено оценивать по отношению градиента снижения содержания подвижных форм этих элементов к градиенту их повышения. Это отношение характеризуется как градиент интенсивности изменения количества элемента, свидетельствующий о направленности баланса фосфора и калия в почвах.

5. Регулирование азотного режима почв агроландшафтов необходимо проводить с использованием комплексной почвенной и растительной диагностики.

6. Уточненные оптимальные параметры почвенного плодородия по содержанию органического вещества, фосфора, калия, сумме поглощенных оснований, реакции почвенного раствора, ряду агрофизических свойств позволили разработать дифференцированные по агроландшафтам системы удобрения в севооборотах и под отдельные культуры, которые обеспечивают существенное повышение их продуктивности и повышают устойчивость агроландшафтов.

7. Содержание тяжелых металлов (кадмия, свинца, никеля), а также коэффициенты накопления радионуклидов (Cs-137 и Sr-90) в почвах и сельскохозяйственной продукции не превысили допустимых норм за весь период исследований.

8. Составлена и предложена региональная система обеспечения воспроизводства плодородия почв и сохранения продуктивных земель сельскохозяйственного назначения. Определены основные компоненты региональной системы обеспечения воспроизводства плодородия почв и сохранения продуктивных земель сельскохозяйственного назначения.

Прикладное значение результатов исследований:

Полученные результаты использованы при разработке «Концепции развития агрохимии и агрохимического обслуживания сельского хозяйства Российской Федерации на период до 2010 года», краевого закона от 15 мая 2006 г. № 31-кз «Об обеспечении плодородия земель сельскохозяйственного назначения в Ставропольском крае», краевой целевой программы «Мониторинг плодородия земель сельскохозяйственного назначения Ставропольского края (2002-20годы)», целевой программы «Повышение плодородия земель сельскохозяйственного назначения Ставропольского края на 2006-2008 годы».

Материалы исследований используются при подготовке рекомендаций по эффективному применению систем удобрений, чтении курса лекций «Агрохимия» на агрономическом факультете Ставропольского государственного аграрного университета.

Результаты исследований являются научной основой создания комплексных региональных систем обеспечения воспроизводства плодородия почв и повышения продуктивности земель сельскохозяйственного назначения.

Апробация работы Материалы диссертации доложены и обсуждены на первой международной научной конференции «Деградация почвенного покрова и проблемы агроландшафтного земледелия» (Ставрополь, 2001), второй международной научной конференции «Эволюция и деградация почвенного покрова» (Ставрополь, 2002), II съезде ДОП (Санкт-Петербург, 1996), V научнопрактической конференции «Удобрения и химические мелиоранты в агроэкосистемах» (Москва, 1998), Всероссийской конференции «Антропогенная деградация почвенного покрова и меры её предупреждения» (Москва, 1998), Всероссийской конференции «Научное обеспечение и совершенствование методологии агрохимического обслуживания земледелия России» (Москва, 1999), III съезде ДОП (Суздаль, 2000), научно-практической конференции «Круговорот биогенных веществ и плодородие почв в адаптивно-ландшафтном земледелии России» (Москва, 2000), научно-практической конференции «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий» (Краснодар, 2000), IV съезде ДОП (Новосибирск, 2004), на заседаниях секции агрохимии РАСХН (2001…2006), заседаниях научнотехнических Советов краевых органов исполнительной власти агропромышленного комплекса Ставропольского края (1985…2006 гг.), научных семинарах кафедры агрохимии Ставропольского Государственного аграрного университета (2000-2006 гг.), заседаниях кафедры агрохимии Ставропольского государственного аграрного университета (2001-2007 гг.).

Публикации По теме диссертации опубликовано 9 монографий и 85 научных статей.

Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 310 страницах основного текста, содержит 7 глав, выводы, 27 рисунков, 129 таблиц. Приложение содержит 7 рисунков, 36 таблиц.

Список использованной литературы включает 487 названий, в том числе 45 на иностранных языках.

Благодарности Автор выражает большую благодарность за научно-методическую помощь при выполнении программы исследований научному консультанту академику РАСХН В.Г. Минееву, сотрудникам госагрохимцентра «Ставропольский» и кафедры агрохимии Ставропольского государственного аграрного университета.

Содержание работы 1. Исследование плодородия и продуктивности почв Северо-Кавказского региона (литературный обзор) В главе проводится подробный анализ литературных данных по проблемам плодородия и продуктивности почв региона. Рассматривается история учения об агроландшафте как природно-антропогенной системе, которое требует дальнейшей разработки как теоретических, так и прикладных аспектов.

Описывается история и результаты изучения географии почвенного покрова, агрофизических, агрохимических и биологических свойств почв Центрального Предкавказья, закономерности их изменения, установленные многими исследователями (Качинский, 1958; Кауричев,1989; Тюрин, 1965; Трофименко, 1967 и многие другие).

2. Объекты, методы и условия проведения исследований Основная часть исследований проведена в условиях Ставропольского края, территория которого в значительной мере совпадает с территорией Центрального Предкавказья и отличается большим разнообразием почвенно-климатических условий, большим количеством ландшафтов – от полупустынь на северо-востоке до влажных степей на западе, ландшафтов Большого Кавказа на юге (рис. 1).

Рис. 1. Карта ландшафтов В основу выделения агроландшафтов положены труды Ставропольского государственного университета, согласно которым основные ландшафты представлены ландшафтами равнин Предкавказья и Большого Кавказа.

В свою очередь равнины Предкавказья подразделяются на ландшафты:

типичных лесостепей, байрачных лесостепей, степные, полупустынные: ТерскоКумской низменности и Кумо-Манычской впадины.

Ландшафты Большого Кавказа подразделяются на провинции: предгорных степных и лесостепных ландшафтов, а также среднегорных ландшафтов лесостепей и остепненных лугов. Краткая характеристика агроландшафтов дана в табл. 1.

Уровень и динамика применения удобрений по агроландшафтам имеют общую закономерность – пик применения минеральных удобрений в 1986-1990 гг., затем спад в 1996-2000 гг. и возобновление роста применения с 2001 г.

Максимальные объемы применения органических удобрений для большинства агроландшафтов пришлись на 1981-1987 гг.

Таблица 1. Агроландшафты Предкавказья Возделываемые Индекс, название Почвы сельскохозяйственные культуры Ландшафты равнин Предкавказья Провинция лесостепных ландшафтов А-Преимущественно озимые зерновые (из Ландшафты Чернозёмы обыкновенные, часто них преобладает пшеница), кормовые, типичных солонцеватые, чернозёмы южные подсолнечник, картофель и овощи лесостепей А-2 Преимущественно озимые зерновые (из Чернозёмы обыкновенные и южные, Ландшафты них преобладает пшеница), кормовые, часто солонцеватые, местами темнобайрачных яровые зерновые (из них преобладает каштановые почвы лесостепей ячмень), подсолнечник Провинция степных ландшафтов Чернозёмы обыкновенные, местами солонцеватые, чернозёмы южные, Преимущественно озимые зерновые (из А-3 темно-каштановые и каштановые, в них преобладает пшеница), кормовые, Ландшафты основном солонцеватые почвы, подсолнечник, яровые зерновые (из них степей каштановые солонцеватые в преобладает ячмень) комплексе с солонцами, луговокаштановые, солонцы черноземные Провинция полупустынных ландшафтов А-4 Каштановые, темно-каштановые, Преимущественно озимые зерновые (из Ландшафты светло-каштановые, аллювиальные них преобладает пшеница), кормовые, Терско-Кумской луговые засолённые почвы, яровые зерновые (из них преобладает низменности чернозёмы южные ячмень), подсолнечник, бахчевые А-5 Солонцы и солончаки, луговые светПреимущественно озимые зерновые (из Ландшафты ло-каштановые и луговые засолённые них преобладает пшеница), кормовые, Кумо-Манычской почвы, каштановые солонцеватые, яровой ячмень впадины часто в комплексе с солонцами Ландшафты Большого Кавказа Провинция предгорных степных и лесостепных ландшафтов А-6 Преимущественно озимые зерновые (из Предгорные Чернозёмы обыкновенные них преобладает пшеница), кормовые, степные и (преобладают) и южные, каштановые, яровые зерновые (из них преобладают лесостепные лугово-каштановые почвы ячмень и кукуруза), подсолнечник, ландшафты картофель и овощи, сахарная свёкла Провинция среднегорных ландшафтов лесостепей и остепнённых лугов А-7 Преимущественно озимые зерновые (из Средне-горные них преобладает пшеница), кормовые, Чернозёмы типичные и ландшафты яровые зерновые (из них преобладают выщелоченные лесостепей и ячмень и кукуруза), подсолнечник, остепнённых лугов картофель и овощи, плодовые Основная часть исследований проведена методом сплошного почвенно-агрохимического обследования агроландшафтов. С 1964 по 2006 год произведен отбор проб почв в семь периодов: I – 1964-1968 гг., II – 1969-1976 гг., III – 1977-1983 гг., IV – 1984-1988 гг., V – 1989-1993 гг., VI – 1994-1999 гг., VII – 2000-2006 гг.

В целом за каждый период общая площадь обследования составляла 3805-3992 тыс. га.

Работы выполнены в соответствии с методическими указаниями по проведению комплексного агрохимического обследования почв сельскохозяйственных угодий.

По этой методике за период с 1986 по 2006 год полностью завершены 3 периода обследования на содержание микроэлементов (Zn, Mn, B, Cu, Co).

Ежегодно анализировалось около 3000 образцов.

Для изучения гумусного состояния, наличия и динамики содержания биогенных элементов было заложено 278 скважин глубиной 100 см. Из них сплошной колонкой через каждые 20 см отобрано 1390 образцов почв для определения содержания и запасов гумуса, его распределения по профилю, подвижных форм макро- и микроэлементов, величины рН.

Кроме этого проводились исследования методом локального мониторинга в 28-и реперных (индикаторных) хозяйствах и на реперных участках.

Закладка реперных участков и все наблюдения проводились согласно ГОСТов, указанных в рекомендациях «Проведение локального мониторинга по определению влияния удобрений и других средств химизации на совокупность свойств почв, урожайность сельскохозяйственных культур и их качество», М., 1991 г., «Методические указания по проведению локального мониторинга на реперных участках», М., 1993 и 1996 гг. (издание 2-е, переработанное и дополненное).

Оценка обеспеченности почв биогенными элементами проводилась в соответствии с группировками, принятыми в агрохимической службе (табл. 2).

Таблица 2. Группировка почв по содержанию органического вещества и питательных элементов, мг/кг Обеспеченность Элементы Очень низкая Низкая Средняя Повышенная Высокая Очень высокая Органическое вещество, % <2,0 2,1-3,0 3,1-4,0 4,1-5,0 5,1-6,0 >6,N-NO <15 16-30 31-45 46-60 61- 75 >Р О <10 01.11.15 16-30 31-45 46- 60 >2 К О <100 101- 200 201- 300 301- 400 401- 600 >6Mn - <10 10,1- 20,0 - >20 Zn - <2,0 2,1- 5,0 - >5,0 B - <0,33 0,34- 0,70 - >0,70 S - <6,0 6,1- 12,0 - >12,0 Mo - <0,10 0,11- 0,22 - >0,22 Сo - <0,15 0,16- 0,30 - >0,30 Cu - <0,20 0,21- 0,50 - >0,51 Полевые опыты с удобрениями проводились ежегодно согласно принятой в агрохимслужбе методике.

Все химические анализы выполнены аналитическими отделами Государственного центра агрохимической службы «Ставропольский» и Государственной станции агрохимслужбы «Прикумская». При этом использованы следующие методы:

подвижные формы фосфора и обменного калия по Мачигину в модификации ЦИНАО;

азот нитратов потенциометрически;

органическое вещество по Тюрину в модификации ЦИНАО;

подвижные формы цинка, марганца, меди, кобальта по Крупскому и Александровой в модификации ЦИНАО;

подвижный бор по Бергеру и Труогу в модификации ЦИНАО;

валовые формы тяжелых металлов путем химического разложения проб почвы 1 М раствором азотной кислоты при нагревании и окончательном определении на атомно-адсорбционном спектрофотометре С-115, КВАНТ-АФА.

Проведена статистическая обработка экспериментальных данных, установлены доверительные интервалы и вариабельность определяемых показателей.

Для оценки загрязнения почв тяжелыми металлами было проведено сравнение их содержания с ОДК (ГН 2.1.7.020-94).

В целях получения более полной оценки состояния почв нами использовались фоновые значения содержания тяжелых металлов, которые определены в результате наших исследований (табл. 3).

Таблица 3. Фоновое содержание элементов в различных почвах Ставропольского края, мг/кг Фоновые значения Класс опасности Химический элемент Каштановые почвы Черноземы 1 Кадмий (Cd) 0,40±0,03 0,40±0,1 Свинец (Pb) 14,46±4,48 9,95±2,2 Никель (Ni) 30,33±4,88 22,01±4,Методической основой исследований по тяжелым металлам (ТМ) являлись:

ГОСТ 17.4.3.06-86 (СТ СЭВ 5301-85). Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ, М., 1987; Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах (Дополнение №1 к перечню ПДК и ОДК №6229-91).

Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.020-94, Госкомсанэпиднадзор России, М., 1995; указания, разработанные ЦИНАО (1994, 1996). В соответствии с этими методиками уровень загрязнения почв тяжелыми металлами оценивался по следующей группировке: незагрязненные, умеренно загрязненные (менее 0,ПДК), слабо загрязненные (0,5-1,0 ПДК), средне загрязненные (1,0-1,5 ПДК) и сильно загрязненные (более 1,5 ПДК).

В материалах исследований локальных техногенных загрязнений (1992-1995 гг.) использовались значения предельно допустимых концентраций по перечню ПДК №2264-80 от 30.10.80 г.

Для эколого-токсикологической оценки по основным показателям радиоактивности использовалась группировка почв в соответствии с «Методическими указаниями по обследованию почв сельскохозяйственных угодий и продукции растениеводства на содержание тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов и радионуклидов», М., ЦИНАО, 1995 г.

Анализ качества урожая растений проведен по показателям согласно ГОСТам для каждой культуры.

Безопасность основной и побочной растительной продукции оценивалась в соответствии с нормами, определенными «Гигиеническими требованиями к безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов» (СанПин 2.3.2.560-96), «Временными МДУ содержания некоторых химических элементов в кормах для сельскохозяйственных и кормовых добавок», Госагропром, Главк ветеринарии, М., 1987 г., №123-4/281-87 м, «Инструкцией о радиологическом контроле качества кормов», утвержденной Главным Государственным инспектором России 01.12.94 г. № 13-7-2/216.

В основу определения баланса питательных веществ положены методические разработки Центрального института агрохимического обслуживания (ЦИНАО) и Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института химизации сельского хозяйства, адаптированные к условиям Ставропольского края.

3. Эволюция, состояние и агрохимические приёмы воспроизводства плодородия почв в агроландшафтах Центрального Предкавказья Состояние почвенного поглощающего комплекса по агроландшафтам показано в табл. 4.

Таблица 4. Состояние почвенного поглощающего комплекса почв агроландшафтов, Апах Сумма Поглощённый Поглощённый Поглощённый От суммы Са + Mg + Na, Са2+, Mg2+, Na+, Индекс поглощённых мг-экв/100 г мг-экв/100 г мг-экв/100 г мг-экв/100 г агрооснований, % почвы почвы почвы почвы ландшафта х 2S х 2S х 2S х 2S Са Mg Na А-1 32,0 15,7 28,2 2,2 3,5 1,7 0,3 0,2 88,2 10,9 0,А-2 24,8 6,3 21,2 4,9 3,2 2,3 0,4 0,3 85,5 12,9 1,А-3 27,3 4,3 22,5 4,4 4,4 1,5 0,4 0,3 82,4 16,1 1,А-4 30,1 15,5 25,1 3,5 4,7 1,9 0,3 0,1 83,4 15,6 1,А-5 23,0 5,6 15,5 3,2 7,2 4,7 0,3 0,2 67,4 31,3 1,А-6 31,9 5,6 22,6 6,0 8,6 3,2 0,7 0,5 70,8 27,0 2,А-7 27,1 5,0 24,2 3,8 2,5 2,3 0,4 0,3 89,3 9,2 1,По мере изменения гранулометрического состава и уменьшения содержания органического вещества от чернозёмов к каштановым почвам, закономерно уменьшается и сумма поглощенных оснований.

Анализ динамики содержания поглощённых оснований показывает, что в почвах всех агроландшафтов за последние 20 лет произошли существенные изменения в поглощающем комплексе.

Сокращение содержания поглощённого кальция в ППК характерно не только для пахотного слоя, но и для всего профиля почв (табл.5).

Таблица 5. Динамика поглощённых оснований в почвах агроландшафтов Гори- Са2+ Mg2+ Сумма Са+ Mg Год Индекс зонт, иссле- Са:

мг-экв/ изме- мг-экв/ изме- мг-экв/ измеагроландшафта, глубидова- Mg 100 г. нения, 100 г. нения, 100 г. нения, почва на ний почвы +,- % почвы +,- % почвы +,- % (см) 1987 23,9 - 3,7 - 27,6 - 6,Апах 0-А-2003 20,1 -15,9 4,9 +32,4 25,0 -9,4 4,Чернозём обыкновенный 1987 25,1 - 4,0 - 29,1 - 6,(среднее из 12 разрезов) Ап/пах 30-2003 21,3 -15,1 6,3 +57,5 27,6 -5,2 3,1989 29,9 - 4,9 - 34,8 - 6,Апах 0-А-2003 21,0 -29,8 3,5 -28,6 24,5 -29,6 6,Чернозём южный 1989 30,4 - 5,4 - 35,8 - 5,(среднее из 9 разрезов) Ап/пах 25-2003 19,9 -34,5 3,7 -31,5 23,6 -34,1 5,1985 14,3 - 4,0 - 18,3 - 3,Апах 0-2003 9,3 -35,0 2,1 -47,5 11,4 -37,7 4,А-1985 14,5 - 4,1 - 18,6 - 3,В Каштановая 25-2003 9,5 -34,5 2,0 -51,2 11,5 -38,2 4,(среднее из 19 разрезов) 1985 12,8 - 4,6 - 17,4 - 2,ВС 45-2003 7,7 -39,8 3,8 -17,4 11,5 -33,9 2,1984 12,4 - 4,5 - 16,9 - 2,Апах 0-2003 10,6 -14,5 2,0 -55,6 12,6 -25,4 5,А-4, 1984 12,2 - 4,7 - 16,9 - 2,В Светло-каштановая 23-2003 10,8 -11,5 3,1 -34,0 13,9 -17,8 3,(среднее из 40 разрезов) 1984 10,6 - 8,3 - 18,9 - 1,ВС 35-2003 9,2 -13,2 3,3 -60,2 12,5 -33,9 2,Наибольшие потери оснований отмечаются из профиля каштановых почв (30,5-38,2%) и чернозёмов южных (29,6-34,1%), наименьшие – чернозёмов обыкновенных (5,2-9,4%). Более активно поглощающий комплекс разрушается в подпахотном (на чернозёмах) и иллювиальном (на почвах каштанового типа) горизонтах. Самые высокие потери кальция выявлены в профиле чернозёмов южных и каштановых почв (соответственно 34,5 и 45,9%), наименьшие – светлокаштановых почв (11,5-14,5). Можно предположить, что потери кальция обусловлены, главным образом, пульсирующей миграцией по профилю почвенного раствора (вниз с осадками и вверх при испарении почвенной влаги) с постоянно изменяющейся концентрацией, а также вымыванием и увеличением потребления кальция растениями с ростом урожайности. Убыли кальция из ППК способствует и разрушение почвенных агрегатов в результате длительной монообработки и применения тяжёлой техники. Чем резче колебания температуры почвы и выше засушливость климата, тем более интенсивно происходит убыль кальция. Такие изменения в почвенном поглощающем комплексе ведут к значительному ухудшению водно-физических свойств и деградации почв.

По результатам исследования почвы агроландшафтов характеризуются преимущественно как щелочные, т.е. рH почвенного раствора больше 8 единиц (табл. 6).

Таблица 6. Распределение площади пахотных земель ландшафтов по реакции среды почвенного раствора, Апах (на 01.01.2006 г.) Индекс Обследо СлабоНейтральная, Щелочная, агро- ванная щелочная, Почвы 7 8-9 рН ланд площадь, 7-шафта тыс. га га % га % га % А-1 Черноземы обыкновенные 171,4 12,0 7,0 57,9 33,8 101,5 59,3 8,А-2 Черноземы обыкновенные 363,4 3,0 0,8 70,7 19,4 289,7 79,7 8,Черноземы южные, темноА-3 каштановые, черноземы 1360,9 11,5 0,8 348,3 25,6 1001,1 73,6 8,обыкновенные, каштановые Светло-каштановые, А-4 609,7 0,7 0,1 92,3 15,1 516,7 84,7 8,каштановые, темно-каштановые А-5 Светло-каштановые засоленные 157,3 0,3 0,2 81,9 52,1 75,1 47,7 8,Черноземы обыкновенные, А-6 часто солонцеватые, черноземы 238,9 12,8 5,4 82,5 34,5 143,6 60,1 8,типичные Черноземы типичные и А-7 41,0 3,0 7,3 14,6 35,7 23,4 57,2 8,выщелоченные Удельный вес слабощелочных земель составляет 25,4%, на нейтральные почвы приходится всего 1,5%. Последние залегают в основном на территории агроландшафтов 1, 6 и 7.

Динамика площадей пахотных почв с реакцией среды >8 за последние девять лет (1998-2006 гг.) показана на рис. 2.

Рис. 2. Динамика удельного веса площадей пахотных почв Ставропольского края со щелочной реакцией среды Анализ динамики по линии тренда, построенной по полиному второй степени (максимальный коэффициент аппроксимации) показывает, что происходит достоверное повышение удельного веса щелочных почв каштанового типа.

В чернозёмной зоне наблюдаются существенные колебания удельной доли щелочных почв. Однако линия тренда свидетельствует, что до 2002 года данный показатель в целом снижался, затем стал возрастать в течение последних лет (2003-2006).

Высокую реакцию почвенного раствора и тенденции её увеличения, по всей видимости, определяют состав почвообразующей породы, существенное увеличение осадков в период исследований и поднятие уровня грунтовых вод, недостаточное внесение минеральных и органических удобрений, отрицательный баланс большинства биогенных элементов.

Исследования состояния и динамики содержания органического вещества в пахотном слое показывают, что его потери происходят в почвах всех агроландшафтов, но с разной скоростью (табл. 7).

Таблица 7. Состояние и динамика содержания органического вещества в почвах агроландшафтов, Апах, % Периоды обследования Снижение Индекс Преобладающие почвы VII относиагроландшафта II III IV V VI VII тельно II, % А-1 Черноземы обыкновенные 5,0 4,3 4,3 4,4 4,1 3,7 26,А-2 Черноземы обыкновенные 3,6 3,3 2,9 3,1 3,0 2,9 19,Черноземы южные, темноА-3 каштановые, черноземы 3,8 3,4 3,0 3,1 3,0 2,9 23,обыкновенные, каштановые Светло-каштановые, каштановые, А-4 1,9 1,7 1,8 1,7 1,8 1,7 10,темно-каштановые А-5 Светло-каштановые засоленные 2,4 2,0 1,8 1,9 1,7 1,8 25,Черноземы обыкновенные, часто А-6 4,9 4,6 4,3 4,5 4,3 4,0 18,солонцеватые, черноземы типичные А-7 Черноземы типичные и выщелоченные 7,2 7,0 6,9 6,0 - 5,2 27,Наиболее интенсивно процессы дегумификации протекают в почвах агроландшафта-7. Наличие органического вещества уменьшилось на 27,8%.

Высокие темпы снижения характерны для почв всех остальных агроландшафтов, за исключением А-4 и А-5 (провинции полупустынных ландшафтов).

В двух последних агроландшафтах количество органического вещества в почвах всегда оставалось на низком уровне и характеризует, скорее всего, стабильную часть, а не подвижные органические соединения, сформированные из растительных и пожнивных остатков.

Изучение динамики площадей почв агроландшафтов с различным содержанием органического вещества показывает, что площади почв с низким содержанием к настоящему времени по сравнению с III периодом возросли во всех агроландшафтах (табл. 8).

Таблица 8. Динамика площадей пахотных почв агроландшафтов с низким содержанием органического вещества, Апах, % от обследованной площади Периоды обследования Увеличение Индекс Преобладающие почвы VII относиагроландшафта III IV V VI VII тельно III, % А-1 Черноземы обыкновенные 57,0 64,6 63,6 79,0 71,2 19,А-2 Черноземы обыкновенные 85,5 92,8 86,9 93,2 94,7 9,Черноземы южные, темноА-3 каштановые, черноземы 84,7 91,6 89,7 95,9 94,9 10,обыкновенные, каштановые Светло-каштановые, каштановые, А-4 99,0 77,0 77,4 77,4 99,1 0,темно-каштановые А-5 Светло-каштановые засоленные 85,7 100,0 99,7 99,9 99,9 14,Черноземы обыкновенные, часто А-6 40,4 40,6 56,6 63,3 58,3 30,солонцеватые, черноземы типичные Черноземы типичные и А-7 5,5 19,9 18,6 13,5 18,0 69,выщелоченные Особенно существенное увеличение низкообеспеченных органическим веществом почв отмечается в ландшафтах Большого Кавказа (А-6, 7). При этом уменьшилась площадь почв со средним содержанием с 80,7 до 62,0%.

Следовательно, в зонах интенсивного земледелия наблюдается в основном трансформация почв со средним содержанием гумуса в группу низкообеспеченных земель.

Основным фактором изменения гумусного состояния пахотных почв является антропогенное воздействие. Об этом свидетельствуют результаты более детального исследования состояния почв отдельных хозяйств. Одним сельхозорганизациям в течение длительного периода времени удается поддерживать довольно стабильное содержание органического вещества в почвах и даже несколько улучшить их гумусное состояние. Это достигается путем правильного ведения сельскохозяйственного производства, применения оптимальной системы земледелия, выполнения всех необходимых её звеньев (агротехнических, агрохимических, мелиоративных, противоэрозионных, фитосанитарных и иных мероприятий, соблюдение научно обоснованных севооборотов и технологий возделывания культур и др.). В других, наоборот, происходит потеря органического вещества, иногда довольно интенсивными темпами.

Важным агрохимическим приёмом повышения содержания органического вещества в почве является использование отходов животноводства в качестве удобрений.

В нашем опыте на экспериментальном стационаре агрохимцентра «Ставропольский» на обыкновенном черноземе внесение навоза и оптимальная система земледелия оказали существенное положительное влияние на увеличение содержания органического вещества, подвижного фосфора, обменного калия, водопрочных агрегатов, емкости поглощения (табл. 9).

Таблица 9. Влияние внесения навоза на водно-физические и агрохимические показатели чернозема обыкновенного 1988 год 1992 год орга- содержа- орга- содержаСа Са Схема ничес- ние водо ничес- ние водоР О, К О, +Mg Р О, К О, +Mg, 2 5 2 2 5 опыта кое рН прочных кое рН прочных мг/кг мг/кг, мг- мг/кг мг/кг мгвещес- агрегатов вещест- агрегатов экв экв тво,% % во, % % 1. Контроль (хо3,80 18,5 245 7,1 21,0 51,0 3,85 19,0 250 7,2 20,9 51,зяйственный фон) 2. Навоз 15 т/га 3,76 18,9 237 7,2 20,9 51,3 3,96 26,0 260 7,0 22,6 52,3. Навоз 30 т/га 3,70 18,1 148 7,0 21,6 52,0 3,90 2,65 265 6,9 23,8 53,4. Навоз 45 т/га 3,65 18,7 260 7,1 21,3 53,4 3,98 27,3 273 6,7 24,0 55,5. Навоз 60 т/га 3,68 18,3 258 7,3 22,0 53,0 4,00 27,0 274 7,0 23,9 60,6. Навоз 120 т/га 3,54 18,9 260 7,0 21,9 54,0 4,12 28,4 281 6,8 26,1 65,Увеличение объемов внесения соломы в качестве органического удобрения является перспективным и экономически выгодным агрохимическим приемом в решении проблем сохранения плодородия почв Центрального Предкавказья.

Только в Ставропольском крае из ежегодного урожая соломы 5,5-6,0 млн. т более 3,5 млн. т можно использовать в качестве органического удобрения, а это, по самым минимальным оценкам, соответствует внесению около 10 млн. т полуперепревшего навоза, 17,5 тыс. т д.в. азота, 7,0 тыс. т д.в. фосфора, 35,0 тыс. т д.в. калия. При этом используется большое количество микроэлементов.

Современное азотное состояние почв можно охарактеризовать следующим образом (табл. 10).

Таблица 10. Показатели азотного состояния почв Почвы (1-очень низкий; 2-низкий; 3-средний; 4-высокий; 5-оч.высокий) Показатели Ед. из., уровень чернозёмы тёмно- светлокаштавыще- типич- обыкно- кашта- каштаюжные новые лоченные ные венные новые новые % 0,39-0,45 0,29-0,53 0,19-0,38 0,20-0,29 0,11-0,32 0,2-0,25 0,09-0,Общий N уровень 3 и 4 3 - 5 1 - 3 2 1 и 3 1 и 2 Запасы общего N в т/га 8,7 7,9 7,5 5,0 3,9 3,7 3,слое 0-20см уровень 3 3 3 2 1 1 Запасы N-NO в слое кг/га - 140 113 154 151 109 0-100 см уровень - 4 5 4 4 4 мг NН / 1 г почвы - - 2,2 1,8 1,7 1,3 Активность уреазы уровень - - 4 4 4 4 Нитрификационная мгNO /кг почвы 36-55 36-44 35-59 30-50 30-40 23-41 40-способность уровень 4 4 4 4 4 3 и 4 Валовое содержание азота в почвах тесно коррелирует с запасами органического вещества. С повышением степени гумусированности почв от светло-каштановых к чернозёмам типичным и выщелоченным возрастает и количество азота. Чернозёмные почвы имеют высокий и средний уровень содержания запасов валового азота в пахотном слое, каштановые – низкий и очень низкий. Содержание и запасы общего азота существенно (1,5-2,4 раза) уменьшаются в профиле всех почв по глубине до 1 м.

Большинство почв агроладшафтов края имеет сравнительно высокую обеспеченность валовыми формами фосфора (0,11-0,22%) в пахотном слое.

Однако основная часть фосфорных соединений находится в труднодоступной для растений форме.

В целях изучения влияния фосфорных удобрений на фосфатный режим почв агроландшафтов нами были определены объёмы внесения фосфорных удобрений на гектар обследованной площади (табл. 11).

Таблица 11. Внесение фосфорных удобрений на 1 га обследованной площади, кг д.в.

Периоды исследований Индекс агроландшафта I II III IV V VI VII А-1 13 8 24 43 23 3 А-2 6 9 27 53 25 6 А-3 6 7 27 41 18 4 А-4 2 5 24 40 18 5 А-5 1 2 19 31 10 1 А-6 8 12 32 51 27 6 А-7 12 20 28 43 31 5 Динамика содержания подвижного фосфора в почвах агроландшафтов подтверждает высокую коррелятивную зависимость изменения содержания подвижного фосфора в почвах от объемов применения удобрений, хотя темпы этих изменений по агроландшафтам различны и имеют много особенностей (табл. 12).

Таблица 12. Динамика темпов изменения содержания подвижного Р О 2 в агроландшафтах, мг/кг Содер- Градиент Темпы градиент жание Изменение Р О между периодами В сумме интенсив 2 интенсивности Р О ности 2 Повы- СнижПовы- Ги=град.сни Сниже- шение ение шение жен./.град.

I II III IV V VI VII ние Р О Р О Р О 2 5 2 5 2 Р О повыше 2 за 9 лет за 1 год за за 29 лет ния Гп год Гс А-1 15,3 2,9 0,6 10,4 1,9 -3,2 -5,1 15,8 -8,3 0,54 0,92 1,А-2 11,7 1,8 3,0 4,9 2,9 -2,5 -2,9 12,6 -5,4 0,43 0,60 1,А-3 15,5 1,0 3,0 2,4 4,9 -4,1 -0,2 11,3 -4,3 0,39 0,48 1,А-4 17,3 2,8 1,4 4,5 3,0 2,2 -3,0 13,9 -3,0 0,43 0,50 1,А-5 20,4 2,9 3,2 4,4 3,4 -6,4 -1,9 12,9 -8,3 0,44 0,92 2,А-6 16,2 3,6 - 2,7 8,9 -1,6 -1,1 15,2 -2,7 0,47 0,30 0,А-7 - 22,0 4,8 - 11,9 -3,0 1,2 16,7 -1,8 0,52 0,20 0,Для оценки темпов динамики содержания подвижного фосфора в почвах агроландшафтов по периодам обследования нами введен термин «градиент интенсивности» изменения фосфорной емкости почвы. В агроландшафтах А-1 и А-7 градиент повышения фосфора (Гп) самый высокий – 0,52 и 0,54 мг/кг почвы Р О в год. Почти на этом же уровне шло накопление подвижного фосфора в 2 почвах А-6 – 15,2 мг/кг с градиентом повышения 0,47 мг/кг Р О в год.

2 Индекс агроландшафта После V периода, когда внесение фосфорных удобрений сократилось сначала в 2, а затем в 6-10 раз в почвах всех агроландшафтов отмечается резкое снижение содержания подвижного фосфора. Причем градиент снижения намного выше градиента повышения. Скорость снижения содержания Р О наиболее высокая в 2 зонах типичной лесостепи (А-1) и Кумо-Манычской впадины (А-5) – 0,92 мг/кг в год.

Низкие темпы понижения содержания подвижного фосфора наблюдаются в агроландшафтах Большого Кавказа (А-6 – 0,30 мг/кг, А-7 – 0,20 мг/кг), где отношение градиента снижения к градиенту повышения меньше единицы (табл. 11). По остальным зонам этот показатель варьирует от 2,09 (А-5) до 1,(А-4). Чем выше это отношение Гс : Гп, тем интенсивнее выражено падение содержания подвижного фосфора.

Скорее всего, резкое снижение Р О в А-1 и А-5 связано с быстрой минерали2 зацией подвижных органических соединений, на коллоидных частицах которых был абсорбирован анион фосфорной кислоты с последующим использованием в создании урожая, без соответствующей компенсации внесением фосфорных удобрений. Это подтверждается увеличением отношения Гс : Гп в зоне каштановых почв (полупустынные ландшафты), где скорость минерализации подвижного органического вещества очень велика и соответственно возрастает снижение содержания подвижного фосфора до 50% за 6 лет (с 6-го по 7-ой периоды).

В тех агроландшафтах, где генетически был создан самый высокий гумусовый потенциал (А-6, А-7 – ландшафты Большого Кавказа) отмечено замедление падения уровня подвижного фосфора: 0,30-0,20 мг/год и отношение Гс : Гп ниже единицы. По всей видимости, это объясняется тем, что в данном ландшафте не наблюдается резких перепадов температур и условий увлажнения (быстрое высушивание и смачивание почвы), в результате чего минерализация органического вещества намного ниже, чем в других ландшафтах.

Фосфорные удобрения оказывают наибольшее влияние на фосфатный режим почв. Поэтому применение фосфорных удобрений – одно из важнейших условий повышения плодородия почв и, следовательно, увеличения урожайности культур.

Это подтверждается и результатами исследований динамики площадей пахотных почв с низким (<15 мг/кг) содержанием фосфора (табл. 13).

Таблица 13.Динамика площадей пахотных почв агроландшафтов с низким содержанием подвижного Р О (<15 мг/кг), Апах, % от обследованной площади 2 Периоды обследования Индекс Преобладающие почвы агроландшафта I II III IV V VI VII А-1 Черноземы обыкновенные 64,7 54,5 46,9 31,6 18,3 19,8 38,А-2 Черноземы обыкновенные 80,8 77,5 64,2 43,0 26,7 28,2 41,Черноземы южные, темнокаштановые, А-3 65,2 58,4 55,4 39,3 26,5 27,5 39,черноземы обыкновенные, каштановые Светло-каштановые, каштановые, А-4 66,8 55,5 50,8 37,6 16,0 12,7 12,темно-каштановые А-5 Светло-каштановые засоленные 32,5 28,5 31,3 18,8 15,3 15,0 25,Черноземы обыкновенные, часто А-6 54,5 38,1 44,9 33,8 24,0 17,5 24,солонцеватые, черноземы типичные А-7 Черноземы типичные и выщелоченные 64,0 16,8 25,5 22,8 11,2 11,1 13,Почвы исследуемых агроландшафтов в целом характеризуются как хорошо обеспеченные обменным калием. На их долю приходится 96,5% общей обследованной площади. Именно этот факт в производственных условиях является основным аргументом минимального использования калийных удобрений (табл. 14).

Таблица 14. Внесение калийных удобрений на 1 га обследованной площади, кг д.в.

Периоды исследований Индекс агроландшафта I II III IV V VI VII А-1 5 3 11 17 5 1 А-2 1 2 14 20 7 2 А-3 1 2 14 16 5 1 А-4 0 1 9 11 3 0 А-5 0 0 6 6 1 0 А-6 3 4 18 21 9 2 А-7 6 6 20 20 7 1 Исследования состояния и динамики калийного режима показывают, что генетические особенности почв, сельскохозяйственная культура, её урожайность, система обработки почв в условиях большинства агроландшафтов оказывали решающее воздействие на содержание обменного калия.

Темпы этих изменений как в отдельных агроландшафтах, так и в сравнении между ними по периодам обследования имеют большие различия (табл. 15).

Таблица 15.Темпы изменения содержания обменного К О в агроландшафтах, мг/кг Содер- Градиент Изменение содержания К О между Темпы градиент жание В сумме интенсивпериодами обследования интенсивности К O ности Повы- Сни- Повы- Сни- Ги=град.сни шение жение шение жение жен./.град.п I II III IV V VI VII К О за К О за К О за К О за овыше 2 2 2 29 года 9 лет 1 год Гп 1 год Гс ния А-1 340,1 -13,5 32,7 -0,4 5,2 18,1 -48,2 42,1 -48,2 1,31 8,00 6,постоянное А-2 315,7 -40,8 32,5 1,6 -17,7 10,6 -49,4 - -18,7 - 0,снижение А-3 384,1 -1,2 18,6 1,4 1,4 -20,6 11,7 20,2 -8,9 0,69 0,98 1,А-4 443,9 -26,2 -4,3 23,3 8,6 14,5 -14,8 15,9 -14,8 0,49 2,50 5,А-5 404,0 37,0 34,0 -24,0 -12,0 -26,0 19,0 35,0 -7,0 1,21 0,78 0,А-6 313,7 29,3 8,9 15,9 -2,4 20,4 -14,1 72,1 -14,1 2,20 2,40 1,постоянное А-7 - 357,6 -8,7 -22,0 -31,5 38,6 -37,5 - -61,1 - 1,снижение Результаты исследования изменения размеров площадей пахотных земель агроландшафтов по уровню обеспеченности обменным калием свидетельствуют о том, что количество почв с низким содержанием (<200 мг/кг) растет (табл. 16).

Индекс агроландшафта Таблица 16. Динамика площадей пахотных почв агроландшафтов с низким содержанием обменного К О (<200 мг/кг), Апах, % от обследованной площади Периоды обследования Индекс Преобладающие почвы агроландшафта I II III IV V VI VII А-1 Черноземы обыкновенные 2,7 0,6 15,2 17,6 18,5 12,1 16,А-2 Черноземы обыкновенные 0,6 0,1 4,2 5,2 6,6 7,0 7,Черноземы южные, темно-каштановые, А-3 0,1 0,2 1,4 1,2 1,5 1,2 2,черноземы обыкновенные, каштановые Светло-каштановые, каштановые, А-4 - 1,1 0,5 0,6 1,5 0,7 1,темнокаштановые А-5 Светло-каштановые, засоленные - 0,1 - 0,1 0,1 0,2 0,Черноземы обыкновенные, часто А-6 0,3 2,4 6,8 3,7 3,6 4,1 4,солонцеватые, черноземы типичные А-7 Черноземы типичные и выщелоченные - 2,3 6,5 4,2 5,1 5,1 13,Для всех агроландшафтов с высоким удельным весом черноземных почв отмечается планомерное увеличение площадей почв с низким содержанием обменного калия. Так, в А-1 прирост составил 13,4%, А-2 — 7%, А-3 — 2,1%, А-— 4,5% и А-7 — 11,3%.

В агроландшафтах типичной лесостепи (А-1) самое высокое содержание К О отмечается в VI периоде (382,2 мг/кг), а затем происходит резкое снижение на 48,2 мг/кг.

В агроландшафте байрачной лесостепи (А-2) в течение всех периодов обследования накопление обменного К О отмечено только в III и VI периодах, затем наблюдается постоянное снижение.

В провинции степных ландшафтов (А-3) повышение в почве обменного калия происходило более равномерно от II до III периода.

Агроландшафты с каштановыми почвами (А-4, А-5) постепенно растрачивали свое калийное плодородие до VI периода.

Упало содержание обменного калия в типичных и выщелоченных черноземах за время исследования по сравнению с исходным уровнем на 61,1 мг/кг (А-7).

Поэтому градиенты интенсивности снижения Гс:Гп намного выше единицы, а в А-2 и А-7 вообще отмечается постоянное снижение за все время исследований.

В агроландшафтах (А-4, А-5), где преобладают каштановые почвы, низко обеспеченные занимают очень небольшую площадь (0-1,5%).

Однако, несмотря на высокую обеспеченность почв калием в среднем в агроландшафтах, на полях, где его содержание менее 300 мг/кг, внесение 40-60 кг/ га д.в. К О улучшает обеспеченность растений азотом и фосфором, повышает урожайность озимой пшеницы на 7-10 ц/га при одновременном улучшении качества зерна.

Регулирование калийного режима осуществляется на основе применения минеральных и органических удобрений, химической и агробиологической мелиорации, улучшения физических и биологических свойств почв.

Исследования показывают, что большая часть территории агроландшафтов имеет низкое содержание цинка, меди, кобальта, среднее марганца и высокое бора (табл. 17).

Таблица 17. Доля площади почв с низким содержанием подвижных форм микроэлементов в Апах (01.01.2004 г.) Индекс Доля площади почв с низким содерагроланд- Преобладающие почвы жанием от обследованной территории, % шафта B Mn Zn Cu Co А-1 Черноземы обыкновенные 0,1 40,6 98,8 95,9 99,А-2 Черноземы обыкновенные - 68,9 100,0 93,7 100,Черноземы южные, темно-каштановые, черноземы А-3 0,02 62,3 99,9 90,5 99,обыкновенные, каштановые А-4 Светло-каштановые, каштановые, темно-каштановые 3,2 13,3 99,2 92,2 98,А-5 Светло-каштановые, засоленные - 77,2 99,9 99,3 99,Черноземы обыкновенные, часто солонцеватые, А-6 - 39,4 98,6 74,8 97,черноземы типичные А-7 Черноземы типичные и выщелоченные - 33,4 98,6 47,7 93,Динамика содержания микроэлементов с 1986 года свидетельствует о снижении содержания их подвижных форм, но особенно быстрыми темпами это происходит по марганцу, цинку и меди в пахотном слое черноземов обыкновенных в А-1 и А-2, меньше в агроландшафтах А-6 и А-7.

Одной из причин потерь подвижных микроэлементов из пахотного слоя почв является резкое сокращение в последние 15 лет объемов применения удобрений, обогащенных микроэлементами.

В условиях недостатка микроэлементов в почве эффективным оказывается обработка семян и растений соответствующим биогенным элементом, что позволяет повышать урожай сельскохозяйственных культур на 12-15%.

4. Круговорот и баланс биогенных элементов и органического вещества Оценка баланса биогенных элементов и органического вещества в агроландшафтах показывает, что в большинстве периодов исследования он был отрицательным. Более того, в последние годы в связи с уменьшением количества вносимых удобрений положение ухудшается (табл. 18).

Так, если в IV периоде обследования в агроландшафтах компенсировалось от до 98% расходной части, то в V-VII периодах всего 7-14%.

Самый высокий азотный дефицит отмечается в агроландшафтах с преобладанием каштановых почв.

Наименьший дефицит фосфора (5%) зафиксирован в IV периоде обследования.

Однако уже через 10 лет в связи с резким уменьшением использования фосфорных удобрений дефицит увеличился до 90-94%.

Некоторое увеличение внесения фосфорных удобрений, отмеченное в последние годы (2000-2006 гг.), способствовало снижению дефицита до 70-85%.

Необходимо отметить, что если в 1984-1988 гг. вынос фосфора урожаем сельскохозяйственных культур компенсировался удобрениями более чем на 90% (в А-2-108%), то в 1994-1998 гг. только на 8-11%.

В отличие от других элементов питания содержание калия в почвах достаточно высокое, однако его дефицит в круговороте уже сейчас отрицательно сказывается на калийном режиме почв и урожайности сельскохозяйственных культур.

Значительное и очень быстрое снижение объемов внесения калийных удобрений привело к тому, что компенсация расходной части этого элемента осуществляется лишь на 4-6% во всех агроландшафтах.

Таблица 18. Дефицит баланса азота, фосфора и калия, % Периоды обследования Индекс агроландшафта I II III IV V VI VII Азот А-1 47 41 18 16 55 85 А-2 69 40 16 2 45 78 А-3 73 55 30 21 64 86 А-4 83 67 24 28 76 85 А-5 91 77 50 34 80 93 А-6 62 46 8 11 45 77 А-7 57 38 11 3 5 79 Фосфор А-1 53 66 37 8 45 92 А-2 78 58 32 -8 47 88 А-3 79 71 39 9 59 92 А-4 86 77 29 7 60 85 А-5 94 82 52 19 73 94 А-6 71 63 25 5 40 89 А-7 60 36 31 7 0 89 Калий А-1 72 74 59 51 73 96 А-2 89 66 52 44 68 94 А-3 87 77 62 51 77 96 А-4 89 85 59 57 81 94 А-5 93 88 72 62 83 95 А-6 78 76 49 43 67 95 А-7 70 61 43 33 33 96 Обеспечение положительного баланса органического вещества в круговороте является большой научной и практической проблемой для Центрального Предкавказья. В некоторых агроландшафтах в отдельные периоды дефицит на гектар пашни составляет от 822 до 1060 кг (табл. 19).

Нашими исследованиями установлено, что расходная часть органического вещества значительно выше в агроландшафтах с преобладанием каштановых почв, где большие площади пашни занимают пары, минерализующие в среднем до 50% ежегодных общих потерь. В зоне черноземов эти показатели составляют не более 20%.

Таблица 19. Баланс органического вещества, кг/га Периоды обследования Индекс агроландшафта I II III IV V VI VII А-1 -164 -91 -318 -324 -213 -249 -3А-2 -192 -105 24 24 -236 -363 -5А-3 -272 -147 6 6 -338 -442 -5А-4 -524 -283 -60 -60 -669 -617 -8А-5 -511 -270 -124 -126 -625 -972 -10А-6 -240 -133 4 4 -332 -280 -4А-7 34 19 -42 -43 51 -33 Значительная часть органического вещества ежегодно теряется в результате эрозии почв. Если в зоне каштановых почв потери от 2 до 9%, то на черноземных почвах от 30 до 60% к его ежегодному расходу.

Приход органического вещества слагается из пожнивных и корневых остатков, семян, прижизненных корневых выделений и в значительной мере зависит от культур. Так, под зерновыми культурами складывается положительный баланс, а под пропашными везде отрицательный. С учетом площади паров в зоне каштановых почв баланс характеризуется как отрицательный.

Большую приходную статью баланса органического вещества представляет навоз, компенсирующий третью часть его расхода на каштановых почвах и около половины на черноземах, исключая эрозионно опасные районы, где этот показатель равен лишь 30%.

Баланс органического вещества был положительным только на черноземах типичных и выщелоченных агроландшафта А-7 — 17 кг/га пашни. На остальных подтипах черноземов в А-1, А-2, А-3 и А-6 его отрицательное значение в последние годы увеличилось, что объясняется резким снижением объемов внесения органических удобрений.

5. Пути повышения продуктивности почв в агроландшафтах Основой повышения продуктивности почв агроландшафтов должна быть модель их плодородия с оптимальными агрофизическими, агрохимическими, биологическими и экологическими показателями. В табл. 20 представлены разработанные нами оптимальные агрохимические показатели плодородия основных подтипов почв.

Таблица 20. Оптимальные агрохимические показатели плодородия почв Почвы Черноземы Светло- ТемноПоказатели Кашта- обыкно- выщелокаштано- кашта- южные типичные новые венные ченные вые новые рН(водн.) 8,0-8,2 7,9-8,1 7,7-7,9 7,7-7,9 7,0-7,5 6,5-7,0 6,5-7,Органическое вещество, % 1,5-1,9 2,5-2,7 2,7-3,0 3,0-3,9 4,0-4,8 5,5-6,5 6,5-7,Запасы орг. в-ва (0-100 см), т/га 130-140 175-190 240-260 290-320 390-430 318-481 490-5Подвижный фосфор, мг/кг 21-25 25-30 26-30 27-30 27-30 28-30 28-Обменный калий, мг/кг 450-500 390-414 374-393 374-400 334-358 280-302 289-3Сумма обмен. основан., мг-экв./ 20-25 24,8-25,5 28,1-30,0 30,6-32,1 35,8-37,8 39,8-42,4 48,1-50,100 г почвы Обменные натрий до 3,0 до 3,0 до 3,0 до 5,0 до 5,0 до 5,0 до 5,основания, %: магний до 30,0 до 30,0 до 30,0 до 30,0 до 30,0 до 30,0 до 30,Содержание легко0,1-0,2 0,1-0,2 0,1-0,2 0,1-0,2 0,1-0,2 0,1-0,2 0,1-0,растворимых солей, % Нитрификационная 25,0-27,9 27,8-30,8 32,6-36,0 36,2-40,8 37,0-41,2 36,9-41,2 38,7-43,способность почвы, мг/кг B 2,5-2,8 2,2-2,5 2,2-2,5 2,2-2,6 2,6-2,8 3,00-3,50 3,00-3,Cu 0,15-0,20 0,15-0,20 0,11-0,15 0,13-0,25 0,20-0,25 0,25-0,30 0,25-0,МикроZn 0,3-0,4 0,3-0,4 0,4-0,5 0,35-0,53 0,50-0,70 0,60-0,80 0,60-0,элементы, Mn 20-25 20-25 20-25 15-20 18,0-22,0 20,0-23,0 20,0-23,мг/кг Mo 0,2-0,4 0,2-0,4 0,2-0,4 0,2-0,4 0,4-0,5 0,4-0,5 0,4-0,Co 0,05-0,08 0,05-0,08 0,05-0,08 0,04-0,08 0,05-0,08 0,07-0,08 0,07-0,Таблица составлена по данным, полученным в результате почвенноагрохимического обследования земель, многолетних опытов краевой агрохимической службы, большого количества наблюдений по учету урожаев с отдельных полей в производственных условиях.

Главным критерием оптимальности агрохимических свойств почв являлось обеспечение максимальной урожайности агроценозов при строгом соблюдении научно-обоснованной технологии возделывания культур.

На основе этих исследований созданы модели высокоплодородных почв по агроландшафтам (табл. 21).

Таблица 21. Модель агрохимического состояния почв агроландшафтов Индекс агроландшафта Показатели А-1 А-2 А-3 А-4 А-5 А-6 А-рН(водн.) 7,3 7,3 7,8 8,0 8,0 7,2 6,Органическое вещество, % 4,3 4,4 3,2 2,2 2,0 4,6 6,Запасы гумуса (0-100 см), т/га 394 406 272 174 164 363 4Подвижный фосфор, мг/кг 29,0 29,0 28,2 25,3 24,3 28,8 29,Обменный калий, мг/кг 352 348 389 438 452 336 2Сумма обменных оснований, мг-экв. на 100 г почвы 36,0 36,6 29,8 24,9 24,5 36,3 45,натрий 5 5 4 3 3 5 Обменные основания, %:

магний 30 30 30 30 30 30 Содержание легкорастворимых солей, % 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,Нитрификационная способность почвы, мг/кг 39,0 39,1 34,9 22,7 28,5 37,9 40,B 2,66 2,69 2,44 2,52 2,57 2,81 3,Cu 0,21 0,22 0,17 0,16 0,16 0,22 0,Zn 0,58 0,59 0,42 0,32 0,33 0,58 0,Микроэлементы, мг/кг:

Mn 19,6 19,9 19,9 21,8 22,0 20,7 21,Mo 0,43 0,44 0,32 0,30 0,30 0,41 0,Co 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06 0,07 0,Сопоставление фактического состояния с оптимальными показателями плодородия почв позволяет целенаправленно регулировать их плодородие.

Методы почвенно-растительной диагностики оптимизации питания культурных растений существенно повышают продуктивность агроландшафтов и экологическую эффективность использования агрохимических средств.

С 1996 по 2000 гг. нами проводились исследования по выявлению индикаторных показателей ранне-весенней почвенной и растительной диагностики, которые в наибольшей степени коррелируют с продуктивностью растений и качеством зерна озимой пшеницы. Эти работы проводились в ландшафтах байрачных лесостепей, провинции степных ландшафтов, ландшафтах Терско-Кумской низменности и ландшафтах Большого Кавказа.

Несмотря на то, что диагностирование состояния посевов озимой пшеницы перед началом весенней вегетации и в период колошения находит довольно широкое распространение, в каждом конкретном агроландшафте отмечаются свои особенности. Результаты исследований показали, что рекомендуемые ранее способы отбора почвы из пахотного слоя не позволяют разработать достоверный прогноз по величине урожайности и обосновать необходимость подкормки.

При проведении диагностики нами учитывались следующие показатели:

содержание подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое, мг/кг;

количество нитратного азота в пахотном и метровом слоях почвы, кг/га и мг/кг;

запасы продуктивной влаги в слое 0-20 и 0-100 см, мм.

В фазу колошение-цветение озимой пшеницы в листьях проведено определение содержания N, Р и K в процентах и рассчитано соотношение между азотом и фосфором.

В период полной спелости определена биологическая урожайность и масса сырой клейковины в зерне. Сопряжённость связей между указанными признаками и продуктивностью озимой пшеницы определена с помощью метода корреляционного анализа. Как показали расчеты, в условиях Центрального Предкавказья теснота связи по линиям почва-урожай, почва-клейковина, листурожай и лист-клейковина различна. В одних случаях фактический критерий значимости определяемых зависимостей выше табличного значения, в других – ниже. Соответственно установлена и разная величина коэффициента корреляции (табл. 22). Учитывая, что зависимость между признаками доказуема при величине критерия значимости выше табличных значений, такими факторами по линии урожая являются обеспеченность метрового слоя почвы усвояемым азотом, запасы продуктивной влаги и содержание фосфора в листьях.

Таблица 22. Коэффициент корреляции между диагностическими показателями Коэффициент Критерий Объект и сроки корреляции значимости (t.) факт Диагностические показатели исследований с с клейко- с с клейкоурожаем виной урожаем виной Р О в пахотном слое почвы, мг/кг 0,0135 0,145 1,53 1,2 Почва – К О в пахотном слое почвы, мг/кг 0,187 0,057 2,13 0,начало N-NО в пахотном слое почвы, мг/кг 0,241 0,061 2,78 0,весенней N-NО в метровом слое почвы, кг/га 0,519 0,351 6,79 4,вегетации Продуктивная влага в слое 0-20 см, мм 0,178 -0,063 2,02 -0,Продуктивная влага в слое 0-100 см, мм 0,293 0,025 3,43 0,Содержание азота, % 0,166 0,598 1,88 8,Растения, лист - Содержание фосфора, % 0,181 -0,209 2,06 -2,колошение Содержание калия, % 0,001 -0,286 0,01 -3,Отношение азота к фосфору -0,029 0,509 -0,32 6,Примечание: теоретическое значение критерия значимости – 1,98.

Достаточно тесная положительная связь установлена по линии клейковины с содержанием N-NО в слое 0-100 см рано весной, количеством азота в листьях в период колошения и соотношением между азотом и фосфором.

Нами определена доля участия данного агроприёма в получении урожая зерновых культур (табл. 23).

Таблица 23. Доля участия почвенной и растительной диагностики в урожае, (%) Индекс агроландшафта 2001 2002 2003 2004 2005 Среднее 2001-2005 гг.

А-1 8,8 8,4 12 8,2 7,0 8,А-2 4,0 6,4 9,0 6,4 5,8 6,А-3 7,4 6,4 9,2 6,5 5,7 7,А-4 7,9 6,9 10,2 6,2 6,2 7,А-5 5,8 6,5 12,1 6,9 6,7 7,А-6 8,4 6,3 10,9 7,0 6,6 7,В среднем за 2001-2005 годы использование результатов почвеннорастительной диагностики позволило повысить урожай зерновых культур различных агроландшафтов на 6,3 – 8,9%.

Применение удобрений в севообороте является эффективным путем повышения продуктивности почв в агроландшафтах.

Общей особенностью разработки систем удобрений для севооборотов всех агроландшафтов является учет биологических свойств культуры, предшественника, уровень наличия доступных растению биогенных элементов в почве и биоклиматический потенциал ландшафта.

В зависимости от природных и экономических условий может осуществляться несколько схем применения удобрений в севообороте: минеральная – основанная на применении одних минеральных удобрений; органо-минеральная или комбинированная; органическая. Нами разработаны схемы применения удобрений для типичных севооборотов, обеспечивающие повышение продуктивности агроландшафтов на 40-45%. Применение удобрений в севообороте позволяет увеличить урожайность сельскохозяйственных культур при высоком качестве продукции, обеспечить постепенное выравнивание и повышение, а в некоторых случаях сохранение плодородия почв севооборота, эффективно использовать удобрения с учетом охраны окружающей среды.

Кроме этого, нашими исследованиями было установлено, что роль предшественников существенно меняется при оптимизации использования удобрений в севообороте. Мнение о том, что размещение озимой пшеницы по озимой пшенице, яровым колосовым культурам приводит к резкому снижению урожайности по сравнению с такими предшественниками как горох, правильное в случае их возделывания без внесения удобрений, является ошибочным, если в севообороте используется научно-обоснованная норма удобрений. Этот вывод, полученный нами, весьма важен для дальнейшего совершенствования структуры посевных площадей в пользу зерновых и технических культур, насыщения севооборотов промежуточными культурами.

Применение удобрений в севообороте является мощным источником интенсификации севооборота посредством насыщения его промежуточными культурами без ущерба для урожайности основных культур и плодородия почв.

Нормы удобрений для главных сельхозкультур на основных типах и подтипах почв Центрального Предкавказья показаны в таблице 24.

Безусловно, в практике сельскохозяйственного производства данные нормы должны уточняться на основе почвенной и растительной диагностики, уровня программируемого урожая, сортовых особенностей культуры, конкретных погодных условий и многих других факторов.

Для определения степени влияния минеральных удобрений на продуктивность агроценозов агроландшафтов нами определена нормативная доля участия удобрений в урожае (табл. 25).

Таблица 24.Нормы удобрений под основные сельскохозяйственные культуры на основных типах (подтипах) почв Юга России (1996 г.) Норма удобрений (т/га — навоз, кг/га - NPK) Тип (подтип) почвы навоз N P K навоз N P K Озимая пшеница Кукуруза на зерно Чернозем выщелоченный 0-20 60-90 60-90 30-60 20-30 60 60-80 30-типичный 0-20 30-40 30-60 0-30 20-30 60 60 30-40-60 60-90 30-40 30-90 45-60 обыкновенный 0-20 20-75-120* 75-180* 30-75* 100* 100* 80* южный 30-40 30-60 30-40 20-30 30-45 45-60 0-Каштановые темно-каштановые 0-20 0-30 30-60 30-40 20 30-45 45-60 0-0-30 30-45 0-каштановые 0-20 15-20 30-45 45-60 0-220* 220* 60* 0-30 30-45 0-светло-каштановые 0-20 20* 90-120* 100-120* 30-60* 240* 240* 60* Подсолнечник Сах. свекла Чернозем 20-30 130 140 1выщелоченный 20-30 40-60 60-90 30-20-40* 140-180* 150-180* 130-180* типичный 20-30 30-60 40-60 30-60 20-30 90 110 20-30 90 110 обыкновенный 20-30 40-60 60 30-20-40* 130-180* 180* 130-180* южный 20-30 40 60 30 20-40* 140* 130-140* 130-140* Каштановые темно-каштановые 15-20 30 40-45 20-30 20-40* 140* 140* 140* каштановые - - - - 20-40* 140* 140* 140* светло-каштановые - - - - - - - * - приведены нормы для орошаемых условий.

Таблица 25. Доля участия удобрений в урожае, % 1966- 1971- 1976- 1981- 1986- 1991- 1996- 2001Индекс агроландшафта 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 20А-1 17,9 16,9 22,9 29,4 28,3 16,2 5,1 6,А-2 14,9 17,1 28,0 34,0 29,7 18,6 6,3 7,А-3 8,7 11,4 20,3 28,4 23,1 12,5 4,3 6,А-4 5,7 11,5 21,0 25,8 23,4 10,2 4,1 2,А-5 2,7 5,4 14,0 20,0 18,6 6,5 1,8 1,А-6 12,6 16,6 28,8 35,3 27,5 19,0 8,0 10,А-7 15,9 21,0 32,2 43,1 33,6 26,9 7,6 7,по краю 9,3 13,0 22,4 29,9 25,8 14,0 5,1 6,Для расчета использовались данные многолетних полевых опытов и результаты, полученные в практике сельскохозяйственного производства Центрального Предкавказья.

Доля участия минеральных удобрений в урожае сельскохозяйственных культур неодинакова в различных агроландшафтах – от 1,5% в условиях агроландшафта А-5 до 43,1% в условиях агроландшафта А-7, и в различные периоды наблюдений она составляла от 5,1% (в период 1996-2000 гг.) до 29,9% (1981-1985 гг.).

Наименьшая продуктивность от использования минеральных удобрений отмечена в условиях агроландшафта А-5, что объясняется недостаточным количеством атмосферных осадков за вегетационный период. При этом почвенный покров вышеуказанного агроландшафта характеризуется наличием значительного количества солонцовых и засоленных почв.

Наибольшая продуктивность отмечена в условиях агроландшафта A-7, который характеризуется достаточным количеством атмосферных осадков, наиболее плодородными почвами (типичными и выщелоченными чернозёмами), что позволяет сельскохозяйственным растениям наиболее эффективно использовать элементы питания для получения урожая.

Однако, несмотря на большую пестроту показателей по различным агроландшафтам выявлена четкая закономерность роста доли удобрений в урожае в соответствии с ростом интенсификации сельскохозяйственного производства с 1966 по 1987 гг. и снижение значений этого показателя с 1990 г. при резком сокращении объемов использования удобрений.

6. Экологическая оценка состояния почв и пути его улучшения Центральное Предкавказье, не будучи ведущим индустриальным регионом Российской Федерации, является центром развитого сельскохозяйственного производства, что определяет высокий уровень антропогенной нагрузки на земельный фонд и в условиях сложной природно-климатической обстановки может привести к развитию целого комплекса негативных процессов, вызывающих загрязнение земель.

Основными потенциальными источниками загрязнения в Ставропольском крае являются нефтегазовая отрасль (нефтедобывающие предприятия в восточных районах, промысловые и магистральные нефтепроводы), промпредприятия Ставрополя, Невинномысска, Буденновска (ООО «Ставролен»), многочисленные карьеры по добыче строительных материалов открытым способом, многочисленные свалки, отвал (хвостохранилище) Лермонтовского ЛГПУ «Алмаз».

Одно из ведущих мест среди загрязняющих почву веществ по масштабам загрязнения и воздействию на биологические объекты занимают тяжелые металлы.

Среднее содержание тяжелых металлов в почвах Центрального Предкавказья значительно ниже ОДК. Верхний предел их содержания в долях ОДК составляет:

для свинца – 0,1; кадмия и никеля – 0,3-0,4.

Отдельные случаи загрязнения почв тяжелыми металлами проявляются на незначительных площадях (менее 1%) и носят локальный характер.

В песчаных и супесчаных почвах отмечаются факты превышения ориентировочно допустимых концентраций валовыми никелем и кадмием. Кратность превышения ОДК менее 1,5 раза (уровень загрязнения низкий). Необходимо отметить, что нормативы для песчаных и супесчаных почв в несколько раз более жесткие, чем для суглинистых почв.

Рис. 3. Карта потенциальных источников загрязнения Содержание тяжелых металлов в почвах агроландшафтов показано в таблице (01.01.2007 г.).

Таблица 26. Содержание тяжелых металлов в почвах агроландшафтов, (0-20 см) Индекс Преобладающие почвы Cd Pb Ni агроландшафта А-1 Черноземы обыкновенные 0,46±0,02 15,0±0,5 35,6±2,А-2 Черноземы обыкновенные 0,47±0,01 13,0±0,3 27,3±2,Черноземы южные, темнокаштановые, черноземы А-3 0,50±0,02 14,4±0,3 36,6±1,обыкновенные, каштановые А-4 Светло-каштановые, каштановые,темно-каштановые 0,54±0,02 12,5±0,5 30,9±0,А-5 Светло-каштановые, засоленные 0,49±0,03 14,1±1,2 34,1±3,Черноземы обыкновенные, часто солонцеватые, А-6 1,05±0,44 18,8±0,5 46,1±3,черноземы типичные А-7 Черноземы типичные и выщелоченные 0,43±0,04 12,2±1,0 29,0±1,Представленные данные получены путем статистической обработки результатов анализов более 2000 образцов почв, отобранных в ходе выполнения последних туров почвенно-агрохимического обследования, агроэкологического мониторинга, локального мониторинга на реперных участках.

Анализируя распределение тяжелых металлов по почвам агроландшафтов, можно отметить, что за исключением провинции предгорных степных и лесостепных ландшафтов содержание тяжелых металлов на всей территории края варьирует незначительно.

Несколько более низкое содержание Cd и Ni наблюдается в почвах ландшафтов байрачных лесостепей и среднегорных ландшафтов лесостепей и остепненных лугов. Содержание свинца в почвах всех ландшафтов находится в близких пределах — 12,2 - 18,8 мг/кг.

Выделяется провинция предгорных степных и лесостепных ландшафтов, в почвах которой содержание тяжелых металлов заметно выше, чем в других ландшафтах.

Причиной могут являться природные геологические условия данной ландшафтной провинции, на большей части которой распространены отложения палеогеновой системы, в том числе майкопские глины, содержащие большое количество тяжелых металлов. Полоса этих пород тянется от г. Минеральные Воды к г. Армавиру, образуя выступы в сторону Янкульской и Сенгилеевской котловин. Так же объясняется тот факт, что внутри провинции степных ландшафтов выделяется повышенным содержанием тяжелых металлов КубаноЯнкульско-Суркульский ландшафт.

В Подкумско-Золкинском ландшафте, входящем в провинцию предгорных степных и лесостепных ландшафтов, помимо палеогеновых отложений на поверхность выходят обнажения неогеновых гранитоидов, также содержащих большие количества тяжелых металлов.

Общую ситуацию с загрязнением почв тяжелыми металлами можно оценить путем расчёта суммарного показателя загрязнения (Zс), являющегося интегральным показателем, учитывающим фактическое содержание тяжелых металлов в сравнении с их фоновым содержанием.

Рис.4. Карта загрязнения почв Как фактическое, так и фоновое содержание определялось дифференцированно по каждому агроландшафту. Учитывалось валовое содержание тяжелых металлов Cu, Zn, Pb, Cd, Mn, Co, Ni. Численные значения суммарного показателя загрязнения находятся в пределах 1,0-3,4, что соответствует допустимой степени загрязнения (незагрязненные почвы). Максимального значения Zc достигает в провинции предгорных степных и лесостепных ландшафтов и в ландшафтах Терско-Кумской низменности.

Доля площадей почв агроландшафтов, загрязненных тяжелыми металлами по годам обследования показана на рисунке 5.

Рис. 5. Площадь сельхозугодий, загрязненная тяжелыми металлами, в % от всей обследованной площади Большое значение мониторинга загрязнения почв радионуклидами определяется тем, что они относятся к числу наиболее значимых загрязняющих веществ.

Большая часть (90-92%) территории края сложена породами и почвами, обладающими низким уровнем гамма-фона. В южной части края в агроландшафте А-6 глинистая толща майкопской серии содержит прослои с детритом, обогащенным ураном.

При исследовании загрязнения почв радионуклидами определялись следующие показатели: содержание в поверхностном горизонте почв долгоживущих радионуклидов стронция-90 и цезия-137, проводились замеры мощности эквивалентной дозы (гамма-фона).

Содержание радионуклидов стронция-90 и цезия-137 в поверхностном горизонте почв всей обследованной территории значительно ниже предельно допустимых уровней. Так, максимальное содержание стронция-90 при допустимом уровне 46,3 Бк/кг составляет 11,4 Бк/кг или 25% от предельно допустимого. Максимальное содержание цезия-137 при допустимом уровне 7Бк/кг составляет 41,3 Бк/кг или 5% от предельно допустимого (рис. 6).

46,3 770,8Максимально 7допустимый 6уровень 54300 Максимальное 11,содержание 2100 41,0 Содержание Sr-90, Бк/кг Содержание Cs-137 Бк/кг Рис. 6. Максимальное содержание Sr-90 и Cs-137 в поверхностном горизонте почв обследованной территории агроландшафтов Результаты замеров гамма-фона также не вызывают опасений, мощность эквивалентной дозы не превышает 0,21 мЗв/час при допустимой 0,50 мЗв/час.

По результатам проведенного радиологического обследования и, основываясь на принятой группировке почв для оценки радиоактивности, можно сказать, что почвы всей обследованной территории относятся к первой группе по удельной активности и характеризуются как незагрязненные.

Результаты радиологического обследования показывают, что радиационная обстановка стабильная, существенных изменений за весь период наблюдений не происходит.

Вероятность деградации природных экосистем при воздействии загрязняющих веществ определяется их устойчивостью к данному виду воздействия.

Геохимическая устойчивость ландшафтов к антропогенному воздействию связана с их способностью к самоочищению и зависит от свойств самих почв и физикогеографических условий окружающей природной среды, в первую очередь от климатических факторов. Для количественной оценки потенциальной способности почв к самоочищению используют комплекс параметров, основными из которых являются: емкость катионного обмена, мощность гумусового горизонта, тип водного режима, положение в ландшафте, интенсивность биогенного круговорота. Первые два параметра характеризуют собственно почвенные свойства и отражают способность почв к накоплению загрязняющих веществ, остальные являются характеристиками факторов почвообразования и определяют скорость миграции и разложения загрязняющих веществ.

Для разработки градации устойчивости почв к антропогенному загрязнению наиболее объективно ранжировать их по сумме обменных оснований, которая в региональных почвах с достаточной аналитической объективностью характеризует емкость поглощения. Остальные факторы, влияющие на способность почв к самоочищению, могут весьма значительно варьировать внутри агроландшафта и не характеризовать его в целом. С увеличением суммы обменных оснований усиливается поглощение загрязняющих веществ, что приводит к накоплению их в твердой фазе и препятствует протеканию процессов самоочищения. Следовательно, наибольшей устойчивостью к антропогенному загрязнению будут обладать агроландшафты с меньшим содержанием суммы обменных оснований. Таким образом, по степени возрастания устойчивости к загрязнению агроландшафты располагаются в следующем порядке: провинция среднегорных ландшафтов лесостепей и остепнённых лугов; провинция предгорных степных и лесостепных ландшафтов; ландшафты типичных лесостепей; ландшафты байрачных лесостепей; провинция степных ландшафтов;

ландшафты Терско-Кумской низменности, Кумо-Манычской впадины.

7. Совершенствование методологии эколого-агрохимического мониторинга и оценки плодородия почв В результате проведенных исследований нами разработаны методологические основы создания современной региональной системы обеспечения воспроизводства плодородия почв и сохранения продуктивных земель сельскохозяйственного назначения. Такая система должна решать следующие главные задачи:

оценка состояния плодородия почв, определение тенденций его изменения и осуществления мероприятий по предотвращению негативных процессов;

сохранение почв как незаменимого компонента биосферы и создание необходимых условий для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур с наибольшим экономическим эффектом;

обеспечение активного участия в работе по повышению плодородия почв и сохранению земель сельскохозяйственного назначения законодательной и исполнительной власти региона, органов местного самоуправления, землепользователей и землевладельцев земельных участков, проектно-изыскательских и научных учреждений.

Современная региональная система может быть различной в зависимости от природных, экономических, социальных и многих других условий, но базовые компоненты такой системы будут всегда одинаковыми (рис. 7).

Рис. 7. Структура региональной системы воспроизводства плодородия почв Эколого-агрохимический мониторинг плодородия почв как компонент региональной системы обеспечения воспроизводства плодородия почв и сохранения земель сельскохозяйственного назначения должен представлять собой систему наблюдений за состоянием сельскохозяйственных угодий.

Основные элементы подсистемы регионального эколого-агрохимического мониторинга показаны на рисунке 8.

Основной целью эколого-агрохимического мониторинга является получение объективной, системной и оперативной информации по определённому набору обязательных показателей, характеризующей качественное состояние почв и тенденции его изменения.

Главные задачи регионального эколого-агрохимического мониторинга плодородия почв можно определить следующим образом:

своевременное выявление изменений состояния плодородия почв, оценка этих изменений, прогноз и выработка рекомендаций о предупреждении и устранении последствий негативных процессов;

формирование информационной базы мониторинга плодородия земель;

информационное обеспечение органов государственной власти федерального, регионального и местного уровней, проектно-изыскательских, научных и других организаций, граждан;

формирование нормативно-правовой и научно-методической базы мониторинга плодородия почв;

совершенствование существующих и внедрение новых методов, технологий мониторинга плодородия земель;

формирование организационных структур мониторинга плодородия земель.

Региональный эколого-агрохимический мониторинг строится на принципах комплексности, непрерывности, системности, достоверности исследований.

Рис. 8. Структура региональной подсистемы мониторинга плодородия почв Из большого многообразия видов эколого-агрохимического мониторинга наиболее широко необходимо использовать методы сплошного обследования земель, наблюдений на стационарных, реперных участках и оперативные обследования в случае возникновения природных или антропогенных экстремальных явлений.

Наблюдения проводятся как наземными способами, так и с помощью дистанционного зондирования земли.

Объектами наблюдения могут являться поле, земельный участок, территория сельского муниципального образования, территория района и региона.

Совершенствование методической базы мониторинга плодородия земель предлагается проводить по следующим направлениям:

разработка и совершенствование системы показателей плодородия почв;

разработка новых методов контроля за состоянием, использованием и охраной земель сельскохозяйственного назначения;

совершенствование системы мониторинга земель сельскохозяйственного назначения;

разработка мероприятий по повышению плодородия пахотных земель на основе совершенствования структуры посевных площадей севооборотов, обработки почв, внесения удобрений и мелиорантов;

внедрение новых методов и технологий мониторинга плодородия земель, в т.ч.

дистанционного зондирования почвенного покрова;

разработка способов восстановления (реабилитации) земель сельскохозяйственного назначения, загрязненных радионуклидами, тяжелыми металлами и другими вредными веществами.

Выводы 1. Выделение и исследование на территории Центрального Предкавказья семи крупных агроландшафтов способствовало проведению дифференцированного эколого-агрохимического анализа природного и антропогенного влияния на агрохимические свойства и потенциальное плодородие почв более чем за 40летний период наблюдений на площади около 6 млн. гектаров сельскохозяйственных угодий.

Исследования проведены:

Провинция лесостепных ландшафтов:

А-1 - агроландшафты типичных лесостепей;

А-2 - агроландшафты байрачных лесостепей;

А-3 - провинция степных агроландшафтов;

Провинция полупустынных ландшафтов:

А-4 - агроландшафты Терско-Кумской низменности;

А-5 - агроландшафты Кумо-Манычской впадины;

Ландшафты Большого Кавказа:

А-6 - провинция предгорных степных и лесостепных агроландшафтов;

А-7 - провинция среднегорных агроландшафтов лесостепей и остепненных лугов.

2. Эколого-агрохимическая оценка эволюции почвенного плодородия агроландшафтов Центрального Предкавказья показывает устойчивую тенденцию ухудшения экологического состояния почвенного покрова и снижение потенциального плодородия почв в последние 40 лет. Основными причинами ухудшения эколого-агрохимического состояния почв для всех исследуемых агроландшафтов Центрального Предкавказья являются: снижение содержания органического вещества и его запасов в почве в связи с нарушением современных систем сухого земледелия и их несовершенством, нарушение круговорота и отрицательный баланс большинства биогенных элементов.

3. Темпы снижения содержания органического вещества по различным почвам не одинаковы. За более чем 40-летний период его количество в светлокаштановых почвах уменьшилось на 8%, каштановых – 15, темно-каштановых – 10, чернозёмах обыкновенных – 20, чернозёмах слабовыщелоченных – 14%. За этот же период в агроландшафтах с преобладанием вышеперечисленных подтипов почв снижение составило: в А-1 – 26,0%, А-2 – 19,4, А-3 – 23,7, А-4 - 10,5, А-5 – 25,0, А-6 – 18,4, А-7 – 27,8%.

4. В почвах Центрального Предкавказья за последние 20 лет (1986-2006 гг.) в почвенном поглощающем комплексе существенно изменилось соотношение кальция и магния, развивается процесс подщелачивания почв.

Особенно интенсивно эти процессы идут в агроландшафтах с преобладанием каштановых почв, а также на орошаемых землях, где доля щелочных почв увеличилась на 3-5%, возросло значение рН на 0,2-0,4 единицы, а соотношение между кальцием и магнием в ППК достигло величин 1,3-1,8.

5. Регулирование азотного режима почв агроландшафтов необходимо проводить дифференцированно, используя, главным образом, почвенную и растительную диагностики. Обеспеченность озимой пшеницы азотом перед посевом и в целях проведения ранне-весенних подкормок необходимо определять с учетом содержания нитратов в слое 0-100 см. В данном варианте установлен максимальный коэффициент корреляции между содержанием нитратного азота и величиной урожая, количеством клейковины в зерне.

6. При систематическом ежегодном увеличении применения фосфорных удобрений (с 1964 по 1990 г.) отмечалось улучшение фосфатного режима почв всех агроландшафтов региона. В условиях резкого снижения использования удобрений (с 1991 по 2000 г.) наблюдается заметное снижение содержания подвижного фосфора в почве.

Отношение градиента снижения содержания подвижного фосфора (0,48-0,92 мг/год) к градиенту его повышения (0,39-0,54 мг/год), характеризуемое как градиент интенсивности изменения количества элемента Гс:Гп, в почвах большинства агроландшафтов выше единицы, исключая ландшафты Большого Кавказа. Наиболее сильное падение содержания фосфора отмечается в почвах лесостепного и степного агроландшафтов, где отношение Гс:Гп соответственно составило 1,7 и 1,4.

7. Недостаточное применение калийных удобрений в период исследований привело к снижению содержания обменного калия в почвах ландшафтов: увеличению доли площади пашни с низким его содержанием. В связи с этим роль калийных удобрений в повышении продуктивности почв агроландшафтов возрастает.

8. Для почв всех агроландшафтов характерна низкая обеспеченность цинком, медью, кобальтом, средняя марганцем и высокая бором. Общей закономерностью является снижение площадей почв с высоким и средним содержанием марганца, цинка, меди и увеличение площадей почв, низко обеспеченных этими элементами.

Особенно быстрыми темпами происходит потеря микроэлементов из пахотного слоя чернозёмов обыкновенных А-1 и А-2, минимальными – из чернозёмов выщелоченных, типичных и обыкновенных А-6 и А-7.

Одной из причин потерь подвижных микроэлементов из пахотного слоя почв является резкое сокращение в последние 15 лет объёмов применения удобрений, обогащенных микроэлементами.

В условиях недостатка какого-либо элемента эффективным оказывается применение соответствующих микроудобрений. Обработка семян и опрыскивание растений повышает урожай на 12-15%.

9. Изучение баланса питательных веществ в земледелии агроландшафтов показало увеличение в последние годы дефицита основных биогенных элементов.

По азоту в 90-е годы по сравнению с 80-ми годами дефицит возрос на 55-65%, а компенсация выноса его с урожаем составила 9-14%. Самый высокий дефицит азота отмечается в агроландшафтах с преобладанием каштановых почв – 62-75%.

В конце 80-х годов дефицит по фосфору понизился до 6%, однако в связи с недостаточным внесением фосфорных удобрений в 90-е годы по всем ландшафтам дефицит увеличился до 90-94%.

По калию в 80-е годы 50% урожая получали за счет почвенного плодородия, в 90-е гг. уровень компенсации понизился до 4-6% при увеличении дефицита до 94-96%.

10. Баланс органического вещества по всем агроландшафтам отрицательный. В почвенно-климатических условиях Центрального Предкавказья улучшение экологического состояния почвенного покрова, повышение плодородия земель сельскохозяйственного назначения в первую очередь связано с обеспечением положительного баланса органического вещества зональными системами земледелия.

Биологизация земледелия, увеличение объемов внесения соломы в качестве органического удобрения являются перспективными и наиболее выгодными агрохимическими приемами в решении проблемы сохранения плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в агроландшафтах.

Только в Ставропольском крае из ежегодного урожая соломы 5,5-6,0 млн. т более 3,5 млн. т можно использовать в качестве органического удобрения, а это, по самым минимальным оценкам, соответствует внесению около 10 млн. т полуперепревшего навоза, 17,5 тыс. т д.в. азота, 7,0 тыс. т д.в. фосфора, 35,0 тыс. т д.в. калия. При этом используется большое количество микроэлементов.

11. Содержание тяжелых металлов (кадмия, свинца, никеля) в почвах региона и в продукции растениеводства не превышает предельно и ориентировочно допустимых концентраций, но вблизи некоторых промышленных предприятий отмечено повышенное локальное их накопление в почве (особенно никеля), что необходимо принимать во внимание при оценке экологической ситуации.

12. В почвах всех агроландшафтов гамма-фон не превышает 7-18 мкр/час.

Плотность загрязнения Cs-137 и Sr-90 ниже предельно допустимой величины.

Коэффициенты накопления радионуклидов в сельскохозяйственной продукции не превышали допустимых норм за весь период исследований.

13. Важнейшим элементом системы эколого-агрохимического обеспечения повышения плодородия почв, урожайности культур и улучшения качества сельскохозяйственной продукции являются минеральные удобрения.

Разработанные и дифференцированные по агроландшафтам системы удобрений в севооборотах и под отдельные культуры могут обеспечить рост урожая пшеницы на 25-50%, кукурузы на 46-100%, сахарной свеклы на 27-74%, подсолнечника на 28-65%, значительно повысить экологическую устойчивость агроландшафтов.

14. С учётом результатов многолетних агрохимических исследований уточнены оптимальные параметры почвенного плодородия по гумусу, фосфору, калию, сумме поглощенных оснований, реакции почвенного раствора (рН) и ряду агрофизических свойств, что позволяет научно-обоснованно регулировать пищевой режим почв в агроландшафтах, определять дозы удобрений на планируемый урожай сельскохозяйственных культур расчетно-балансовым методом, с учетом агрохимических показателей конкретного поля. Такой дифференцированный подход способствует повышению отдачи от вносимых удобрений на 35-48%.

15. По результатам агроэкологических исследований составлена карта загрязнения почв Ставропольского края и карта размещения потенциально опасных источников загрязнения.

Разработана градация устойчивости агроландшафтов к антропогенному загрязнению, где в качестве показателя использована сумма обменных оснований, которая в региональных почвах с достаточной аналитической объективностью характеризует емкость поглощения. По степени возрастания устойчивости к загрязнению агроландшафты располагаются в следующем порядке: провинция среднегорных ландшафтов лесостепей и остепнённых лугов; провинция предгорных степных и лесостепных ландшафтов; ландшафты типичных лесостепей; ландшафты байрачных лесостепей; провинция степных ландшафтов;

ландшафты Терско-Кумской низменности, Кумо-Манычской впадины.

16. В условиях постоянного увеличения объемов и темпов антропогенного воздействия на природную среду неизмеримо возрастают роль и качество регионального эколого-агрохимического мониторинга состояния почв, который должен носить комплексный, системный характер, рассматриваться как важный компонент современной региональной системы обеспечения воспроизводства плодородия почв и сохранения продуктивных земель сельскохозяйственного назначения.

Список основных публикаций по теме диссертации:

1. Монографии, учебные пособия:

1. Карандашов Л.Г. Химизация сельского хозяйства на Ставрополье. / Л.Г. Карандашов, А.И. Подколзин // Кн.: Ставрополь. 1987. 172 с.

2. Подколзин А.И. Плодородие почвы и эффективность удобрений в земледелии Юга России. / А.И. Подколзин // М.: Кн. изд-во Московского университета. 1997.

182 с.

3. Агеев В.В. Особенности питания и удобрения сельскохозяйственных культур на Юге России. / В.В. Агеев, А.И. Подколзин и др. // Уч. пособие. Ставрополь. 1999.

111 с.

4. Подколзин А.И. Удобрение и продуктивность озимой пшеницы. / А.И. Подколзин // М.: Кн. изд-во Московского университета. 2000. 193 с.

5. Агеев В.В. Системы удобрения в севооборотах Юга России. / В.В. Агеев, А.И. Подколзин // Уч. пособие для студентов вузов. (2-е издание, переработанное и дополненное). Ставрополь. 2001. 350 с.

6. Подколзин А.И. Микроэлементы в земледелии Юга России. / А.И. Подколзин, В.И. Демкин, А.В. Бурлай // Под редакцией А.И. Подколзина. Ставрополь: ГУП «Ставропольская краевая типография», 2002. 352 с.

7. Агеев В.В., Подколзин А.И. Агрохимия (Южно-Российский аспект). – Том 1 / Под ред. В.В. Агеева. Ставрополь: Ставропольский ГАУ, 2005. 488 с.

8. Агеев В.В., Подколзин А.И. Агрохимия (Южно-Российский аспект). – Том 2 / Под ред. В.В. Агеева. Ставрополь: Ставропольский ГАУ, 2006. 480 с.

9. Подколзин А.И. Солонцовые почвы Ставрополья, их свойства и приемы улучшения. /А.И. Подколзин, С.В. Беликова, А.В. Бурлай. // Ставрополь:

Ставропольское кн. изд-во, 2004. 320 с.

2. Статьи в изданиях, рекомендуемых для публикации основных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора наук:

10. Подколзин А.И. Проектно-технологическое обеспечение работ по КАХОП. / А.И. Подколзин, А.В. Бурлай // Химизация сельского хозяйства. 1988, № 1. С.

16-19.

11. Подколзин А.И. Эффективность удобрений. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов // Химизация сельского хозяйства. 1989, № 11. С. 35-36.

12. Подколзин А.И. Совершенствуем агрохимслужбу. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов // Химизация сельского хозяйства. 1989, № 12. С. 7-9.

13. Подколзин А.И. Изменение почвенного плодородия. / А.М. Шония, Л.Г. Карандашов, А.И. Подколзин // Химизация сельского хозяйства. 1990, №6. С.

16-23.

14. Подколзин А.И. Совершенствуем научно-технологическое обеспечение агрохимических работ. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов // Химизация сельского хозяйства. 1990, №11.

15. Подколзин А.И. ЭВМ для совершенствования научно-технического процесса агрохимических работ. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов // Химизация сельского хозяйства. 1991, №2. С. 17-19.

16. Подколзин А.И. Состояние и пути повышения плодородия почв Ставрополья. / А.И. Подколзин // Земледелие. 2000, №4. С. 20.

17. Подколзин А.И. Эффективность удобрений в земледелии. / А.И. Подколзин // АПК – Экономика и управление. 2000, № 1. С. 82-84.

18. Подколзин А.И. Природные и сельскохозяйственные особенности Ставропольского края. / А.И. Подколзин // Агрохимический вестник. 2002. № 3. С. 3-5.

19. Подколзин А.И. Изменение плодородия каштановой почвы и накопление в ней тяжелых металлов и микроэлементов при длительном применении удобрений. / А.И. Подколзин, Л.А. Лебедева, В.А. Сметанова. // Доклады РАСХН. М. 2003. № 3.

С. 22-23.

20. Подколзин А.И. Влияние физических признаков зерна озимой пшеницы на технологическую оценку его качества. / А.И. Подколзин, Л.Н. Титенок, А.В. Бурлай, В.Н. Жолобов. // Зерновое хозяйство. № 3. М. 2003. С. 17-21.

21. Подколзин А.И. Длительные стационары – основа теории и практики /Подколзин А.И. //Агрохимический вестник. № 4. М. 2005. С. 5-7.

22. Подколзин А.И. // Реакция среды почвенного раствора земель агроландшафтов Ставропольского края. / А.И.Подколзин, О.А.Подколзин, С.Н.Шкабарда. // Агрохимический вестник. №4. М. 2007.

23. Подколзин А.И. О системе воспроизводства плодородия почв и сохранения сельхозугодий в Ставропольском крае. / В.Г. Сычёв, В.И. Лозовой, А.И. Подколзин. // Плодородие. № 4 (37). М. 2007. С. 30-33.

24. Подколзин А.И. Оценка состояния паров с помощью методов дистанционного зондирования. / А.И. Подколзин, С.Г. Братчик, А.А. Новиков. // Плодородие. М.

№ 4 (37).– 2007. С. 33-35.

25. Подколзин А.И. Состояние и динамика поглощающего комплекса почв Центрального Предкавказья. / А.И. Подколзин, С.Н. Шкабарда, // Агрохимия.

Москва. 2008. №1. С. 16-25.

3. Статьи в аналитических сборниках и материалах конференций:

26. Подколзин А.И. Пункт химизации колхоза-племзавода «Россия» Новоалександровского района Ставропольского края. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов и др. // Ставрополь. 1983. 13 с.

27. Подколзин А.И. Технология выращивания и заготовки высококачественного зерна сильной пшеницы в Ставропольском крае / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов и др. // Рекомендации. Ставрополь. 1984. 20 с.

28. Подколзин А.И. Интенсивная технология возделывания озимой пшеницы в Ставропольском крае. / А.И. Подколзин и др. // Рекомендации. Ставрополь. 1984.

19 с.

29. Подколзин А.И. Рекомендации по использованию химического состава и питательной ценности кормов в хозяйствах Грачевского и Шпаковского районов. / А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 1984. С. 50.

30. Подколзин А.И. В интересах урожая. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов.

Сельские зори. 1985, № 1. С. 20-24.

31. Подколзин А.И. Применение препарата ТУР при возделывании сельскохозяйственных культур по интенсивной технологии в Ставропольском крае. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов и др. // Ставрополь. 1985. 19 с.

32. Подколзин А.И. Справочник по питательности кормов в хозяйствах Грачевского и Шпаковского районов. / А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 1985.

30 с.

33. Карандашов, Л.Г. Рекомендации по внедрению в производство опыта работы пункта химизации колхоза-племзавода «Россия» Новоалександр. р-на Ставропольского края. / Л.Г. Карандашов, А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 1985. 6 с.

34. Подколзин А.И. Применение калийных удобрений в Ставропольском крае. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов // Информлисток № 572-85. Ставрополь. 1985.

35. Подколзин А.И. Использование химических консервантов зеленых кормов. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов, Б.Н. Климченко, В.Н. Шестаков, В.Б. Зимоглядов // Рекомендации. Ставрополь. 1986. 13 с.

36. Чернов А.Я. Методические указания по рациональному применению удобрений в Ставропольском крае. / А.Я. Чернов, А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 1986. 46 с.

37. Подколзин А.И. Опыт организации агрохимического контроля. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов, А.М. Шония // Информлисток № 290-86.

Ставрополь. 1986.

38. Подколзин А.И. Пункт химизации / А.И. Подколзин // Инфорлисток № 132-86.

Ставрополь. 1986.

39. Подколзин А.И. Управление дифференцированным применением удобрений. / А.И. Подколзин // Информлисток № 253-86/ Ставрополь.1986.

40. Подколзин А.И. Организация научно-технического обеспечения агрохимических работ. / А.И. Подколзин // Информлисток № 288-86. Ставрополь. 1986.

41. Подколзин А.И. Методические указания по оценке качества органических удобрений. / А.И. Подколзин, А.В. Булавинов // Ставрополь. 1987. 18 с.

42. Петрова Л.Н. Методические указания для расчета потребности и распределения фондов минеральных удобрений в колхозах и совхозах Ставропольского края. / Л.Н. Петрова, А.Я. Чернов, А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 1987. 20 с.

43. Петрова Л.Н. Методические указания по использованию ЭВМ при применении удобрений. / Л.Н. Петрова, А.Я. Чернов, А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 1987. 49 с.

44. Подколзин А.И. Проектно-технологическое обеспечение агрохимических работ. / А.И. Подколзин, А.В. Бурлай // Сб. научн. трудов НПО «Нива Ставрополья». Плодородие почв Ставрополья и приемы его повышения.

Ставрополь. 1988. С. 184-189.

45. Подколзин А.И. Агрохимическая характеристика почв пашни Ставропольского края. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов, А.М. Шония и др. // Ставрополь. 1988.

80 с.

46. Подколзин А.И. Рекомендации по оценке качества органических удобрений. / А.И. Подколзин, Л.Г. Карандашов, А.В. Булавинов // Ставрополь. 1988. 18 с.

47. Подколзин А.И. Рекомендации по расчету экономической и энергетической эффективности применения удобрений. / А.И. Подколзин, В.А. Клюкин и др. // Ставрополь. 1988. 20 с.

48. Подколзин А.И. Применение химических и биологических консервантов при заготовке кормов. / А.И. Подколзин, Б.Н. Климченко и др. // Ставрополь. 1988.

18 с.

49. Подколзин А.И. Руководство по составлению проектно-сметной документации по мелиорации и разработке систем земледелия на солонцовых землях Ставропольского края. / А.И. Подколзин, А.В. Бурлай и др. // Ставрополь. 1988.

60 с.

50. Карандашов Л.Г Справочник агронома-агрохимика Ставрополья. / Л.Г. Карандашов, А.И. Подколзин, А.Я. Чернов // Ставрополь. 1988.

51. Подколзин А.И. Рекомендации по расчету баланса гумуса и потребность в органических удобрениях. / М.Т. Куприченков, А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 1988. 25 с.

52. Подколзин А.И. Применение химических и биологических консервантов при заготовке кормов. / А.И. Подколзин и др. // Методич. указания СКНИИЖ.

Ставрополь. 1989. 20 с.

53. Подколзин А.И. Ограничение накопления нитратов в продукции растениеводства. / В.В. Агеев, В.И. Демкин, А.И. Подколзин и др. //Методич.

указания. Ставрополь. 1989. 17 с.

54. Попов В.Ф. Возможности и перспективы оценки плодородия почв с помощью жизнеспособности семян. / В.Ф. Попов, А.И. Подколзин и др. // Материалы научно-практич. конф. 16-18 ноября 1993 г. Проблемы черноземов Сев. Кавказа.

Ставрополь. 1994.

55. Подколзин А.И Оптимизация питания озимой пшеницы: методологические аспекты. / А.И. Подколзин, В.Ф. Попов, А.В. Бурлай // Тезисы докл. II съезда общества почвоведов. Кн. 1, Санкт-Петербург. 1996.

56. Попов В.Ф. Критерий непротиворечивости в исследовании экологических проблем растениеводства (на примере озимой пшеницы). / В.Ф. Попов, В.Д. Огарев, А.И. Подколзин, А.В. Бурлай // Пути повышения урожайности сельскохозяйственных культур в современных условиях: Сб. науч. тр. Ставроп.

ГСХА. Ставрополь – 1997. - С 88-93.

57. Подколзин А.И. Рекомендации по производству высококачественного продовольственного зерна озимой пшеницы в Ставропольском крае. / Л.Н. Петрова, А.Я. Чернов, А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 1997. 45 с.

58. Подколзин А.И. Эколого-агрохимическая оценка состояния почв и применение удобрений в Ставропольском крае. /А.И. Подколзин /Автореф. дис. канд. биол.

наук. М. 1998. 24 с.

59. Подколзин А.И. Эколого-агрохимическая оценка состояния плодородия почв и применения удобрений в Ставропольском крае. / А.И. Подколзин, В.Г. Минеев // Удобрения и химич. мелиоранты в агроэкосистемах. Материалы V научнопрактич. конф. Под ред. Минеева В.Г. М.: Изд-во МГУ, 1998. С. 278-287.

60. Подколзин А.И. Жизнеспособность семян озимой пшеницы в оценке экологических проблем растениеводства. / А.И. Подколзин и др. // Удобрения и химич. мелиоранты в агроэкосистемах. Материалы V научно-практич. конф. Под ред. Минеева В.Г. М.: Изд-во МГУ, 1998. С. 325-335.

61. Подколзин А.И. Оценка результатов листовой диагностики на посевах озимой пшеницы в зоне неустойчивого увлажнения. / А.И. Подколзин, А.В. Бурлай, Е.П. Шустикова // Сб. научн. трудов СНИИСХ «Пути повышения качества зерна сельскохозяйственных культур». Ставрополь. 1999. С. 163-168.

62. Попов В.Ф. Остаточные количества пестицидов и их экологический риск:

новые подходы с позиций синергетики. / В.Ф. Попов, А.И. Подколзин, А.В. Бурлай // Труды VIII Международн. симпозиума «Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье». Симферополь. 1999. С. 70-71.

63. Подколзин А.И. О реализации закона «О регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения в Ставропольском крае». / А.И. Подколзин, В.Я. Чернов // Информационно-консультативный бюллетень.

Ставрополь. 1999. С. 14-15.

64. Попов В.Ф. Оптимизация питания растений озимой пшеницы: возможности и перспективы с точки зрения синергетики./ В.Ф. Попов, В.К. Целовальников, А.И. Подколзин и др. // Пути повышения урожайности сельскохозяйственных культур в современных условиях: Сб. науч. тр. Ставроп. ГСХА. Ставрополь. 1999.

С. 62-69.

65. Подколзин А.И. Опыт работы ГЦАС «Ставропольский» по повышению эффективности агрохимических средств. / А.И. Подколзин // Научное обеспечение и совершенствование методологии агрохимического обслуживания земледелия России. Материалы научно-практич. конф. (Москва, ЦИНАО, март 1999 г.). Изд-во МГУ. М. 1999. С 289-294.

66. Подколзин А.И. Методические аспекты проблемы повышения качества зерна озимой пшеницы. / В.Ф. Попов, А.И. Подколзин. Сб. научн. трудов. Пути повышения качества зерна сельскохозяйственных культур. Ставрополь. 1999. С.

10-23.

67. Магулаев А.Ю. Устойчивость видов естественной флоры к накоплению тяжелых металлов в условиях техногенного загрязнения. / А.Ю. Магулаев, А.И. Подколзин и др.// Актуальные вопросы экологии и охраны природы… Кубанский государственный университет. Краснодар. 2000. С. 40-42.

68. Подколзин А.И. К методологии агрохимических исследований:

синергетический аспект. / А.И. Подколзин, В.Ф. Попов, А.В. Бурлай, В.Д. Огарев // Тезисы докл. III съезда Докучаевского общества почвоведов. Кн. 2., М. 2000. С. 162-163.

69. Подколзин А.И. Атлас земель Ставропольского края. / А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 2000. 118 с.

70. Жерновой В.А. Практическое руководство по контролю за состоянием посевов озимой пшеницы в Ставропольском крае. / В.А. Жерновой, В.Д. Огарев, А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 2000. 31 с.

71. Подколзин А.И. Современное состояние плодородия почв Ставрополья и пути его повышения /А.И. Подколзин // Круговорот биогенных веществ и плодородие почв в адаптивно-ландшафтном земледелии России. Материалы науч.-практич.

конф. (Москва, ВНИПТИХИМ, октябрь, 2000 г.).

72. Агеев В.В. Субрегиональная национальная программа действий по борьбе с опустыниванием (НПДБО) для Северного Кавказа. / В.В. Агеев, А.И. Подколзин и др. // Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП). Центр международн.

проектов (ЦМП) Госкомэкологии России. Всероссийский научноисследовательский институт агролесомелиорации (ВНИАЛМИ). Волгоград. 2000.

С. 198.

73. Подколзин А.И. Эффективность удобрений в земледелии края. / А.И. Подколзин. // Аграрная наука – сельскохозяйственному производству Ставропольского края. Материалы. (г. Михайловск, 1 марта 2000 г.). Ставрополь.

2000. С. 48-51.

74. Подколзин А.И. Практич. руководство по современным технологиям возделывания сахарной свеклы в Ставропольском крае. / В.А. Жерновой, В.Д. Огарев, А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 2000. 60 с.

75. Подколзин А.И. Эколого-агрохимическая оценка состояния почв в Ставропольском крае./ А.И. Подколзин // Деградация почв. покрова и проблемы агроландшафтного земледелия. Материалы I международн. конф.24-28 сент. 20г. Ставрополь. 2001. С. 180-181.

76. Цыганков А.С. Проблемы и пути совершенствования проектирования систем земледелия на агроландшафтной основе. / А.С. Цыганков, А.И. Подколзин // Деградация почв. покрова и проблемы агроландшафтного земледелия. Материалы I междунар. конф. 24-28 сент. 2001 г. Ставрополь. 2001. С. 350-351.

77. Жерновой В.А. Рекомендации по современной технологии возделывания сои в Ставропольском крае / В.А. Жерновой, А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 2001.

50 с.

78. Подколзин А.И. Агрохимическое обследование почв. / А.И. Подколзин // Практич. рекомендации. Опыт выращивания оздоровленного семенного картофеля в ООО ЭТК «Меристемные культуры». Москва. 2001. С. 22-26.

79. Подколзин А.И. Влияние длительного применения удобрений на плодородие чернозема выщелоченного… / А.И. Подколзин, В.В. Агеев, В.А. Сметанова // Материалы II Междунар. конф. Том. I. Ставрополь. 2002. С. 137-140.

80. Подколзин А.И. Принципы и методические основы мониторинга плодородия почв на региональном уровне. / А.И. Подколзин // Материалы II Междунар. конф.

Том I. Ставрополь. 2002. С. 388-391.

81. Агеев В.В. Агрохимические свойства и современные приемы управления плодородием почв. / В.В. Агеев, А.И. Подколзин и др.// Материалы II Междунар.

конф. Том I. Ставрополь. 2002. С. 461-464.

82. Подколзин А.И. Солома – это не бросовая продукция полеводства, а ценное органическое удобрение. / А.И. Подколзин, А.Д. Фурсов // Справочноконсультативный бюллетень. Вып. № 2 (62). Ставрополь. 2002. С. 28-33.

83. Подколзин А.И. Рекомендации по использованию соломы на удобрение в Ставропольском крае. / А.И. Подколзин, А.В. Яловой, В.Д. Огарев, В.В. Богомолов, А.В. Бурлай и др. // Ставрополь: ГУП «Ставропольская краевая типография», 2003. 36 с.

84. Подколзин А.И. Агрохимическое обеспечение урожая 2003 г. и задачи на 20г. / А.И. Подколзин и др. // Спр.-конс. бюллетень. Вып. № 11 (71). Ставрополь.

2003. С. 20-23.

85. Подколзин А.И. К вопросу биологизации систем удобрения в севооборотах. / В.В. Агеев, А.Н. Есаулко, А.Ю. Стороженко, А.И. Подколзин // Бюл. Всерос. ниссл. и-та удобрений и агропочвоведения им. Д.Н. Прянишникова. Научные основы и системы воспроизводства плодородия почв в ландшафтном земледелии… №117. М. 2003. С. 3-5.

86. Подколзин А.И. Солома - ценное органическое удобрение. /А.И. Подколзин, А.Д. Фур-сов. // Сб. научных трудов. Актуальные проблемы растениеводства юга России. Ставрополь 2003. С. 222-227.

87. Подколзин А.И. Фракционный состав зерна озимой пшеницы и его качество. / Л.Н. Титенок, А.И. Подколзин и др. // Сб. научн. трудов. Актуальные проблемы растениеводства юга России. Ставрополь. 2003. С. 251-257.

88. Подколзин А.И. Использование микроэлементов при возделывании озимой пшеницы. / А.И. Подколзин и др. // Справ.-конс. бюл. Вып. №1 (73) Ставрополь.

2003. С. 34-41.

89. Подколзин А.И. Учет и отчетность использования соломы на удобрение. / А.И. Подколзин и др. // Справ.-конс. бюл. Вып. № 9 (69). Ставрополь. 2003. С.

56-57.

90. Подколзин А.И. Методич. указания по проведению комплексного мониторинга плодородия земель с/х назначения Ставропольского края. / Н.Ф. Симбирев, В.А. Болвачев, А.И. Подколзин и др. // Ставрополь. 2003. 208 с.

91. Подколзин А.И. Мониторинг агрохимического состояния почв агроландшафтов Ставропольского края. / А.И. Подколзин. // Кн. № 1. Почвы – национальное достояние России. Материалы IV съезда Докучаевск. об-ва почвоведов. Новосибирск. 2004. С. 283-284.

92. Подколзин А.И. Почему растения культур фиолетовые в период перезимовки растений в янв. 2004 г. / Подколзин А.И. и др. // Справ.-конс. бюл. Вып. № 5 (77).

Ставрополь. 2004. С. 60 - 61.

93. Сычев В.Г. Методич. указания по проведению комплексного мониторинга плодородия земель сельскохозяйственного назначения. / В.Г. Сычев, А.В. Аристархов, И.В. Володарский, А.И. Подколзин и др. // М.: ВНИИА, 2003. 195 с.

94. Романенко Г.А. Концепция развития агрохимии и агрохимического обслуживания сельского хозяйства Российской Федерации на период до 2010 г. / Г.А. Романенко, А.Л. Иванов, В.А. Клюкач, А.И. Подколзин и др. // (под ред.

Г.А. Романенко). М.: ВНИИА, 2005. 80 с.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.