Агроэкологическая оценка азотминерализующей способности почв Московской области тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Головнина, Наталья Олеговна

• Головнина, Наталья Олеговна
• кандидат биологических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Головнина, Наталья Олеговна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Некоторые аспекты биогеохимического круговорота азота.

1.1.2. Процессы минерализации и иммобилизации азота в почве.

1.1.3. Влияние азота удобрений на минерализацию органических азотсодержащих соединений в почве.

1.1.4. Определение азотминерализующей способности почвы.

1.2. Некоторые аспекты круговорота микроэлементов (Си, Ъъ, Мо).

1.2.1. Геохимическая миграция микроэлементов (Си, Ъп, Мо).

1.2.2. Биогенная миграция микроэлементов (Си, Ъа, Мо).

1.2.3. Физиологическая активность микроэлементов (Си, 7л\, Мо)

1.2.4. Взаимодействие между микро- и макроэлементами.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Глава 3. ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СТРУКТУРУ ЛАНДШАФТОВ

МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ АГРОГЕОХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА АЗОТМИНЕРАЛИЗУЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ПОЧВ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ.

4.1. Азотминерализующая способность почв и содержание азотистых соединений в почвенно-геохимических катенах.

4.2. Изменение величины азотминерализующей способности почвы в агроландшафтах.

4.3. Азотминерализующая способность почв и содержание нитратного азота в почвенно-грунтовых водах.

4.4. Азотминерализующая способность почв и содержание в почвах мшдюэдемеитов.

4,5. Зависимость величины азотминерализующей способности почвы от режима азотного питания и содержания микроэлементов

Сл. Мо") в системе почва-тстения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Агроэкологическая оценка азотминерализующей способности почв Московской области»

Как известно, соединения азота играют огромную роль в создании биомассы и функционировании природных и агрогенных экосистем. Успешное решете проблемы рационального использования природных ресурсов азота, включая ее экологические аспекты, возможно только при изучении процессов, обуславливающих трансформацию азота как во внутрипочвенном цикле агроценозов, так и в сопряженных с ними экосистемах. Выявление количественных параметров интенсивности этих процессов в конкретных почвенных и агроклиматических условиях, а также разработка на их основе критериев оценки функционирования агроландшафтов особенно своевременны, поскольку необходимы для поддержания оптимального почвенного ресурса азота и нормирования антропогенных нагрузок, обусловленных интенсивным сельскохозяйственным производством.

Оценка азотного режима почв должна основываться на определении того пула азота почвы, который способен к активной биогенной трансформации. Количественным критерием оценки азота, активно участвующего в биогеохимическом круговороте, может служить величина азотминерализующей способности почв (Башкин, Кудеяпов, 4987). Подобно большинству биогеохимических показателей величина азотминерализующей способности почвы зависит от ландшафтно-геохимической организованности биосферы. Поэтому при решении проблем рационального использования природных ресурсов азота, получения экологически оптимальной продуктивности агроландшафтов, минимизации отрицательного воздействия агротехногенных соединений азота на окружающую среду необходимо комплексное использование агрохимических и ландшафтио-геохимических методов исследований.

Цели и задачи исследований

Целью данной работы было оценить возможность использования величины азотминерализующей способности почв для решения проблем эколого-агрогеохимического мониторинга и выявить факторы, определяющие количественные изменения мобильного пула азота на примере различных сельскохозяйственных и природных ландшафтов Московской области.

В связи с этим, в основные задачи исследований входило:

1. Определить величину азотминерализующей способности почв различных элементарных ландшафтов Московской области (элювиальный, трансэлювиальный, аккумулятивный) в условиях их почвенно-геохимических сопряжений.

2. Сравнить полученные значения азотминерализующей способности почв агроландшафтов и их естественных ландшафтов-аналогов.

3. Оценить влияние почвенно-геохимических и биогеохимических факторов на величину азотминерализующей способности почвы.

Научная новизна

Впервые дана оценка изменений азотминерализующей способности почв агрогеоценозов и их аналогов - естественных биоценозов на примере ландшафтов Московской области. Показано, что изменение этих величин зависит от природной структуры организованности территории, типа элементарного ландшафта, степени окультуренности почв и содержания в почве подвижных форм микроэлементов. В модельных экспериментах выявлено, что изменение микроэлементного режима почвы оказывает влияние на интенсивность процесса мобилизации почвенного азота, что отражается на поступлении его в растения.

Практическая значимость

Полученные закономерности изменения азотминерализующей способности почв могут быть использованы для оценки мобильного пула азота почвы в условиях сопряженных агроландшафтов, что позволяет делать прогноз азотного режима агроэкосистем более информативным и дифференцировать выбор вносимых доз удобрений, учитывая биологические источники азота и ландшафтную структуру территории.

Данная работа выполнена автором в лаборатории биогеохимии агроландшафтов ИФПБ РАН в рамках исследований по агрогеохими ч ескому районированию территории Московской области. Лично автором проведены количественное определение величин азотминерализующей способности почв различных ландшафтов исследуемого региона, а также модельные и вегетационные эксперименты по более детальной оценке факторов, влияющих на азотминерализующую способность почвы. В сумме автором подготовлено к химическому анализу и проанализировано более 500 почвенных и 500 растительных образцов. Автор выражает глубокую благодарность и признательность научному руководителю работы проф. д.б.н. Башкину В.Н. и сотрудникам ИФПБ РАН, ИФХиБПП РАН инж. Смирновой В.П., вед. инж Русановой Т.В., д.б.н. Учватову В.П., к.б.н. Васильевой Г.К. за помощь при проведении экспериментальных работ, за советы и важные замечания при предварительном представлении работы. Особую благодарность автор выражает к.г.н Припутиной И.В. за предоставление экспериментальных данных внутрипрофильного распределения азотистыхх соединений в почвах Московской области и содержания Ы-ЫО'з в почвенно-грунтовых водах и за поддержку при подготовке диссертационной работы к защите. Неоценимая помощь в проведении изотопного анализа азотных соединений в почве и растениях была оказана автору д.б.н. Осиповым А.И.