Почвы сельхозпредприятия совхоза 'Козловский' Барабинского района, Новосибирской области, их агроэкологическая характеристика и мероприятия по повышению плодородия
ТЕМА: «Почвы сельхозпредприятия совхоза «Козловский» Барабинского района, Новосибирской области, их агроэкологическая характеристика и мероприятия по повышению плодородия»
Содержание
Введение
. Общие сведения о хозяйстве
. Условия почвообразования
.1 Почвообразующие породы
.2 Особенности климата
.3 Рельеф
.4 Растительность
. Характеристика пахотных почв
.1 Гранулометрический состав
.2 Общие физические свойства почв
.3 Физико-механические свойства
.4 Физико-химические свойства
.5 Содержание гумуса
.6 Водные свойства и водный режим почв. Расчет и оценка запасов продуктивной влаги в почве
. Агропроизводственная группировка и бонитировка почв
. Определение почвенно-экологического индекса (ПЭи)
. Приемы повышения плодородия почв в агрогруппах
. Экологическая роль почвенного покрова в формировании биосферы
Заключение
Библиографический список
Введение
В результате хозяйственной деятельности почва часто теряет свое плодородие, деградирует или полностью разрушается. Это происходит, когда деятельность человека является нерациональной, экологически необоснованной.
Деградация (постепенное ухудшение качества почвы в результате ухудшения структуры, химических свойств и утраты плодородия) и полное разрушение почвы могут происходить как в результате природных явлений, так и в результате хозяйственной деятельности.
Современные проблемы почвоведения, явления деградации и полного разрушения почвы можно разделить на несколько основных групп:
. Нарушение биоэнергетического режима почв и экосистем:
девегетация почв - потеря почвами растительного покрова, ведущая к омертвлению почв;
дегумификация почв - уменьшение содержания и запасов органического вещества. Это явление наблюдается при распашке и сельскохозяйственном использовании почв. Изменение в окружающей среде неизбежно вызывают перестройку всей почвенной системы. В целинных почвах стабильно равновесие: поступление органических остатков - гумификация - минерализация гумуса. Это устоявшееся веками равновесие сохранилось до распашки почв. Резкое нарушение равновесия связано с сокращением притока органических веществ с пожнивными и корневыми остатками культурной растительности. Это неизбежно вызывает процессы дегумификации.
почвоутомление и истощение почв - процессы, происходящие в почвах в результате длительного возделывания одного вида культур.
. Патологическое состояние почвенных горизонтов и профиля почв:
- отчуждение и выключение почв из действующих экосистем (промышленная эрозия) - разрушение почвенного покрова промышленной деятельностью человека. Её вызывают различные виды деятельности: добыча полезных ископаемых открытым и подземным способами, добыча нефти, промышленное и гражданское строительство, сооружение линий электропередач, дорожное строительство сопровождается полным разрушением почвенного покрова и бессрочным изъятием земель из сельскохозяйственного пользования.
эрозия почв - процесс разрушения почвенного покрова. Эрозия почв включает в себя вынос, перенос и переотложение почвенной массы. В зависимости от факторов разрушения эрозию делят на водную и ветровую (дефляция).
Водная эрозия - процесс разрушения почвенного покрова под действием талых, дождевых или ирригационных вод. Водная эрозия делится на плоскостную и линейную.
Плоскостная эрозия - смыв верхнего горизонта почвы под влиянием стекающих по склону дождевых или талых вод. Механизм поверхностной эрозии связан с разрушающей ударной силой дождевых капель и с воздействием поверхностного стока и талых вод.
Линейная (овражная) эрозия - размыв почв в глубину более мощной струёй воды, стекающей по склону. На первой стадии линейной эрозии образуются глубокие струйчатые размывы и промоины. Дальнейшее их развитие приводит к образованию оврагов. Линейная эрозия приводит к полному уничтожению почвы.
Ветровая эрозия (дефляция) - процесс разрушения почвенного покрова под действием ветра. В зависимости от размера частиц они могут переноситься ветром во взвешенном состоянии, скачкообразно и скольжением по поверхности. Различают пыльные (черные) бури и повседневную (местную) дефляцию.
Пыльные бури повторяются раз в 3-20 лет, уносят до 15-20 см поверхностного слоя почвы.
Повседневная дефляция более медленно, но регулярно разрушает почву. Она проявляется в виде верховой эрозии и поземки. При верховой эрозии частицы почвы поднимаются вихревым движением воздуха высоко вверх, а при поземке они перекатываются ветром по поверхности почвы или перемещаются скачкообразно на небольшой высоте от почвы.
При перекатывании и скачкообразном движении частицы ударяются и трутся друг о друга, что усиливает их разрушение. Это способствует усилению дефляции.
. Загрязнение и химическое отравление почв:
промышленное загрязнение почв - результат осаждения паров, аэрозолей, пыли или растворенных соединений поллютантов на поверхность почвы с атмосферными осадками.
сельскохозяйственное загрязнение почв - результат неправильного применения пестицидов, внесение сверх нормальных доз минеральных и органических удобрений, отходов и стоков животноводческих ферм.
. Разрушение почв военными действиями: передвижение военной техники, строительство фортификационных сооружений, взрывы бомб, снарядов и т.д. приводят к деградации и даже полному разрушению почвенного покрова. испытание и применение ядерного оружия вызывает радиоактивное загрязнение почв.
На перечисленные проблемы необходимо обращать пристальное внимание, не допускать их развития и стараться рационально использовать те блага, которыми нас наградила природа, и помогать ей их сохранять - внося удобрения и проводя необходимые мероприятия для поддержания почв в продуктивном состоянии.
1. Общие сведения о хозяйстве
Совхоз "Козловский" расположен в северной части Барабинского района, в зоне средней Барабы.
Общая площадь совхоза составляет 49509 га в т.ч. сельскохозяйственных угодий 36567 га из них пашни 12504 га. Направление хозяйства молочно-мясное, основным видом скота является крупный рогатый скот, из растениеводства развито производство зерна. Средняя урожайность, за ряд лет зерновых культур составляет 8.4 ц/га.
Табл. 1. Севооборот
севооборотурожайностьВнесено удобрений, т/га0,35Озимая рожь8,5Пшеница яровая8,6Ячмень6Картофель30,7Естественные сенокосы5,3
Пашня занимает 12 504 га, в 1964 году было внесено 4340 т. органических удобрений, таким образом на 1 га пашни пришлось 4340/12 504=0,35 т органических удобрений, что является недостаточным для развития возделываемых культур.
2. Условия почвообразования
Основы учения о факторах почвообразования заложены В.В. Докучаевым, который установил, что почва как особое природное тело формируется в результате следующих факторов - климата, растительности, почвообразующих пород, рельефа местности и возраста страны. Сочетание факторов почвообразования - это комбинации экологических условий развития почвообразовательного процесса и почв. Почвообразовательный процесс - это совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии, протекающих в почвенной толще.
.1 Почвообразующие породы
Территория Барабы, составляющаяся часть обширной Западно-Сибирской низменности, расположена между средними течениями рек Иртыша и Оби. Вся история Барабинской низменности - развитие структур, физико-географических ландшафтов - неразрывно связана с историей Западно-Сибирской низменности. Барабинская низменность представляет собой одну из впадин Западно-Сибирской низменности, которая в течении длительного времени заполнялась осадками глин, песков, суглинков и супесей. Третичные отложения лежат неглубоко от поверхности, отличаются значительной насыщенностью солями и могут влиять на почвообразование. В толще четвертичных отложений выделяют три комплекса осадков: нижнечетвертичные - предледниковые, среднечетвертичные - ледниковые и верхние четвертичные послеледниковые или современная. Мощность четвертичных отложений изменяется с северо-востока от 100 до 40-50 м до 2-10 м на юго-западе.
Наиболее распространенными четвертичными отложениями на территории Барабинской низменности являются речные и озерно-речные отложения. Или сложена основная часть территории, верхняя часть их представлена лессовидными породами на которых формировались более поздние отложении преимущественно тяжелосуглинистого и глинистого механического состава. Механический состав материнских пород тяжелосуглинистый, глинистый, реже среднесуглинистый. Сумма частиц меньше одной сотой миллиметра или фракция физической глины не превышает 60% и не ниже 40%. Уровень грунтовых вод в Барабе находится на небольшой глубине, обычно грунтовые воды на гриве залегают на глубине 5-8 м в приболотном поясе грунтовые воды залегают близко к поверхности и капиллярная кайма их находится на поверхности почвы.
.2 Особенности климата
Один из важнейших факторов, влияющих на почвообразовательный процесс. Характерной особенностью климата Барабы является его континентальность - жаркое сухое лето сменяется продолжительной суровой зимой. Почвы весной оттаивают медленно, а неравномерное распределение снега, который сдувается с открытых повышенных участков рельефа в низины и болота, вызывает такое же неравномерное распространение влаги, т.е. чрезмерное накопление ее в пониженных и недостаток на гривах. Для этой зоны характерно недостаточное увлажнение. Годовое количество осадков равно 300-350 мм. Сумма осадков за период с температурой выше 10° равна 150-200 мм.
Средняя месячная температура января - 19.9º С, минимальная температура июля +18,59º С, максимальная + 36-389º С.
Снежный покров устанавливается в первых числах ноября. Наибольшая высота его отмечается в марте-30-40 см. На полях распределение снега крайне неравномерное. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом в среднем равна 160 дням. Весной поля освобождаются из -под снега в средине апреля. Заморозки превращаются в конце мая. Продолжительность безморозного периода 113-115 дней.
Господствующими ветрами являются ветры юго-западного и западного направлений. Скорость ветра в среднем 4-5 м/сек.
.3 Рельеф
Барабинская низменность представляет собой плоскую слабо дренированную равнину, реки Барабы мелководны и заключены в широкие долины, на территории совхоза рек нет, но широко распространены озера и болота, озера часто заросшие осокой и камышом, нередко засоленные. Все многообразие Барабинских Болот по их происхождению и условиям питания делят на два типа: болота водоемного происхождения и болота суходольного заболачивания. В современных условиях гидроморфный режим болот поддерживается неурегулированностью поверхностного стока, слабой дренированностью территории, близким стоянием к поверхности грунтовых вод. Общая площадь занятая болотами на территории хозяйства составляет около 5%
Основная форма рельефа территории совхоза "Козловский" - это гривной рельеф, который характеризуется чередованием грив и межгривных понижений. Гривы обычно имеют направление с северо-востока на юго-запад и представляющий собой линейно-вытянутые шириной (от 300 м до 600 м и длиной от 2 до 5 км). Относительная высота 2-5 м, реже 10-12 м. Северные склоны грив, как правило пологие, а южные более крутые. Поверхность грив плоская, местами нарушаемая небольшими и неглубокими западинами занятыми березовыми колками.
Понижения между гривами представляют плоские ложбины занятые зарастающими озерами, болотами и сырыми солончаковыми лугами.
Среди низинных травяных болот часто встречаются сфагновые моховые болота. Гривы обычно, сложены более легкими породами; межгривные понижения - оглеенными тяжелыми суглинками, подстилаемые глинистыми осадками.
2.4 Растительность
Территория совхоза расположена в лугово-солонцеватой подзоне лесостепи. Растительный покров отличается преобладанием болотных, луговых и солончаковых типов, повышенные участки рельефа в основном распаханы. Лесов на территории совхоза сохранилось очень немного. Они представлены березовыми колками приуроченными к блюдцеобразным западинам с осолоделыми почвами и солодями, на гривах и гривообразных повышениях колки сухие в межгривных понижениях сырые. В местах с продолжительным застоем воды распространены ивовые кустарники. Травяная растительность на гривных повышениях представлена остепненными лугами, видовой состав которых слагается из луговых и лугово-степных форм и отличается большим разнообразием. Среди наиболее распространенных видов следует назвать мятлик, мышиный горошек, чина луговая, лабазник, тысячелистник и др.
Растительность пониженных элементов рельефа, которые занимают большую часть территории представлены лугово-солонцово-солончаковым и болотным комплексом. К окраинам болот примыкают солончаковые луга, травостой их состоит преимущественно из галофитов. Широкое распространение получает влаголюбивая болотная растительность. В сухие годы происходит обратное явление отсутствия болот и засоление грунтов.
Болота на территории совхоза травянистые, окруженные широким поясом солончаковых лугов. Такие болота располагаются на торфяниках и торфяно-болотных почвах, В травяном покрове их преобладают: осоки, тростник, камыш. Большинство болот сильно закочкованы.
Чернозем осолоделый
Существенной особенностью черноземных почв является наличие в их профиле на некоторой глубине карбонатно-иллювиального горизонта. Провинициальной особенностью черноземов является небольшая мощность их гумусового горизонта. Малов количество осадков гривной рельеф обусловили промачивание почвы на малую глубину. Основной влагооборот совершается в толще небольшой мощности, поэтому и корневая система растении сосредотачивается в поверхностных горизонтах. В связи с чем максимум накопления гумуса находится в верхних горизонтах, мощность которых редко превышает 30-35 см.
Вторым характерным признаком черноземов является их языковатость т.е. неравномерность окраски в горизонте "АВ" и is" это объясняется глубоким промерзанием почвы зимой и сильным высыханием в летние месяцы, что вызывает растрескивание почвы и неодинаковое проникновение вглубь органической массы.
Третьей особенностью черноземов Западной Сибири является слабо выраженная макроструктура. Они имеют рыхлокомковатую структуру даже в целинном состоянии и легко разрушаются при распашке. И последний признак черноземов близкое залегание карбонатного горизонта б0-70 см, объясняется это так же малым количеством осадков, не обеспечивающих глубокого промывания карбонатов. Осолоделые черноземы по некоторым признакам напоминают оподзоленные черноземы, обладая ореховатой структурой переходного горизонта и обнаруживая пятна кремнезема в нижней части горизонта А. В поглощающем комплексе их содержится поглощенный натрий и незначительное количество поглощенного водорода, в связи с этим реакция почвенного раствора в верхних горизонтах слабокислая, а в нижних - щелочная.
О морфологическом строении профиля чернозема осолоделого можно судить из описания разреза №13, разрез заложен на пашне на вершине гривы.
Ап 0-27 см темно-серый, тяжелосуглинистый, непрочной комковато порошистой структуры, рыхлый, много корней, переход постепенный.
ВА 27-53 см. Светло-коричневый, тяжелосуглинистый с большими гумусовыми затеками, уплотнен, переход, постепенный.
В 53-67 см. коричневый, глинистый, ореховатой структуры, уплотнен, с кремнеземистой присыпкой, переход заметный.
ВС 67-120 см. Светло-коричневый, глинистый, плотный с выцветами солей, бурно вскипает, переход постепенный.
С 120-150 см. Плотный, глинистый с выцветами солей, карбонатов, бурно вскипает.
По классификации почв Качинского по механическому составу осолоделые черноземы относятся к тяжёлосуглинистым и глинистым иловато-песчаным почвам. Сопоставляя между собой цифры содержания механических фракции по горизонтам, видно, что книзу происходит некоторое увеличение песчаных фракции, так если в горизонте ва частиц 0.01 мм содержится 34.37%, то в горизонте В уже 37.97, а в нижнем 53%. Распределение гигроскопической влаги по профилю находится в соответствии с характером механического состава и содержанием гумуса, верхние горизонты более гумусные и более гигроскопичны.
Химическая характеристика осолоделых черноземов дана в таблице №4. по содержанию гумуса в верхнем горизонте эти черноземы могут быть отнесены к высокогумусным, содержание его 7-11% в верхних горизонтах ниже по профилю заметно падает, на глубине 40-50 см содержание гумуса всего 1-2%, Содержание валового азота изменяется в соответствии с изменением содержанием гумуса.
в соответствии с распределением гумуса по горизонтам находятся поглощенные основания. Верхние горизонты характеризуются высоким содержанием поглощенных оснований, книзу оно в силу снижения гумуса резко уменьшается. Среди поглощенных оснований кальция и магния в данных почвах имеется и водородный ион, о чем свидетельствует слабая кислотность солевой вытяжки (рН = 5.75-6.25). Наилучшее соотношение катионов Ca и Mg, в почве 6:1.
Содержание фосфора и калия в черноземах высокое, так фосфора в верхнем горизонте содержится II-20 и даже 37 м-зкв калия 37-50 м-акв на 100 гр. почвы. Черноземы осолоделые являются лучшими пахотными почвами в совхозе и занимают большую площадь.
Серые лесные осолоделые
На территории совхоза выделено три вида серых лесных почв; темно-серые осолоделые почвы, серые и светло-серые, Осолоделые почвы являются генетически связанными с солонцовым типом почвообразования, они представляют собой дальнейшую стадию расслоения и промывания, засоленных и солонцовых почв. В результате процесса осолонения профиль почвы принимает строение, сходное с профилем подзолистых почв. Горизонт распада и выноса (А2) у них становится светло-серым или белесым по цвету листоватым или плитчатым по структуре и обогащенным аморфным кремнеземом.
По химическим свойствам в начальной стадии осолонения они характеризуется щелочными свойствами, но в дальнейшем, ввиду вытеснения из них поглощенного натрия и внедрения водородного иона, они приобретают кислую реакцию.
Осолоделая природа данных почв доказывается не только накоплением в них избытка аморфного кремнезема, но и тем что они расположены в окружении засоленных и солонцовых почв.
Но морфологическому строению осолоделые почвы характеризуются довольно четко выраженным профилем. В зависимости от содержания гумуса осолоделые почвы разделяются на темно-серые, серые и светло-серые осолоделые почвы, на территории совхоза чаще всего встречается темно-серая осолоделая почва, залегает на вершинах и склонах хорошо выраженных грив частым фоном и в комплексе с серыми осолоделыми почвами.
Для примера приводится описание разреза №I темно-серой осолоделой почвы, разрез заложен на пашне на вершине гривы.
АП 0-18 см Темно-серый, тяжелосуглинистый, непрочной комковато-порошистой структуры, густо пронизан корнями, переход резкий.
В 18-47 см Коричневый, плотный, комковато-ореховатой структуры, с глянцем на структурных отдельностях, переход постепенный.
ВС 47-120 см Светло-коричневый, уплотнен, с белыми выцветами солей, бурно вскипает, переход постепенный.
С 120-150 см. Светло-коричневый уплотненный карбонатный суглинок.
Темно-серые почвы имеют в среднем мощность гумусового горизонта 18-25 см. Признаки осолонения выражены ясно, хорошо заметна кремнеземистая присыпка и ореховатая структура в иллювиальное горизонте.
Данные механического состава почв выявляет неравномерное распределение по отдельным генетическим горизонтам иловатой фракции верхние горизонты заметно обеднены, а иллювиальный горизонт обогащен частицами меньше 0.001 мм. Содержание крупных частиц увеличивается в материнской породе.
Содержание гумуса в темно-серых почвах невысокое 4-5% с глубиной резко снижается, невысокое и содержание азота. Фосфора и калия напротив содержимся много, фосфора 2-19 и даже 23 мг на 100 гр. почвы и калия 21-37 мг на 100 гр.почвы. Степень насыщенности основаниями очень высокая 90-95% рН солевой вытяжки 5.9-5.6, в известковании эти почвы не нуждаются. Следует сказать, что реакция среды (рН 5.5) от слабокислой в верхних горизонтах, книзу по профилю становится елочной: что свидетельствует о карбонатности материнских пород.
Наибольшими участками на склонах грив и в комплексе с темно-серыми почвами, встречаются на территории совхоза серые осолоделые почвы.
Морфологическое строение этих почв видно из описания разреза №16 заложенного на склоне гривы, на пашне в посеве пшеницы.
АП 0-18 см. Серый, тяжелосуглинистый, непрочной комковато-порошистой структуры, сильно пронизан корнями, переход резкий.
А 18-63 см. Коричневый, глинистый, ореховатой структуры с кремнеземистой присыпкой, уплотнен, перевод постепенный.
ВС 63-132 см. Коричневый, глинистый, с менее выраженной ореховатой структурой с кремнеземистой присыпкой, вскипает в конце горизонта, переход постепенный.
С 132-150 см. Палевый, глинистый, плотный, с выцветами карбонатов, бурно вскипает.
Серые осолоделые почвы отличаются от темно-серых более укороченным гумусовым горизонтом и малым содержанием гумуса 2-3%, азота содержится очень мало, зато фосфора и калия содержится в большом количестве.
Светло-серые осолоделые почвы по морфологическому строению и химическим свойствам стоят очень близко к солодам, встречаются небольшими участками и практического значения в хозяйстве не имеют.
Лугово-черноземные почвы
Эти почвы широко распространены в Барабе. На территории совхоза встречаются лугово-черноземная солонцеватая и лугово-черноземная осолоделая. Очень ограниченное распространение имеют черноземно-луговая осолоделая и лугово-черноземная карбонатная почвы.
Почвы лугово-черноземного типа располагаются на слабо приподнятых плоских участках равнины, а также изредка залегают на пологих склонах грив, то есть занимают такие элементы рельефа, где возможно частичное влияние грунтовых вод на почвообразующий процесс.
По внешним признакам лугово-черноземные почвы сходны с соответствующими разновидностями черноземов, но ввиду высокого стояния грунтовых вод (3-5 м) нижняя часть профиля значительно увлажнена, что вызывает окислительно-восстановительные процессы, результатом чего в нижней части профиля являются пятна ржавчины и пятна оглеения.
Почвы лугово-черноземного типа по общему запасу питательных веществ не уступают чернозему осолоделому, который распространен на территории совхоза. Но для растений эти запасы не всегда доступны и поэтому по эффективному плодородию они стоят ниже черноземов.
К весенней обработке они поспевают позже гривных почв, вегетационный период зерновых культур несколько затягивается.
Из лугово-черноземных почв наибольшее распространение на территории совхоза имеет лугово-черноземная осолоделая. Ниже приводится морфологическое описание этой почвы.
Разрез №55 Заложен на плоской равнине в 1375 метрах к югу от деревни Новотолчино и 2250 метрах северо-западнее деревни Новошелковниково. Пашня. Посев овса, Вскипание со 100 см.
АП 0-25 см темно-серый, тяжелосуглинистый. рыхлый. комковато-порошистый, густо пронизан корнями, однородно окрашен, переход постепенный.
АВ 25-45 см Темно-бурый. комковато-ореховатыи, тяжелосуглинистый, свежий, пронизан корнями растений, присыпка кремнезема, переход постепенный.
В 45-100/55: Бурый с гумусовыми потеками, глинистый, ореховато-призматичной структуры, кремнеземистая присыпка, вскипает на границе с материнской породой, переход явно выраженный.'
С100-150/50 Светло-коричневый, влажный, тяжелосуглинистый бесструктурный, плотный, слабые пятна оржавления, бурно вскипает.
Распределение гигроскопическом влаги по профилю находится соответствии с процентным содержанием фракции механического состава и гумуса, верхние горизонты более тяжелые и потому они более гигроскопичны.
Содержание гумуса в верхнем пахотном горизонте в основном, колеблется около 10%. Вниз по профилю содержание гумуса быстро падает и на глубине 50-60 см его содержание колеблется в пределах 1,5-2%. Содержание валового азота изменяется в соответствии с изменением содержания гумуса, что вполне закономерно. То же самое можно сказать и о сумме поглощенных оснований.
Сравнительно высокая сумма поглощенных оснований в верхних горизонтах быстро падает вниз по профилю. Сумма поглощенного кальция и магния в пахотном горизонте составляет 35-60 мл/экв. Соотношение поглощенного кальция и магния весьма благоприятное для растения.
Слабо кислая, близкая к нейтральной, реакций в пахотном горизонте (рН 5.85-6.5) благоприятно оказывает влияние на развитие растений.
Что касается содержания фосфора, то можно сказать, что угово-черноземная осолоделая почва содержит достаточное его количество (11-20 мгр/100 гр.почвы) и хорошо обеспечивает зерновые культуры, но для пропашных и особенно овощных культур этого явно недостаточно.
Солонцы осолоделые
Солонцы - это почвы, в которых солонцовый процесс почвообразования проявляется наиболее ярко, они имеют ясно выраженный солонцовый горизонт столбчатый или ореховатой структуры. Солонцеватые же почвы в этом горизонте столбов не имеют, структура у них мелкоореховатая, уплотненность меньше. Поглощенного натрия в солонцеватых почвах гораздо меньше чем у солонцов и не превышает 20% от суммы поглощенных оснований.
В сельскохозяйственном производстве большое значение имеет мощность над солонцового горизонта. Чем мощнее над солонцовый горизонт тем ценнее почва в агрономическом отношении. Поэтому принята классификация солонцов по мощности над солонцового горизонта: на глубокие (мощность над солонцового горизонта более 15 см, средние 11-15 см, высокие 6-10, корково-столбчатые 0-5 см.
Осолоделые солонцы приурочены к неглубоким западинам и понижениям среди солонцовых пространств.
Наиболее ценными из солонцов в агрономическом отношении шея глубокие солонцы и глубоко солонцеватые почвы. Мощность над солонцового горизонта этих почв колеблется от 17 до 25 см., может быть и еще мощнее. Занимают они слабо приподнятые участки равнин, пологие склоны грив. Почти все они распаханы и в благоприятные по метеорологическим условиям годы на этих почвах созревают хорошие урожаи пшеницы и других сельхоз культур.
.1 Гранулометрический состав
В результате процессов выветривания плотные горные породы превращаются в рыхлую массу, состоящую из частиц различного размера, которые называются механическими элементами. Механические элементы, близкие по размерам, объединяются во фракции. Совокупность механических фракций представляет гранулометрический состав почвы.
Табл. 2. Чернозем осолоделый
Глубина, см1-0,25Фракция мех. Состава в %Назв. Мех сост.0,25-0,050,05-0,010,01-0,0050,005-0,001<0,001<0,0110-20-Тяж. Сугл.26,617,211,4183059,520-300,73Глина1718,211,415,73864,938-481,13-15,717,69,9610,445,2565,6355-651,28-18,318,48,210,8842,9662,0390-1001,42Тяж сугл.17,5164,628,9436,550140-1502,05-26,296,065,4835,547
Табл. 3. Серая лесная осолоделая
Глубина, см1-0,25Количество частиц (диаметр, мм)Назв. Мех сост.0,25-0,050,05-0,010,01-0,0050,005-0,001<0,001<0,010-201,48Тяж. сугл21,51710,7514356020-251,96-21,0717,36,912416050-601,97-27,312,76124058130-1403,63-328,5483244
Табл. 4. Лугово-черноземная
Глубина, см1-0,25Фракция мех. Состава в %Назв. Мех сост.0,25-0,050,05-0,010,01-0,0050,005-0,001<0,001<0,010-100,24Глина62311,422,1137,27130-40--52512,410,7746,369,950-60--3,2208,961240,2562130-1400,13Тяж. Сугл.5,32012,26,223857
Табл. 5. Солонцы
Глубина, см1-0,25Фракция мех. Состава в %Назв. Мех сост.0,25-0,050,05-0,010,01-0,0050,005-0,001<0,001<0,010-23--12391414,4225030-40--6251211,7456960-70--5237,3836,552135-145--2,092810,493756
.2 Общие физические свойства почв
К общим физическим свойствам почв относятся плотность твёрдой фазы почв, плотность почвы в целом, пористость почвы.
Плотность твёрдой фазы - средняя плотность почвенных частиц - масса сухого вещества почвы в единице его истинного объёма, т. е. в единице объёма твёрдой фазы почвы, выраженная в г/см3 или т/м3.
Плотность почвы - масса сухого вещества почвы в единице её объема естественного ненарушенного сложения, выраженная в г/см^3 или т/м^3. Плотность изменяется в широких пределах: у минеральных - от 0,9 до 1,8 г/см3, у торфянистых болотных - от 0, до 0,40 г/см3.
На величину плотности влияет минералогический и механический состав почв, содержание в них органического вещества, структурность, сложение. Существенное влияние на плотность оказывает обработка.
Наиболее рыхлой почва бывает короткий период после обработки, а затем начинается её уплотнение. После какого-то срока почва достигает определённой плотности, которая затем мало изменяется. Такая плотность называется равновесной.
В верхних горизонтах чернозёмов плотность 1,0 - 1,2 г/см3. под влиянием приемов окультуривания верхние горизонты пахотных почв имеют более низкий показатель плотности.
Для большинства сельскохозяйственных культур оптимальная величина плотности на суглинистых и глинистых почвах 1 - 1,2 г/см3. Дальнейшее увеличение её снижает урожай сельскохозяйственных культур.
Пористость - Суммарный объём всех пор между частицами твёрдой фазы почвы. Пористость выражается в процентах от общего объема почвы. В разных горизонтах минеральных почв пористость изменяется в широких пределах (25-80%), в гумусовых горизонтах обычно составляет 50-60%, для болотных торфяных почв 80-90%.
В зависимости от величины пор различают капиллярную и некапиллярную пористость.
Капиллярная пористость равна объему капиллярных промежутков почвы, некапиллярная - Объему крупных пор. Сумма видов пористости составляет общую пористость почвы.
Пористость почвы прежде всего определяется ее структурностью, а также зависит от плотности, механического и минералогического состава. В макроструктурных почвах на поры приходится большая часть объема; в микроструктурных почвах - меньшая часть объёма почвы.
С общей пористостью связаны водопроницаемость, воздухопроницаемость и воздухоёмкость, газообмен между почвой и атмосферой.
.3 Физико-механические свойства
К физико-механическим свойствам почвы относятся пластичность, липкость, набухание, усадка, связность, твёрдость и сопротивление при обработке.
Физико-механические свойства зависят от минералогического и гранулометрического составов, содержания гумуса, структурного состояния и обменных катионов.
Пластичность - способность почвы менять свою форму под действием внешних сил и сохранять полученную форму после прекращения механического воздействия. (глинистые и суглинистые почвы во влажном состоянии)
Липкость - свойство влажной почвы прилипать к другим телам. В результате прилипания почвы к рабочим частям машин и орудий увеличивается тяговое сопротивление и ухудшается качество обработки почвы.
Липкость определяет такое важное производственное свойство почв, как их физическая спелость. Физическая спелость почв обуславливается уровнем увлажнения, при котором исчезает способность почвенных «частиц» прилипать к сельскохозяйственным орудиям, но возникает способность самоагрегироваться. Раньше других достигают состояния физической спелости почвы лёгкого гранулометрического состава и гумусированные черноземы.
Набухание - увеличение объема почвы при увлажнении. Набухание присуще мелкоземистым почвам, содержащим большое количество коллоидов, и объясняется связыванием тонкими частицами почвы молекул воды (увеличением гидратных оболочек). Наиболее набухаемые глинистые почвы. Набухание тесно связано с составом глинистых минералов почвы. Минералы монтмориллонитовой группы с расширяющейся кристаллической решеткой обладают наибольшей набухаемостью, минералы каолинитовой группы - наименьшей. Органические коллоиды при увлажнении также сильно увеличиваются в объёме.
Большое значение на набухание оказывает состав обменных катионов почв.
Усадка - сокращение объёма почвы при высыхании. Величина усадки обусловлена теми же факторами, что и набухание. Чем больше набухание, тем сильнее усадка почвы.
Связность - способность почвы сопротивляться внешнему усилию, стремящемуся разъединить почвенные частицы. Вызывается связность силами сцепления между частицами почвы. Степень сцепления обусловлена механическим и минералогическим составом, структурным состоянием почвы, влажностью и характером её сельскохозяйственного использования.
Наибольшей связностью характеризуются глинистые почвы, наименьшей - песчаные. Малоструктурные почвы в сухом состоянии имеют максимальную связность. Выражается в кг/см2.
Твёрдость - сопротивление, которое оказывает почва проникновению в нее какого-либо тела. Высокая твердость признак плохих физико-химических и агрофизических свойств почв. Она хуже пропускает воду и воздух. На почвах со значительной твердостью растения развиваются плохо.
Твердость почвы зависит от её увлажнения. По мере уменьшения влажности она резко возрастает.
С твердостью связана такая важная техническая характеристика почвы, как сопротивление её обработке. В обычном интервале влажности сопротивление почвы при обработке находится в прямой зависимости от твёрдости почвы. Измеряется в кг/см2.
Удельное сопротивление - усилие, затрачиваемое на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность. Удельным сопротивлением обуславливается величина силы тяги при вспашке почвы. Выражается в кг/см2.
.4 Физико-химические свойства
Почвенный раствор - влага почвы находящаяся во влагожидкостном состоянии с растворенными в ней веществами.
Реакция почвенного раствора. Характерным свойством почвы является её реакция. Она проявляется при взаимодействии почвы с водой или растворами солей и определяется наличием свободных ионов Н+ и ОН- в почвенном растворе. Она зависит также от обменности катионов.
Реакция почвенного раствора в различных почвах колеблется от pH 3,5 до 8-9. Наиболее кислую реакцию имеют болотные почвы. Кислой реакцией характеризуются подзолистые и дерново-подзолистые почвы (pH 4-6). Черноземы имеют реакцию близкую к нейтральной.
Реакция может быть:
. сильнокислой 3-4
. кислой 4-5
. слабокислой 5,1-6,5
. нейтральной 6,5-7,1
. слабощелочной 7,2-7,5
. щелочная 7,5-8,5
. сильнощелочная >8,5
Гидролитическая кислотность - вся кислотность, проявляющаяся при действии гидролитической щелочной соли.
Степень насыщенности почв основаниями - это количество поглощенных оснований, выраженное в процентах от емкости поглощения. Она показывает, какая часть от емкости поглощения приходится на обменные основания, и в разных типах почв колеблется от 5 до 100%.
Каждая почва способна удерживать в поглощенном состоянии лишь определенное количество катионов. Эта величина называется емкостью катионного обмена.
Табл. 6. Чернозем осолоделый
Глубина образцаГигр. водаГумусАзотФосфорКалийрН сол.СаMg0-205,410,70,47791162,56,2547,55,829-394,780,38201462,56,2540,34,939-494,81,45,422,54,455-654,81,36,55274,670-803,97,1120-1307,2
Табл. 7. Темно-серая осолоделая
Глубина образцаГигр. водаГумусАзотФосфорКалийГидрол. кисл.рН сол0-2045,790,23482337,52,635,920-294,273,550,14531831,22,285,629-394,451,311,796,550-604,511,057,25100-1107,3130-1407,4
Табл. 8. Лугово-черноземная
Глубина, смГумус Азот общийФосфор валовой, %Азот легкогидролизуемый, мг/100 гПодвижные формы, мг на 100 г почвыГидролитическая кислотность мг-экв на 100 г почвы%P2O5K2O0-108,50,3920,236Не опр.22,511,64,8723-335,670,2580,213»22,55,55,6235-452,60,1480,15»255,33,3755-651,410,0820,121»305,32,72
Обладают значительной емкостью обмена. Сумма обменных оснований в гумусовом горизонте достигает 36-47 мг-экв, на глубине 40-50 см - 20-25 мг-экв на 100 г почвы.
Табл. 9
Глубина, смСаMgHСумма pHМг-экв на 100 г почвыводныйсолевой0-1031,74,55Не опр.36,25Не опр.5,523-3323,793,71»27,5-5,235-4519,392,87»22,26-5,955-6517,642,87»20,51-5,9
Среди обменных катионов 85-89% суммы приходится на долю кальция, около 10-14 мг-экв - на долю магния.
Табл. 10. Солонци
Глубина образцаГигр. водаГумусАзотФосфорКалийСаMg0-204.079.570.4132931.2531.863.1521-313.897.860.3152718.731.318.6434-443.924.1026.323.9351-615.2229.327.5685-955.98132-1453.613.5 Содержание гумуса
Табл. 11. Содержание гумуса в черноземе осолоделом
Глубина, смГумус, %0-2010,729-30839-491,455-651,3
Табл. 12. Содержание гумуса в темно-серой осолоделой почве
Глубина, смГумус, %0-205,829-393,639-491,3155-651,05
Табл. 13. Содержание гумуса в лугово-черноземных почвах
Глубина, смГумус, %0-208,523-335,6735-452,655-651,41
Табл. 14. Содержание гумуса в солонцах
Глубина, смГумус, %0-209,621-317,934-441,4
Расчет запасов гумуса в почве:
Расчет запасов гумуса в почве производится по формуле:
Запасы гумуса т/га = А*h*d
Где А - содержание гумуса в %;- мощность слоя почвы, см;- плотность слоя почвы, г/см3;
Запас гумуса в черноземе осолоделом:
1. 10,7 * 20 * 1,15 = 246,1 т/га (в пахотном слое 0-20 см)
. 8 * 10 * 1,3 = 104 т/га
. 1,4 * 10 * 1,4 = 19,6 т/га
. 1,3 * 10 * 1,55 = 20,15 т/га
. 246,1+104+19,6+20,15=389,85 т/га (в метровом слое)
1. 5,79 * 20 * 1,4 = 162,12 т/га (в пахотном слое 0-20 см)
. 3,55 * 10 * 1,3 = 46,15 т/га
. 1,31* 10 * 1,3 = 17,03 т/га
. 1,05 * 10 * 1,3= 13,65 т/га
. 162,12+46,15+17,03+13,65=238,92 (в метровом слое)
Запас гумуса в лугово-черноземной почве:
1. 8,5 * 20 * 1,15 = 195,5 т/га (в пахотном слое 0-20 см)
. 5,67 * 10 * 1,25 = 70,88 т/га
. 2,6 * 10 * 1,35 = 35,1 т/га
. 1,41 * 10 * 1,45 = 20,45 т/га
. 195,5+70,88+35,1+20,45=321,93 т/га (в метровом слое)
Запас гумуса в солонце:
1. 9,6 * 20 * 1,15 = 220 т/га (в пахотном слое 0-20 см)
. 7,86 * 10 * 0,9 = 70,74 т/га
. 4,1 * 10 * 1 = 41 т/га
.6 Водные свойства и водный режим почв. Расчет и оценка запасов продуктивной влаги в почве
Важнейшими водными свойствами почв являются водоудерживающая способность, водопроницаемость и водоподъемная способность.
Водоудерживающая способность - свойство почвы удерживать то или иное количество воды, обусловленное действием сорбционных и капиллярных сил.
Чем больше глин, вторичных минералов, гумусовых солей и чем выше гумусированность почвы, тем сильнее способность почвы сорбировать влагу (её гигроскопичность). Поглощенная влага называется - гигроскопической.
Гигроскопичность зависит от влажности окружающей среды, когда относительная влажность воздуха приближается к 100%, почва насыщается водой до величины, называемой максимальной гигроскопичностью.
Влагоемкость - количество воды, характеризующее водоудерживающую способность почвы.
Различают следующие виды влагоемкости:
. Капиллярная (КВ) - количество воды удерживаемое в капиллярно-подвижном состоянии. Грунтовая вода поднимаясь образует капиллярную кайму.
. Наименьшая (НВ) - максимальное количество влаги, которое способна удерживать почва в полевых условиях.
. Полная (ПВ) - все поры насыщены водой.
Разница между полной и наименьшей влагоемкостью называется максимальной водоотдачей.
Водопроницаемость - способность почвы воспринимать и пропускать воду.
Стадии:
. впитывание
. фильтрация
При застое воды (низкой водопроницаемости) происходит заболачивание, смыв и размыв почв.
При повышенной водопроницаемости вода быстро опускается за пределы корневого слоя.
Водоподъемная способность - свойство почвы вызывать капиллярный подъем влаги.
Это свойство служит дополнительным водоснабжением почв, благодаря ему грунтовые воды оказывают большое внимание на почвообразование и развитие агрономических свойств почв.
Водный режим почв - это совокупность всех явлений поступления влаги в почву, ее передвижения, удержания в почвенных горизонтах и расхода из почвы.
Статьи прихода воды в почву: атмосферные осадки, грунтовые воды, конденсация из паров воды, поверхностный боковой приток, внутрипочвенный боковой приток.
Статьи расхода воды из почвы: испарение, транспирация, фильтрация, поверхностный сток, внутрипочвенный боковой сток. Все величины прихода и расхода воды выражаются в мм или в м3/га.
Типы водного режима формируются под воздействием основных статей водного баланса, ведущими из которых являются осадки и испаряемость. Отношение осадков к испаряемости характеризуется коэффициентом увлажнения (КУ).
Промывной водный режим формируется в гумидных областях, где осадки превышают испаряемость (КУ>1). Атмосферные осадки ежегодно промачивают почвенно-грунтовую толщу до уровня почвенно-грунтовых вод, часто весной и осенью в таких посевах формируется верховодка.
Периодически промывной водный режим формируется на границе влажных и полувлажных областей (КУ 0,8-1,2). Для таких областей характерно промачивание атмосферными осадками почвенно-грунтовой толщи до уровня грунтовых вод один раз в 10-15 лет.
Непромывной водный режим формируется в полувлажных и полусухих областях (КУ 1-0,33). Почвенная толща промачивается в пределах 1-2,5 метра. Между промачиваемой толщей и капиллярной каймой грунтовых вод существует горизонт с постоянной в течение всего года низкой влажностью, близкой к ВЗ.
Аридный водный режим образуется в сухих областях (КУ<0,33). В течение всего года в почвах влажность приближается к ВЗ и только после выпадения осадков несколько увеличивается.
Выпотной водный режим складывается в почвах семиаридного и аридного климата (КУ<0,55) при неглубоком залегании грунтовых вод.
Капиллярная кайма грунтовых вод поднимается к поверхности почв, при этом влага испаряется, а растворенные в ней соли скапливаются в поверхностных горизонтах.
Десуктивно-промывной водный режим формируется на почвах семиаридного и аридного климата (КУ<0,55), но при более глубоком залегании грунтовых вод, чем у почв с выпотным режимом. Поэтому капиллярная кайма не достигает поверхности почвы, но охватывает зону распространения корневых систем и испаряется не физически, а десуктивно через посредство растений.
Паводковый водный режим характерен для речных пойм и дельт, где поверхность почвы ежегодно или раз в несколько лет подвергается затоплению паводковыми водами. Он распространен во всех природных зонах и сопровождается накоплением аллювиальных отложений.
Амфибиальный режим формируется при постоянном или длительном затоплении почв.
Мерзлотный водный режим характерен для областей вечной мерзлоты. В течении большей части года вода находится в форме льда, и только в летние месяцы почва оттаивает на небольшую глубину и формируется надмерзлотная верховодка.
Водозастойный водный режим характерен для болотных почв атмосферного и грунтового увлажнения при плохом дренаже.
Периодически водозастойный режим характерен для болотных почв грунтового увлажнения с ярко выраженными сезонными колебаниями уровня грунтовых вод. Влажность почв при этом варьируется от полной влагоемкости до уровня ниже наименьшей влагоемкости.
Ирригационный водный режим создается при искусственном орошении. Он может существенно различаться в зависимости от норм и типа орошения, глубины залегания грунтовых вод, наличия и характера искусственного дренажа, водного режима природной зоны.
Осушительный водный режим создается при искусственном осушении болотных и заболоченных почв.
Расчет запасов продуктивной влаги в почве
= 0,1* (В - ВЗ) * h *d
Где W - запас влаги, мм;
,1 - коэффициент для пересчета в мм;
В - полевая влажность, %;
ВЗ - влажность завядания, %;- мощность слоя почвы, см;- плотность слоя почвы, г/см3.
Табл. 15. Данные для расчета продуктивной влаги темно-серой лесной подзолистой почвы
Глубина, смd, г/см3ВЗНВВлажность, %%0-101,1822,713,510-201,157,122,113,820-301,256,221,915,830-401,35,219,813,540-501,354,219,615,550-601,46,419,514,960-701,455,820,615,570-801,58201680-901,5591916,190-1001,681815,3По ВЗ:
. 0,1*(13,5-8)*10*1,1=6,5
. 0,1*(13,8-7,1)*10*1,15=7,7
Для слоя 0-20 см запас продуктивной влаги равен: 6,5+7,7=14,2. Содержание воды менее 20 мм, что говорит о том, что оценка продуктивной влаги в пахотном слое является неудовлетворительной.
. 0,1*(15,8-6,2)*10*1,25=12
. 0,1*(13,5-5,2)*10*1,3=10,8
. 0,1*(15,5-4,2)*10*1,35=15,3
. 0,1*(14,9-6,4)*10*1,4=11,9
. 0,1*(15,5-5,8)*10*1,45=14,07
. 0,1*(16-8)*10*1,5=9,5
. 0,1*(16,1-9)*10*1,55=11
Для слоя 0-100 см запас продуктивной влаги равен: 6,5+7,7+12+10,8+15,3+11,9+14,07+9,5+11+11,7=110,5. Содержание воды входит в промежуток от 130 до 90 мм, что говорит о том, что оценка продуктивной влаги в метровом слое является удовлетворительной.
По НВ:
. 0,1*(22,7-8)*10*1,1=16,17
. 0,1*(22,1-7,1)*10*1,15=17,25
Для слоя 0-20 см запас продуктивной влаги равен: 16,17+17,25=33,42. Содержание воды входит в интервал от 30 до 40 см, что говорит о том, что оценка продуктивной влаги в пахотном слое по НВ является удовлетворительной.
. 0,1*(21,9-6,2)*10*1,25=19,63
. 0,1*(19,8-5,2)*10*1,3=18,98
. 0,1*(19,6-4,2)*10*1,35=20,79
. 0,1*(19,5-6,4)*10*1,4=18,34
. 0,1*(20,6-5,8)*10*1,45=20,72
. 0,1*(20-8)*10*1,5=18,6
. 0,1*(19-9)*10*1,55=15,5
. 0,1*(18-8)*10*1,6=16
Для слоя 0-100 см запас продуктивной влаги равен:16,17+17,25+19,63+18,98+20,79+18,34+20,72+18,6+15,5+16=181,98. Содержание воды является более 160 мм, что говорит о том, что оценка продуктивной влаги по НВ в метровом слое является очень хорошей.
4. Агропроизводственная группировка и бонитировка почв
категория. Земли, пригодные под пашню: темно - серые оподзоленные, темно-серые оподзоленные глеевые, темно-серые оподзоленные в комплексе с луговыми оподзоленными 25%, темно-серые оподзоленные в комплексе с черноземно-луговыми оподзоленными 10-25%, темно-серые слабосильно оподзоленные в комплексе с серыми оподзоленными 10-25%, черноземы оподзоленные в комплексе с лугово-черноземными оподзоленными и светло-серыми оподзоленными, черноземы оподзоленные маломощные в комплексе с темно-серыми оподзоленными, лугово-черноземные оподзоленные, черноземно-луговые оподзоленные
2 категория. Земли, пригодные преимущественно под сенокосы: светло-серые оподзоленные, серые оподзоленные, серые оподзоленные глеевые, серые оподзоленные в комплексе с луговыми оподзоленными 10-25%, серые оподзоленные в комплексе со светло-серыми оподзоленными 10-25% и луговыми оподзоленными 10-25%, луговые оподзоленные.
3 категория. Земли пастбищные, после улучшения могут быть использованы под другие сельскохозяйственные угодия: серые сильно оподзоленные глеевые, серые сильно оподзоленные в комплексе с черноземно-луговыми оподзоленными, луговые оподзоленные.
4 категория. Земли мало пригодные под сельскохозяйственные угодья: перегнойно-болотные, торфянисто-болотные, торфяно-болотные, торфяники.
5 категория. Земли, не пригодные под сельскохозяйственные угодья: аллювиально-луговые, аллювиально-слоистые, слабо задернованные пески и супеси, сочетание почв по склонам балок, лугово-болотные.
Бал бонитета:
Вычисляют по формуле:
Б=Пф*100
Пм
Где Б - балл оценки;
Пф - фактическое значение оценочного признака;
Пм - значение того же признака почвы, принятого за эталон.
В Новосибирской области за стандарт принят средневыщелаченый среднемощный среднесуглинистый чернозем дренированной лесостепи. Для оценки качества почвы взяты показатели, непосредственно определяющие степень её плодородия.
Мощность гумусового горизонта 40 см - 100 баллов. Содержание гумуса в верхнем слое 8% - 100 баллов. pH водной суспензии 7,0 - 100 баллов. Гранулометрический состав среднесуглинистый - 100 баллов. Количество осадков в дренированной лесостепи, где находится почва эталон, 400 см, что соответствует КУ=1. С учетом коэффициента увлажнения стандартная почва оценивается в 100 баллов. Урожайность яровой пшеницы в передовых хозяйствах 30 ц/га также принята за 100 баллов.
Расчет 1: почва чернозем осолоделый имеет мощность гумусового слоя 33 см, содержание гумуса 10,7%, рН - 6,1. гранулометрический состав - среднесуглинистый.
Балл по гумусу = 10,7*100 = 133,75
8
Балл по мощности = 33*100 = 82,5
40
рН - 95. Гранулометрический состав - 100.
Средний балл = 133,75+82,5+95+100 = 102,81
4
При количестве осадков 450 мм коэффициент увлажнения составит 1,025. с учетом увлажнения данная почва будет иметь 105,4 баллов (102,81*1,025).
Урожайность 8,6 ц/га, что является намного ниже эталона (30 ц/га), таким образом почва чернозем осолоделый относится к лучшим почвам, но используется не рационально.
Расчет 2. Почва лугово-черноземная имеет мощность гумусового слоя 30 см, содержание гумуса - 6,5%. рН - 6,0. Гранулометрический состав среднесуглинистый.
Балл по гумусу = 6,5*100 = 81,25
8
Балл по мощности = 30*100 = 75
40
рН - 95. Гранулометрический состав - 100.
Средний балл = 81,25+75+95+100 = 87,81
4
При количестве осадков 450 мм коэффициент увлажнения составит 1,025. с учетом увлажнения данная почва будет иметь 90 баллов (87,81*1,025).
Урожайность 8,6 ц/га, таким образом почва чернозем осолоделый относится к лучшим почвам, но используется не рационально.
Табл. 16. Предварительная шкала бонитировки почв по Благовидову
Класс бонитетаБалл бонитетаКачественная характеристика почвX IX VII91-100 81-90 71-80Лучшие почвыVII VI V61-70 51-60 41-50Средние по качеству почвыIV III II31-40 21-30 11-20Худшие почвыI1-10Практически в земледелии не используются
5. Определение почвенно-экологического индекса (ПЭи)
Для каждого участка определяется почвенно-экологический индекс (ПЭи), который представляет собой произведение почвенного (ПИ), агрохимического (АИ) и климатического (КИ) индексов.
ПЭи=ПИ*АИ*КИ=12, 5*(2-V)*П*(Σ t0 >100)*(КУ-Р)
КК+100
Где ПЭи - почвенно-экологический индекс;- плотность (объемная масса) почвы (в среднем для метрового слоя;
- максимально возможная величина объемной массы почв при их предельном уплотнении;
П - «полезный» объем почвы (в метровом слое);
Σ t0>100 - среднегодовая сумма температур более 100С;
КУ - коэффициент увлажнения;
Р - поправки к коэффициенту увлажнения;
КК - коэффициент континентальности;
- коэффициент пропорциональности;
,5 - величина, которая позволяет привести определенную совокупность экологических условий к 100 единицам почвенно-экологического индекса.
Расчет:
КУ=1,08, так как коэффициент увлажнения (с поправкой) для Болотнинского района НСО равен К=93(К=100(КУ-Р)).
=100*х
х=100/93=1,08.
Коэффициент континентальности (КК) суммарно отражает различия в особенностях климата между отдельными регионами и рассчитывается по формуле:
КК=360*(t0max-t0min)
Где t0max-t0min - среднемесячная температура самого теплого и холодного месяцев,
У - широта местности.
КК= 360*(18,6-(-18,6))= 206
55+10
Если коэффициент более 200 единиц, то его принимают равным 200.
ПЭи для чернозем осолоделый составляет:
ПЭи=12,5*(2-1,365)*1* (1750)*1,08 = 50
200+100
ПЭи для лугово-черноземная почвы составляет:
ПЭи=12,5*(2-1,4)*1* (1750)*1,08 = 47,25
200+100
6. Приемы повышения плодородия почв в агрогруппах
Для повышения плодородия почв используются следующие мероприятия:
1. Восстановление и сохранение структуры в условиях сельскохозяйственного использования почв осуществляется агротехническими методами, к ним относятся посев многолетних трав, обработка почвы в спелом состоянии, внесение органических и минеральных удобрений.
. Улучшение физических свойств почв - это воздействие культурной растительности, посев сидератов, внесение органических удобрений. Химическую мелиорацию почв необходимо применять совместно с внесением органических удобрений. В результате такого комплексного воздействия почва значительно изменяет плодородие.
. Регулирование водного режима направлено на рациональное использование влаги. Для этого используют следующие мероприятия: приемы окультуривания почвы (создание глубокого пахотного слоя, улучшение агрегатности, увеличение общей пористости, рыхление подпахотного горизонта и др.) повышают ее влагоемкость и способствуют накоплению больших продуктивных запасов влаги в корнеобитаемом слое.
Избыточно увлажненные почвы осушают.
На почвах испытывающих недостаток влаги производят орошение, снегозадержание, насаждение лесных полос, рыхление весной, «закрытие» боронованием и т.д.
. Регулирование воздушного режима: осушение избыточно влажных почв, улучшение структуры и физических свойств почв.
. Регулирование плодородия почв. Плодородие почв зависит от всех перечисленных факторов и одновременное воздействие на них определяют урожай растении. Необходимо внесение удобрений для увеличения гумуса в плодородном слое и рациональное использование пашен, с возмещением потерь гумуса. Для этого используется расчет гумусового баланса в севооборотах.
7. Экологическая роль почвенного покрова в формировании биосферы
пахотный почва экологический плодородие
Почва является неотъемлемой частью любого наземного биогеоценоза и биосферы в целом. При этом она выполняет ряд экологических функций, в том числе глобальных биосферных, обеспечивающих стабильность биосферы и саму возможность существования жизни на Земле. Кроме того, по отношению непосредственно к человеку почва осуществляет ещё одну функцию - сельскохозяйственную. В основе и экологических, и сельскохозяйственных функций лежит её важнейшее свойство - плодородие.
Экологические функции почвы можно разделить на две большие группы: экосистемные (биогеоценотические) функции почвы и глобальные (биосферные) функции почвенного покрова.
Экосистемные (биогеоценотические) функции почвы
1. Функции почвы, обусловленные физическими свойствами: жизненное пространство; жилище и убежище; механическая опора; депо семян и других зачатков.
В рассматриваемом аспекте наиболее важным являются такие физические свойства почвы, как структура, плотность, влагоемкость, водопроницаемость, температура, теплопроводность и пр. при деградации почвы физические свойства почв в большинстве случаев изменяются в последнюю очередь.
Многочисленные данные свидетельствуют, что при различного рода деградационных процессах ухудшается структура почвы, увеличивается плотность, уменьшается общая порозность, снижается водопроницаемость, ухудшается вводно-воздушные свойства почв. В результате девегетации усиливаются процессы эрозии и дефляции. В последнем случае наблюдается разрушение почвы, которое делает невозможным выполнение ею не только группы функций, связанной с физическими свойствами, но и любых других её функций.
2. Функции почвы, связанные с её химическим, физико-химическим и биохимическим свойствами: источник элементов питания; депо влаги, элементов питания и энергии; сорбция веществ, поступающих из атмосферы и с грунтовыми водами; сорбция микроорганизмов; стимулятор и ингибитор биохимических и других процессов.
Выполнение перечисленных функций зависит от таких свойств почвы, как содержание и запасы гумуса и элементов минерального питания, влагоемкость, щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные условия, активность ферментов и т. д. изменение указанных свойств происходит уже при менее значительном антропогенном воздействии на почву.
Большинство деградационных процессов ведёт к снижению содержания и запасов гумуса в почве. Возможны и изменения его качественного состава. Как правило, тормозятся процессы азотфиксации, аммонификации, нитрификации и минерализации. Это приводит к снижению содержания в почве доступных растениям форм азота, фосфора и других элементов питания растений. Происходит ухудшение питательного режима почвы. Очень часто меняется реакция среды (pH). В одних случаях увеличивается кислотность, например при вторичном подкислении, в других - происходит подщелачивание, к примеру при осолонцевании. Изменение окислительно-восстановительного потенциала почвы в основном зависит от степени изменения щелочно-кислотных условий. Деградация почв практически всегда ведёт к снижению её ферментативной активности.
3. Информационная группа функций почвы: сигнал для ряда сезонных и других биологических процессов; регуляция численности, состава и структуры биогеоценозов; пусковой механизм некоторых сукцессий; «память» биогеоценоза.
По имеющимся данным, любое антропогенное воздействие может оказать значительное влияние на общую численность, видовой состав и активность почвенной микробиоты. В зависимости от характера воздействия численность почвенных микроорганизмов может снижаться, не изменяться и даже увеличиваться. Более однозначными являются изменения состава и структуры комплекса почвенных микроорганизмов. В большинстве случаев наблюдается снижение видового разнообразия. Учитывая глобальный характер деградации почв; сужение видового разнообразия антропогенноизменённых экосистем представляет собой очень опасную тенденцию, тем более что проявляется она уже при незначительной степени воздействия.
4. Целостные биоценотические функции почвы: аккумуляция и трансформация веществ и энергии, находящихся в биогеоценозе или поступающих в него; санитарная функция; буферный и защитный биоценотический экран; условия существования и эволюции организмов.
Выполнение почвой этой группы функций зависит от всех её свойств. На примере данной группы функций наиболее отчетливо прослеживаются обратные связи между влиянием антропогенного фактора и способностью почвы выполнять свои экологические функции. С одной стороны, именно указанные функции призваны предотвращать негативные последствия, например загрязнение почв, с другой стороны, когда свойства почвы, определяющие эти функции, не выдерживают антропогенного процесса и происходит срыв в их работе, тогда и возникают нарушения в функционировании почвы и всей экосистемы. Именно под устойчивостью данных функций должна пониматься устойчивость почвы к деградационным процессам. Ухудшение целостных функций почвы, как правило, происходит одновременно с ухудшением группы химических, физико-химических и биохимических функций почвы.
Об антропогенном влиянии на группу целостных биоценотических свойств почвы можно судить по показателям фитотоксичности почв, урожайности и качеству урожая. Деградирующим почвам свойственно усиление фитотоксических свойств, снижение урожайности и качества сельскохозяйственной продукции.
Глобальные (биосферные) функции почвенного покрова
Почвенный покров, является неотъемлемым компонентом биосферы, выполняет ряд биосферных функций.
1. Среда обитания, аккумулятор и источник вещества и энергии для организмов суши.
Деградировавшая по различного рода причинам почва малопригодна для обитания большинства живых организмов. Даже если почва не становится безжизненной, то формирующиеся на ней биоценозы отличаются малым объемом биомассы, низкой скоростью биологических процессов, узким видовым составом (биоразнообразием), слабой устойчивостью и т.д.
2. Сопряжение большого геологического и малого биологического круговоротов веществ на земной поверхности.
Следствием снижения интенсивности биологических процессов является ослабление биологического круговорота веществ и усиление геологического. Это выражается в развитии эрозии почв, усилении процессов денудации суши, приводит к удалению с поверхности суши биофильных элементов.
3. Регулирование химического состава атмосферы и гидросферы.
В деградирующей почве происходит изменение биогеохимических и геохимических процессов, что отражается на направленности трансформации и миграции веществ между почвой, атмосферой и гидросферой. Например, ослабление интенсивности почвенного «дыхания» снижает поглощение почвой кислорода и выделения в атмосферу углекислого газа.
4. Защитный барьер биосферы.
Почва в большей степени, чем другие компоненты биосферы, закрепляет в себе («хоронит», нейтрализует) значительную часть загрязняющих биосферу веществ, тем самым предотвращая их поступление в живое вещество. При загрязнении буферные (защитные) свойства почвы снижаются.
5. Обеспечение существования жизни на Земле.
Венцом всех охарактеризованных экологических функций почвы выступает её плодородие, обеспечивающее возможность существования жизни на континентах в современной форме, а также жизнь и хозяйственную деятельность человека. Негативное антропогенное воздействие снижает почвенное плодородие, продуктивность и устойчивость экосистем, количество и качество сельскохозяйственной продукции, ухудшение здоровья и качество жизни населения, сокращает продолжительность жизни.
Нарушение общебиосферных функций, выполняемых почвой, в результате целого комплекса причин в настоящее время принимает планетарный характер. Этот процесс вносит свою отрицательную лепту в развитие глобального экологического кризиса и создаёт угрозу стабильного существования биосферы.
Заключение
После проведенной работы можно судить о том, что почвы совхоза Козловский Барабинского района имеют хорошие свойства и уровень плодородия. При их рациональном использовании можно добиться высоких урожаев.
По баллу бонитета описанные почвы относятся к лучшим почвам (по качественной характеристике). Их почвенно-экологический индекс равен 50.
Также в Барабинском районе достаточное количество влаги для развития растении.
При соблюдении севооборотов и необходимых мероприятий для поддержания плодородия почв в совхозе Козловский можно добиться хороших, стабильных урожаев.
Библиографический список
1. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И.. Почвоведение; Изд. «Март»; Москва - Ростов-на-Дону 2006 г.
. Гаджиев И.М., Молоденков Л.В.. Районы и города Новосибирской области; Новосибирское книжное издательство 1996 г.
. Почвоведение / Под ред. И.С. Кауричева. М.: Агропромиздат, 1982 г.
. Почвы Новосибирской области / Под ред. Р.В. Ковалева. - Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1966 г.
. Почвы СССР. / Под ред. Г.В. Добровольского; С.В. Викторова; Л.О. Карпачевского. Изд. «мысль», 1979 г.
. Лекционный материал.
. Атлас мира. / Под ред. Л.Н. Колосова; А.С. Николаева; А.Н. Логвиненко. Москва 1981 г.