CC BY
92. Применение ГМО в сельском хозяйстве и потенциальные риски, связанные с их использованием https://studwood.ru/1666004/meditsina/primenenie эе^кот Иогуауз^е ро1еп1з1а!пуе г1эк1
зууагаппуе ispolzovaniem (дата обращения 08.11.2019).
3. Степанова В.И., Ишханова А.А. Использование карт пластики рельефа для решения экологических задач: Продовольственная безопасность: от зависимости к самостоятельности // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции, 2017. С. 215-219.
4. Ишханова А.А., Лопачев Н.А. Системы точного земледелия: понятия и инновации: материалы Междунар. научн.-практич. конф. «Мелиорация почв для устойчивого развития сельского хозяйства». Киров, 26-27 февраля 2019 г. С. 98-104.
5. Степанова В.И., Ишханова А.А. Использование карт местности при дистанционном зондировании земли // Вестник аграрной науки. 2019. N 1. С. 52-57.
УДК 631.482.1 ;631.452;504.05
ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЛОДОРОДИЯ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ПОЧВ
Елизаров Н.А., магистрант 1 курса направления подготовки 35.04.04 «Агрономия», кружок НИРС «Экология почвы». Научный руководитель: д.с.-х.н., профессор Степанова Л.П. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
Негативные процессы проявляются в разной степени на землях сельскохозяйственного назначения в большинстве административных субъектов России, в числе которых и сельскохозяйственные угодья Орловской области, что требует создания экологически устойчивой системы землепользования. Поскольку трансформация соединений, поступающих в экологическую систему, в первую очередь происходит в почве, выступающей как фильтр и как фактор трансформации и аккумуляции поступающих в неё веществ, то агробиологические особенности состава и свойств почв делают её чрезвычайно чувствительной к антропогенному воздействию. Показана необходимость детального изучения агроэкологической оценки систем землепользования и разработки дифференцированных мероприятий, обеспечивающих воспроизводство плодородия почв, рост урожаев и экологическую устойчивость территории.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Плодородие, водная вытяжка, аллювиальная, зернистая, гранулометрический, микроагрегатный, зерновой, буферность.
ABSTRACT
Negative processes are manifested to varying degrees on agricultural land in most administrative regions of Russia, including agricultural land in the Oryol region, which requires the creation of an environmentally sustainable land use system. Since the transformation of compounds entering the ecological system primarily occurs in soil, which acts as a filter and as a factor in the transformation and accumulation of substances entering it, the agrobiological features of the composition and properties of soils make it extremely sensitive to anthropogenic effects. The need for a detailed study of the agroecological assessment of land use systems and the development of differentiated measures ensuring the reproduction of soil fertility, yield growth and ecological sustainability of the territory is shown.
KEYWORDS
Fertility, water extract, alluvial, granular, granulometric, microaggregate, grain, buffering.
Россия является страной, обладающей самой большой территорией в мире и огромными земельными ресурсами. Земля и земельные ресурсы являются источником богатства любого общества, так как являются пространственным базисом всех видов общественного производства, размещения и жизни людей и средством производства для ряда отраслей народного хозяйства. Более 90% продуктов питания человечество получает из почвы в результате сельскохозяйственной деятельности. Разнообразие природно-климатических и почвенных условий России на фоне больших территорий отдельных регионов обусловливают проблему рационального использования земельных ресурсов с учётом специфических особенностей почвенного покрова как на региональном, так и на федеральном уровнях административного управления [1-3].
Почвы выполняют многообразные агроэкологические функции, обслуживающие устойчивость как отдельных биогеоценозов, так и биосферы в целом. Использование агрономических и экологических функций почвы обеспечивает благосостояние человека, его существование. Отсюда следует, что как экологическая, так и агрономическая роли почвы в биосфере и жизни человека незаменимы, даже плодородие почвы, как самая важная функция почв, является лишь частью той незаменимой экологической роли почвы, которую она играет в биосфере и жизни человека, а её сохранение и разумное использование является необходимым условием сложившегося функционирования биосферы и дальнейшего развития человеческой цивилизации [5-7].
В настоящее время антропогенные воздействия на почву привели к уничтожению почвенного покрова на значительных территориях, загрязнению почв, ухудшению их свойств. Утрачено около 1,5-2 млрд. га плодородных почв, а продолжающееся сокращение сельскохозяйственных земель в результате отчуждения и деградационных процессов, создаёт опасную экологическую ситуацию [4, 8, 10].
К основным процессам деградации земельных участков сельскохозяйственного назначения относятся такие процессы как длительное неиспользование земель; зарастание угодий сорняками, кустарником и мелколесьем; водная и ветровая эрозия; подтопление и заболачивание; засоление, опустынивание, загрязнение опасными химическими веществами; добыча полезных ископаемых, строительные работы. Негативные процессы проявляются в разной степени на землях сельскохозяйственного назначения в большинстве административных субъектов России, в числе которых и сельскохозяйственные угодья Орловской области [2, 3, 9].
Одним из приоритетных направлений улучшения сложившейся ситуации является создание экологически устойчивой системы землепользования. Поскольку трансформация соединений, поступающих в экологическую систему, в первую очередь происходит в почве, которая является как фильтром для поступающих токсикантов, так и важнейшим фактором их трансформации, и местом их аккумуляции. Агробиологические особенности состава и свойств почв делают эту важную для биосферных процессов субстанцию чрезвычайно чувствительной к антропогенному воздействию. Это вызывает необходимость детального изучения агроэкологической оценки систем землепользования и разработки дифференцированных мероприятий, обеспечивающих воспроизводство плодородия почв, рост урожаев и экологическую устойчивость территории.
В связи с этим, установление степени деградационных изменений и антропогенной преобразованности почв земель сельскохозяйственного назначения является актуальным и представляет теоретическую значимость для оценки особенностей проявления и развития элементарных почвенных процессов на сельскохозяйственных землях и определяет практическую необходимость проведения агроэкологической и гигиенической оценки почв в зонах развития негативных процессов, ухудшающих качественное состояние земель, с целью разработки
рекомендаций, направленных на предотвращение и снижение негативного антропогенного воздействия на экосистемы, что определило цель и задачи наших исследований.
Цель исследований: установить влияние антропогенных воздействий на аллювиальные почвы сельскохозяйственных земель.
При этом решению подлежат следующие задачи:
1. Оценить степень вреда, причинённого почвам сельскохозяйственных земель, в результате снятия и перекрытия плодородного слоя почвы.
2. Установить степень изменения показателей плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения по величине pH; содержанию органического вещества; степени обеспеченности доступными формами K2O и P2O5 в связи с нарушением технологии проведения вскрышных работ и рекультивации нарушенных земель.
3. Показать характер изменения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава почвы.
Объекты и методы исследования: исследования проводились на земельном участке сельскохозяйственного назначения с почвенными пробами аллювиальной зернистой почвы, отобранными на глубине 0-5 см и 5-20 см.
Определение pH водной вытяжки выполняли по ГОСТ 26423-85 - Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, pH и плотного остатка водной вытяжки.
Гранулометрический и микроагрегатный состав определяли по ГОСТ 12536-2014-Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава почвы.
Содержание подвижных соединений обменного калия и подвижного фосфора выполняли по ГОСТ Р 54650-2011 - Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО.
Отбор почвенных образцов осуществляли согласно ГОСТ 17.4.3.01-2017 «Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб». Для отбора проб почвы использовали лопату копательную остроконечную «ГОСТ 19596-87».
Результаты и обсуждения: как видно из данных таблицы 1 количество органического вещества в исследуемых пробах почвы уменьшилось на глубине 0-5 см до 1,71-2,76% или в 3,5 раза, а на глубине 5-20 см снизилось до 1,92-3,32% или в 3,3 раза, в сравнении с количеством органического вещества в контрольной (фоновой) почве, в которой количество гумуса на глубине 0-5 см составило 7,8%, а на глубине 520 см - 8,54%. Количество утраченного органического вещества из гумусового слоя почвы составило, в среднем, 5,46% в слое почвы 0-5 см и 6,16% в слое почвы 5-20 см. Таким образом, количество утраченного запаса гумуса из пахотного 0-20 см слоя почвы возросло до 172,2 т с 1 га, при этом восстановить утраченный запас органического вещества практически невозможно. Следует отметить, что гумус почвы является интегральным свойством почвы, определяющим биологическую активность почвы, численность и видовой состав почвенной биоты, агрегатированность почвы, водно-физические свойства: плотность, липкость, твердость, пластичность; поглотительную способность и ёмкость поглощения, которые определяют питательный режим, буферность почвы, как её устойчивость к неблагоприятным климатическим условиям, так и к антропогенным воздействиям.
Установлены значительные изменения в количестве доступных форм элементов питания, как в отношении количества обменного калия, так и подвижных форм фосфора. Снижение количества обменного калия в нарушенных почвах
составило в среднем 50,6% от контрольного содержания обменного калия в ненарушенных пробах почвы, или 58,76 мг/кг, с колебаниями в содержании от 44,88 мг/кг до 56,77 мг/кг в пробах почвы нарушенных земель. В изменении количества подвижного фосфора установлены более резкие отклонения от контрольного
содержания подвижного фосфора в пробах почвы ненарушенных земель. Если в
ненарушенных пробах количество подвижного фосфора составило 119 мг/кг в слое почвы 0-5 см и 117,98 мг/кг в слое почвы 5-20 см, при среднем уровне его содержания в слое 0-20 см - 118,5 мг/кг, то в пробах почвы нарушенной территории количество подвижного фосфора колебалось в пределах 88,79 мг/кг в слое 0-5 см и 90,93 мг/кг в слое 5-20 см, при среднем уровне его содержания в почвах нарушенного земельного участка - 89,86 мг/кг, то есть количество доступного фосфора в почвах, лишенных гумусового слоя, снижалось в 1,3-1,5 раза. Доказанные изменения в питательном режиме почвы земель сельскохозяйственного назначения потребуют значительных долговременных экономических затрат на восстановление производительной способности питательного режима почвы.
Таблица 1 - Показатели изменения плодородия аллювиальной почвы земельного участка сельскохозяйственного назначения в результате антропогенных воздействий
<и „ Гранулометрический (зерновой) состав, %
.0 _ (О .0 о ш а з-с о ГО о 5 <0 ю о. > о РН Органическо вещество, % К2О Р2О5 2 5 л 5 г м ю ■ о г м г г г м ю м г ю см м г г м
С1 с ■г. ££ о Н2О мг/кг см 1 ю ■ см 9 9 ю о ■ ю см о о V
1 0-5 8,21 ± 0,05 2,34± 0,47 50,81 ± 10,16 90,55± 18,11 0 0 0 2,52 6,98 35,14 51,06 4,3
2 5-20 8,05± 0,05 3,32± 0,66 54,87± 10,97 113,87± 22,77 0 0 0 3,40 8,41 38,77 45,59 3,83
3 0-5 8,11± 0,05 2,76± 0,55 56,77± 11,35 95,18± 19,04 0 0 0 3,07 10,0 39,40 44,40 3,13
4 5-20 8,20± 0,05 2,12± 0,42 44,88± 8,98 94,49± 18,90 0 0 0 2,68 6,04 41,75 46,64 2,89
5 0-5 8,09± 0,05 2,54± 0,51 46,60± 9,32 87,12± 17,42 0 0 0,05 2,05 7,06 39,90 45,91 5,03
6 5-20 8,10± 0,05 2,16± 0,43 47,45± 9,49 68,60± 13,72 0 0 0,10 3,79 13,32 29,65 47,97 5,17
7 0-5 8,11± 0,05 1,71± 0,34 49,93± 9,99 83,32± 16,46 0 0 0,19 4,24 13,80 39,25 39,38 3,14
8 5-20 8,08± 0,05 1,92± 0,38 53,53± 10,71 86,77± 17,35 0 0 0,21 2,83 13,70 34,86 45,40 3,0
9 (К) 0-5 8,32± 0,05 7,80± 1,56 58,93± 11,79 119,01± 23,80 0 0 0 0 8,41 17,87 52,81 20,91
10 (К) 5-20 8,25± 0,05 8,54± 1,71 58,59± 11,72 117,98± 23,60 0 0 0 0 1,82 9,68 64,92 23,58
Исследованиями доказано значительное изменение гранулометрического (зернового) состава почвы нарушенных земель в связи с выносом на поверхность глубоких, тяжелых по гранулометрическому составу слоев почвообразующей породы и иллювиальных горизонтов, характерных для данного типа почв, подтверждаемое резким уменьшением количества фракций почвенных агрегатов менее 0,1 мм с 20,9123,58% в контрольных пробах почвы до 3,8%, то есть количество агрегатов размером менее 0,1 мм снизилось в 6 раз. Количество частиц-агрегатов размером от 0,5 мм до 0,25 мм возросло в среднем до 37,34% в сравнении с количеством частиц указанного размера в фоновой контрольной почве - 13,78%, то есть почти в 3 раза. Такое изменение гранулометрического (зернового) состава почвы обусловливает резкие изменения в водном, воздушном, тепловом, режимах почвы, в физических и физико-механических свойствах почв, что оказывает прямое влияние на ухудшение плодородия и производительной способности почвы.
Результаты исследования антропогенных изменений почвы показали незначительные отклонения в величине рН водной вытяжки как в слое 0-5 см, так и в слое почвы 5-20 см в сравнении с показателями рН контрольных проб почвы ненарушенных земель. Величина рН изменялась в пределах 8,09-8,21 ед. в слое почвы
0-5 см и pHн2O 8,05-8,20 ед. в слое 5-20 см антропогенно-изменённой почвы в сравнении со значениями pH водной вытяжки контрольных проб почвы, в которых величина рН водной вытяжки изменялась в пределах в слое 0-5 см - pH 8,32 и pH 8,25 в слое почвы 5-20 см, что характеризовало степень щёлочности реакции среды почвы как щелочную или среднещелочную почву. При этом, следует отметить, что увеличение степени щёлочности почвы оказывает влияние на увеличение подвижности гумусовых соединений почвы, их растворимости и снижение агрегатированности почвы.
Выводы:
1. На земельном участке с кадастровым номером 72:17:1705001:59 произошло снижение основных показателей почвенного плодородия аллювиальных почв и установлено уничтожение (порча) плодородного слоя почвы в результате антропогенных воздействий.
2. Установлены темпы снижения содержания органического вещества в слое почвы 0-5 см и 5-20 см в результате нарушения гумусового слоя почвы. Так, темпы снижения гумуса в антропогенно-изменённых почвах достигали 1,71-2,76% (0-5 см) и 1,92-3,32% (5-20 см). Количество утраченного запаса гумуса из пахотного 0-20 см слоя почвы составило 172,2 т с 1 га.
3. Доказаны значительные колебания в количестве обменного калия в почвах антропогенно-деградированных земель сельскохозяйственного назначения. Снижение количества обменного калия (K2O) в нарушенных почвах составило в среднем 50,6% от контрольного (58,76 мг/кг) содержания обменного калия в пробах почвы ненарушенных земель, с колебаниями в содержании от 44,88 мг/кг до 56,77 мг/кг в пробах почвы нарушенных земель.
4. Установлена степень снижения количества доступного фосфора в почвах, лишенных гумусового слоя. Так, в почвах нарушенных земель количество подвижных форм фосфора снижалось в 1,3-1,5 раза в сравнении с количеством подвижного фосфора 119 мг/кг в слое почвы 0-5 см и 117,98 мг/кг в слое почвы 5-20 см ненарушенных земель, при среднем уровне его содержания в слое 0-20 см - 118,5 мг/кг.
5. Исследованиями доказано значительное изменение гранулометрического (зернового) состава почвы нарушенных земель, подтверждаемое резким уменьшением количества фракций почвенных агрегатов менее 0,1 мм с 20,91-23,58% в контрольных пробах почвы до 3,8% в почвах нарушенных земель, то есть количество агрегатов размером менее 0,1 мм снижалось в 6 раз. Количество частиц-агрегатов размером от 0,5 мм до 0,25 мм возросло почти в 3 раза, в среднем до 37,34% в сравнении с количеством частиц указанного размера в фоновой контрольной почве - 13,78%.
6. Величина рН изменялась в пределах 8,09-8,21 ед. в слое почвы 0-5 см и pHH2O 8,05-8,20 ед. в слое 5-20 см антропогенно-изменённой почвы в сравнении со значениями рН водной вытяжки контрольных проб почвы, в которых величина рН водной вытяжки изменялась в пределах в слое 0-5 см - рН 8,32 и рН 8,25 в слое почвы 5-20 см.
Библиография:
1. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экология почв. Учение об экологических функциях почв: Учебник. М.: Изд-во Моск. ун-та; Наука, 2015. 364 с.
2. Экогеохимия ландшафтов: Учебное пособие / Кауричев И.С., Степанова Л.П., Савич В.И., Яковлева Е.В., Коренькова Е.А. Орел.: Орёл ГАУ, 2014. С. 49-51.
3. Кирюшин В.И., Иванов А.Л. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. с 103-104.
4. Савич В.И. Физико-химические основы плодородия почв. М.: РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2013. 431 с.
5. Савич В.И., Никиточкин Д.Н., Гукалов В.Н. Оптимизация свойств почв в период интенсивного ведения сельскохозяйственного производства и загрязнения среды. М.: ВНИИА, 2014. 470 с.
6. Состояние плодородия антропогенно-измененных серо-лесных почв и его эколого-экономическая оценка / Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Коренькова Е.А., Писарева А.В. // Вестник РУДН серия Экология и безопасность жизнедеятельности, 2015. №3. С. 105-114.
7. Организация и особенности проектирования экологически безопасных агроландшафтов: Учебное пособие / Под ред. Л.П. Степановой, 2-е изд., доп. СПб.: Издательство «Лань», 2017. 268 с.
8. Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В. Экологическая оценка влияния антропогенного воздействия на физико-химические свойства урбанозёмов, дерново-подзолистой почвы парковой зоны (г. Москва) и серой лесной почвы (шлаковый отвал п. Думчино) // Агробизнес и экология. 2015. Т. 2. № 2. С. 244-246.
9. Экологическая оценка структуры микробиологического комплекса техногенно-трансформированных земель / Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В., Раскатова В.А. // Агрохимичекий вестник. №3. 2016. С. 20-25.
10. Геохимическая характеристика антропогенно-преобразованных ландшафтов // Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Писарева А.В.// Агрохимия. № 10. 2016. С. 96-103.
УДК 633.111.1:631.527: 581.116.1
ПОЛИМОРФИЗМ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПО ИНТЕНСИВНОСТИ ТРАНСПИРАЦИИ В СВЯЗИ С СЕЛЕКЦИЕЙ НА ВЫСОКУЮ И СТАБИЛЬНУЮ УРОЖАЙНОСТЬ
Икусов Р.А., аспирант 2 года обучения направления подготовки 35.06.01 «Сельское хозяйство». Научный руководитель: руководитель ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование», д.с.-х.н., профессор Амелин А.В. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В статье представлены результаты полевых опытов по изучению интенсивности транспирации листьев у сортов яровой пшеницы. Полученные экспериментальные данные позволяют заключить, что в селекции яровой пшеницы вполне успешно можно проводить целенаправленный отбор исходного материала по интенсивности транспирации.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Яровая пшеница, полиморфизм, селекция, интенсивность транспирации. ABSTRACT
The article presents the results of field experiments to study the intensity of leaf transpiration in spring wheat varieties. The obtained experimental data allow us to conclude that in the selection of spring wheat, it is quite possible to carry out a targeted selection of the source material according to transpiration intensity.
KEYWORDS
Spring wheat, polymorphism, breeding, transpiration intensity.
Введение. Транспирация листьев является важным физиологическим процессом растений [2, 5, 6], который защищает их от перегрева и обезвоживания в
