почвообразование химический морфологический плодородие
Целью настоящей работы явилось агрохимическое исследование почв территории ГНУ ВНИИМКа города Краснодара. Результаты данного исследования являются основой для разработки научно обоснованной системы удобрения и мероприятий по повышению почвенного плодородия, улучшению роста и развития подсолнечника. Они используются для определения потребности и составления планов применения удобрений на основе экономико-вычислительной техники, для разработки рекомендаций по проектно-сметной документации, возделыванию подсолнечника и обработке почвы по интенсивным технологиям, для разработки мероприятий, способствующих снижению почвоутомления и поддержанию плодородия почвы, т.е. комплекса мелиоративных мероприятий (орошение, осушение), систем мер борьбы с эрозией почвы, систем сортосмены культур, а так же для других целей агрохимического обслуживания на всех уровнях производства.
Задачи данной курсовой работы:
) изучить условия почвообразования;
) провести исследование пространственного распределения физических и химических свойств почв института, изучить ее морфологические признаки;
) разработать рекомендации по сохранению и воспроизводству плодородия.
Так, в зависимости от гранулометрического состава почв меняются условия их обработки, сроки полевых работ, нормы удобрений. При обработках изменяется структура почвы, ее свойства (плотность, пористость, пластичность, связность). Внесение минеральных и органических удобрений изменяют содержание гумуса в почве. Все изменения, происходящие в почве, требуют необходимости проведения почвенных исследований в хозяйстве. На основании этих исследований разрабатываются научно-обоснованные рекомендации по повышению плодородия почвы, устранению почворазрушительных процессов, так же создаются приемы обработки почвы в зависимости от ее состава, свойств и строения.
Разрабатываются системы земледелия характерные именно для определенной зоны и хозяйства.
В Российской Федерации основные исследования по масличным культурам сосредоточены во Всероссийском научно-исследовательском институте масличных культур имени B.C. Пустовойта. Расположен ВНИИМК в административном центре Кубани - городе Краснодаре.
В настоящее время ВНИИМК является крупным научным учреждением, включающим кроме центральной экспериментальной базы пять опытных станций: Донскую, Сибирскую, Армавирскую, Вознесенскую, Алексеевскую и опытно-семеноводческое хозяйство "Березанское".
Площадь сельхозугодий ВНИИМКа - 29,0 тысяч га, в том числе 27,5 тысяч га пашни.
Научные исследования института носят комплексный характер. Основными направлениями его деятельности являются: селекция и семеноводство масличных и эфиромасличных культур, разработка технологий и средств механизации для их возделывания, послеуборочной обработки семян.
Перед освоением участка почвы были обследованы, составлена почвенная карта и разработана система агротехнических мероприятий по улучшению плодородия почвы. Перед работами по планированию территории участок был освобожден от мусора, камней, пней. Одновременно с внесением удобрений почву обработали на глубину 30-60 см в зависимости от назначения производственного участка и выращиваемых растений.
В соответствии с оргхозпланом на территории хозяйства выделены площади для защищенного и открытого грунта, хозяйственного двора, дорог, подъездных путей, ветрозащитных насаждений. Подведены все необходимые коммуникации (линии электропередач, связи, водопровода, канализации).
Большая потребность в воде требует не только устройство водопровода, но и водоема или скважины с насосной станцией. От водопроводной сети выведены стояки и краны на участки открытого грунта и монтированы дождевальные установки. Ветрозащитные полосы устроены с юго-востока и запада. По всей территории устроены дорожки шириной 0,5-1 м.
Таблица 1 -Структура ВНИИМК
Элементы территории питомникаПлощадь, гаПроцент от общей площадиПашни2750094Защитные насаждения5802ОросителиХозяйственные постройки 11604Общая площадь29000100
1. Обзор литературы
Почвоведение как наука возникла в ответ на социально-экономический заказ о необходимости достоверной информации о состоянии, функционировании, географическом распространении почв, рациональных приемах их использования и воспроизводства плодородия. Для России учет качества, количества и географического распространения почвенных ресурсов имеет значение в связи с огромными размерами территории, в пределах которой имеется несколько природных зон и горных областей, включающих широкий спектр почв. [6]
.1 История изучения и краткая характеристика исследуемой почвы
Первые исследования почв Кубани на научной основе связаны с именем В.В. Докучаева. В 1878 г. ученый прибыл в Тамань, а затем двинулся через станицы и хутора казаков, расположенные по правому берегу реки Кубани, на восток. Докучаев делал разрезы почвы, брал многочисленные пробы и нашел здесь залежи чернозема. За восемь летних месяцев 1877-1878 годов Докучаев проехал путь около 10 тысяч верст по черноземной полосе, обрабатывая собранные уникальные материалы в виде отчетов, карт, диаграмм, и составил богатейшую коллекцию образцов чернозема. Несмотря на то, что это относится к начальному периоду его работы по почвоведению, на карте и в книге "Русский чернозем" (1889) он выделяет на Кубани четыре вида черноземов по содержанию в нем гумуса, распространение которых в общих чертах совпадает с современными представлениями. Он же дал этим почвам первые химические и агрофизические оценки. Спустя двадцать лет, в 1899 году, ученый повторил исследовательский маршрут по Кубани. Докучаев подчеркнул вертикальную зональность в распределении природных комплексов, создает учение о географических зонах.
В 1912 году, по инициативе профессора П. С. Коссовича, начались исследования почв вдоль строившихся тогда железных дорог. В следующем году довольно подробное исследование почвенного покрова провел Я. Я. Витынь в предгорной части области и по Черноморскому побережью. Но только после революции, осенью 1918 года, начались работы по сплошному исследованию почв всей территории Кубани, которые возглавил вновь созданный Совет обследования и изучения Кубанского края. [12]
Двадцатые годы оказались для почвоведения края весьма примечательными. На Кубани было организовано несколько научных центров - в том числе Всесоюзный научно-исследовательский институт эфирно-масличных культур (ВНИИМК). В числе ведущих специалистов здесь работали А.А. Шмук, В.С. Пустовойт, П.П. Лyкьяненко, которые, не являясь почвоведами, понимали значение этой науки и всячески способствовали ее становлению. Очень важную роль в это время сыграло открытие в Кубанском сельскохозяйственном институте кафедр почвоведения и земледелия, которые возглавляли уже известные в то время профессора С.А. Захаров и С.И. Тюремнов. Целая плеяда их учеников, таких, как Е.С. Блажний, Ф.Я. Гаврилюк, В.А. Ковда, С.Ф. Неговелов, А.И. Симакин, К.С. Кириченко, Г.К. Фатус, В.В. Акимцев и многие другие, в дальнейшем возглавили почвенные работы не только в учреждениях Кубани, но и составили славу русского почвоведения как у нас в стране, так и на мировом уровне. [9]
В 1930 году впервые была составлена подробная почвенная карта для равнинных и предгорных районов Краснодарского края. В научных учреждениях края сельскохозяйственного направления началось изучение динамики почвенных процессов, появились работы по исследованию пригодности тех или иных почв под разные культуры, налаживалась связь почвоведения со смежными науками - агрохимией, агротехникой.
После 60-х годов, когда практически все колхозы Краснодарского края были обеспечены почвенными картами, приемник Управления землеустройства Краснодарский филиал института "Росгидрозем" осуществил повторное изучение почв, проводя корректировку и обновление утративших материалов.
Позже появились работы с использованием современных, нетрадиционных методов исследования почв, в том числе основанных на глубоком исследовании процессов почвооброзования (В.Ф. Вальков), с применением ренгентоструктурного и термогравитационного анализа (Г.М. Солянин).
В 1992 г. организован Северо-Кавказкий зональный научно-производственный институт почвоведения и агрохимии, в котором расширено изучение современной эволюции почв края под влиянием природных и антропогенных факторов. Почвам края посвящена глава "Черноземы западного Предкавказья". В них обобщены результаты полевых и лабораторных исследований экспедиции, опубликованные материалы предыдущих лет.
О происхождении черноземов высказано несколько гипотез. В. В. Докучаев считал, что черноземы представляют собой почвы растительно-наземного происхождения, т.е. образовались при изменении почвообразующих пород под действием климата, степной растительности и других факторов. Известно, что впервые эта гипотеза о растительно-наземном происхождении чернозема была сформулирована М. В. Ломоносовым в 1763 г. в трактате "О слоях земных".
Академиком П. С. Палласом (1799) была выдвинута морская гипотеза происхождения чернозема, согласно которой черноземы образовались из морского ила, разложения органических остатков тростника и другой растительности при отступлении моря.
Третья гипотеза, высказанная Э.И. Эйхвальдом (1850) и Н.Д. Брисяком (1852), заключается в том, что черноземы возникли из болот при постепенном их обсыхании.
Черноземы, по некоторым данным, - сравнительно молодые почвы. Исследования с помощью радиоуглеродного датирования показали, что они образовались в послеледниковое время в течение последних 10-12 тыс. лет. Возраст гумуса верхних почвенных горизонтов в среднем составляет не менее тысячи лет, а возраст более глубоких горизонтов - не менее 7-8 тыс. лет (Виноградов, 1969).
Современные представления об образовании черноземов подтверждают гипотезу растительно-наземного их происхождения. Это нашло отражение в работах Л. М. Прасолова, В. И. Тюрина, В. Р. Вильямса, Е. А. Афанасьевой.
В Краснодарском крае проявляется почти весь спектр типов почвооброзования от тундрового и лесного до черноземного и субтропического. [12]
.2 Требования опытной культуры к почвенным условиям
Подсолнечник - основная масличная культура в СНГ: в общем производстве растительных масел на него проходится около 75 - 80%. Селекционерам Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур имени В. С. Пустовойта (ВНИИМК ) удалось создать сорт Первенец с содержанием в масле 75-80%олеиновой и 12-17% линолевой кислот.Такое высоко- олеиновое масло по своим качествам не уступает оливковому (прованскому) и может быть его заменителем.
Для районов, климатические условия которых соответствуют требованиям масличного подсолнечника к теплу и влаге, характерны в основном плодородные почвы. Известна также широкая приспособленность подсолнечника к различным почвам. Однако почвенные условия могут оказывать значительное влияние на уровень его урожайности, который снижается, например, на 20-30% на слабосмытых почвах, на 50-60 % - на среднесмытых и на 70-80% на сильносмытых, а также колеблется до ±6,5 ц/га (±43%) в зависимости от местоположения на склонах при пересеченном рельефе.
Оптимальной для продуктивности подсолнечника является плотность черноземов 1,2-1,4 г/см3 и порозность почвы около 52%. Недостаток кислорода в почве при ее переуплотнении или затоплении подавляет поглощение воды, рост корней и побегов, снижая продуктивность растений, причем урожай семянок особенно сильно падает при затоплении в фазу цветения. Наибольшая скорость активного поглощения воды корнями подсолнечника наблюдается при рН 5,5 почвенной среды, уменьшается она при рН 5 и 6, а подавляется при рН 4 и 8. Для повышения урожайности и уменьшения поражения склеротиниозом на кислых почвах рекомендуется известкованием поддерживать рН 6,8. Сильно уменьшается продуктивность подсолнечника при снижении содержания кальция ниже 350-400 мг на 100 г почвы в аммонийно-ацетатной вытяжке, оптимальное же его содержание - 450-500 мг на 100 г. С увеличением количества ионообменного алюминия в кислых почвах на каждые 0,1 мэкв на 100 г урожай семянок снижается на 11%. Сорта и гибриды подсолнечника существенно различаются по способности адаптироваться к кислотности почвы и высокому содержанию алюминия.
Для подсолнечника характерна средняя степень солеустойчивости. Свой жизненный цикл он может завершать при содержании в слое почвы 0-40 см 1,6-1,8 % хлоридно-сульфатных солей, но продуктивность при этом очень низка. Его выращивание на засоленных почвах возможно при снижении содержания водорастворимых солей в этом слое до 200-225 мг на 100 г почвы, а при орошении - до 300 мг на 100 г.
Лучшие почвы для подсолнечника - черноземы (супесчаные и суглинистые), каштановые и наносные почвы заливаемых речных долин при раннем освобождении от полой воды. Благоприятный для роста растений интервал pH = 6,8-8.0.
На кислых почвах при рН от 6 до 5 и ниже уменьшается доступность молибдена, кальция, магния, серы, но возрастает растворимость железа, марганца, меди, цинка и бора, которые малодоступны при рН выше 7,5.
Однако при дефиците железа на щелочных почвах у подсолнечника происходят такие изменения морфологии и физиологии корней, которые приводят к увеличению их восстанавливающей способности и выделению подкисляющих почву ионов Н+, вследствие чего подсолнечник способенпоглощать достаточное количество железа при его концентрации, в 20-100 раз меньшей, чем требуется для нормального роста кукурузы.
В то же время подсолнечник в 10 раз чувствительней к дефициту бора, чем зерновые культуры, особенно при недостатке влаги на плотных, содержащих много извести почвах, поэтому в некоторых странах Европы и юга Африки рекомендуется внесение борных удобрений в почву под подсолнечник. На кислых же почвах подсолнечник может испытывать дефицит молибдена, вследствие чего подавляется восстановление нитратов в тканях, снижается содержание хлорофилла в листьях, угнетается рост растений.
2. Условия почвообразования
Развитие почв и почвенного покрова, как и формирование их плодородия, тесно связано с конкретным сочетанием природных факторов почвообразования и многообразным влиянием человеческого общества, с развитием его производительных сил, экономических и социальных условий. Особая роль в почвообразовании принадлежит живым организмам, прежде всего зеленым растениям и микроорганизмам. Благодаря их воздействию осуществляются важнейшие процессы превращения горной породы в почву и формирование ее плодородия: концентрация элементов зольного и азотного питания растений, синтез и разрушение органического вещества, взаимодействие продуктов жизнедеятельности растений и микроорганизмов с минеральными соединениями породы и т.п. В познание биологической сущности почвообразования особый вклад внесли В.Р. Вильямс, В.И. Вернадский. Разнообразие климатических условий, растительности, горных пород, рельефа, различный возраст отдельных территорий обусловливают и разнообразие почв в природе. Географические закономерности их распространения определяются сочетанием факторов почвообразования. Для земного шара и отдельных его материков эти закономерности связаны с зональными изменениями климата и растительности и выражаются в развитии горизонтальной и вертикальной зональностей, почв. Особенности почвенного покрова небольших территорий связаны, прежде всего, с влиянием рельефа, состава и свойств пород на климат почвы, растительность и почвообразование.
Для чернозема выщелоченного характерны следующие элементарные почвообразовательные процессы: гумусонакопление, вторичное оглинение, выщелачивание и лессиваж. [2]
2.1 Климат
Климат имеет огромное значение в почвообразовательном процессе и определяется несколькими факторами: географической широтой, влиянием воздушных масс, близостью морей, рельефом, характером подстилающей поверхности.
Климат Краснодара - умеренно-континентальный, с мягкой зимой и жарким летом.
Территория относится к третьей агроклиматической зоне Краснодарского края.
Для характеристики основных климатических элементов территории района использованы показатели многолетних наблюдений метеостанции.
Радиационный баланс находится в области положительных значений. Годовое значение суммарной солнечной радиации - 115-120 ккал/см2. Этот показатель объясняет достаточно высокие температуры воздуха.
На формирование погоды определенное влияние оказывают циклоны и антициклоны. Циклоны (воздушные массы с пониженным атмосферным давлением) обычно приносят дождливую, неустойчивую погоду. Антициклоны (воздушные потоки с повышенным атмосферным давлением) способствуют установлению устойчивой погоды, теплой летом и холодной зимой.
Средняя температура воздуха в Краснодаре, по данным многолетних наблюдений, составляет +11,9 °C. Самый холодный месяц в городе - январь со средней температурой 0,3 °C. Самый тёплый месяц - июль, его среднесуточная температура +24,0 °C. Самая высокая температура, отмеченная в Краснодаре за весь период наблюдений, +40,0 °C, а самая низкая −33,7 °C
Первое подмерзание почвы отмечается в первой половине декабря, устойчивое промерзание - во второй половине декабря. В зимы близкие к нормальным метеорологические условия к концу декабря - началу января почвы промерзает до глубины 15см. Наибольшая глубина промерзания отмечается в конце января составляет 30 см, наименьшая -10 см. Большая часть зим бывает с неглубоким промерзанием почвы в среднем на 16см.
В ранние весны полное оттаивание почвы весной обычно начинается в середине февраля, а в холодные и затяжные весны и в годы с глубокой мерзлотой оттаивание почвы задерживается до конца первой декады апреля.
По сезонам и месяцам осадки распределяются уменьшаясь. Основная их масса приходится на зимний период. В некоторые года в теплый период в течение месяца и более не бывает дождей. Ливневые осадки мало способствуют увлажнению почвы, так как большая часть воды не успевает поглощаться поверхностью почвы и стекает в реки, балки, лиманы. Осадки выпадающие в холодное время в виде снега, являются основным источником накопления влаги в почве.
Снег является защитным средством от вымерзания культур. Высота снежного покрова колеблется от 5 до 10 см. Снежный покров неустойчив. В течение зимы довольно часто (до 64 дней) повторяются оттепели.
Запасы продуктивной влаги в метровым слое почвы составляют около (116 мм) продуктивной влаги. В течении осени запасы влаги пополняются незначительно, а весной уже составляют 175 мм. В засушливые годы влаги в метровым слое почвы становится менее 80 мм, что является недостаточным и требуется орошение. Из приведенных выше показателей и описания климатических условий видно, что обилие солнечного тепла и света, достаточное количество влаги позволяет выращивать в Краснодаре многие виды подсолнечника и других масляничных культур. [1]
.2 Растительность
В прошлом на территории, относящейся к землям г. Краснодара, произрастала злаково-разнотравная растительность с наличием в ее составе большого количества лугово-степного разнотравья.
В настоящее время, в связи с застройкой территории и почти полной распаханностью остальных земель, остатки природных степных фитоценозов встречаются на неудобных для агрокультуры участках, вблизи хозяйственных построек и дорог, хотя и здесь длительная пастьба скота сильно изменила облик прежней растительности.
Естественный растительные покров равнинных участков и склонов Прикубанской равнины представлен дерново - злаково - разротравно - степными сообществами.
Травостой кормовых угодий здесь сложен, главным образом, плотно - дерновинными злаками - ковылем Лессинга, ковылем волосатиком, овсяницей бороздчатой (типчаком), а также тонконогом тонким и житняками.
Вместе со злаками встречается разнотравье-лабазник шестилепестковый, шалфей мутовчатый, подмаренник настоящий и др.
Наряду с этим, в естественных кормовых угодьях пониженных элементов рельефа травостой представлен преимущественно короткокорневищными злаками - мятликом луговым, костром безостым, пыреем ползучим, с появлением болотных видов растительности - осоки, камыша и др. на сильно переувлажняемых и заболоченных почвах наиболее значительных по глубине замкнутых депрессий и глубоковрезанных балок.
Кроме того, в приречных понижениях и днищах глубоких балок господствующее положение занимает болотная растительность - тростник, осока, камыш, рогоз.
В посевах сельскохозяйственных культур повсеместно произрастает сорная растительность. Наиболее распространены следующие типы и виды сорняков:
однолетние ползучие: просо куриное, щирица, марь белая, мышей, сурепка и др.;
многолетние корнеотпрысковые: вьюнок полевой, осот желтый и розовый и др.;
многолетние корневищные: пырей ползучий, свинорой, тростник и др.
Кроме того, значительно распространен карантинный сорняк - амброзия полыннолистная, иногда встречается повилика. [3]
Подсолнечник, гибриды подсолнечника, лён, соя, рапс озимый и яровой рапс, клещевина, горчица, сурепица, кориандр - масличные культуры, произрастающие на территории ВНИИМКа. Посевы чистые, практически полностью отсутствует сорная растительность. [11]
.3 Рельеф
По геоморфологическому районированию Краснодарского края территория г. Краснодара и института относится к Предкубанской равнине.
Древние реки и талые ледниковые воды отложили на поверхности Прикубанской равнины суглинки и глины, под которыми располагаются осадочные породы морского происхождения (остатки древнего морского бассейна). В настоящее время равнина пересечена неглубокими долинами рек, редкими оврагами, балками (пересохшие русла рек), кое-где встречаются курганы (древние могильные сооружения). Различают также степные западины, понижения просадочного происхождения, образовавшиеся в местах с плоским рельефом, где затруднен сток талых и дождевых вод.
Характеризуемая территория г. Краснодара расположена на правом берегу р. Кубани. Протяженность территории более 20 км, представлена она двумя террасами и поймой р. Кубани.
Основная часть территории (более 80%) расположена на коренной III террасе р. Кубани, поверхность которой представляет собой довольно плоскую равнину со слабым уклоном в сторону Азовского моря. Характерными элементами рельефа этой территории являются многочисленные замкнутые депрессии - западины.
Рельеф местности оказывает очень сильное влияние на микроклиматические условия. Под влиянием рельефа формируются разные почвы, создается различный водный режим, на каждом склоне формируется свой микро- и макроклимат, а отсюда и разное развитие растительности.
Территория института низменная слабоволнистая, без оврагов и промоин, постепенно понижающаяся с северо-запада на юго-восток. Уклон поверхности - 3-4°. Это способствует быстрому освобождению участка от излишков воды, на них удобно наладить орошение и осушение почвы, он меньше страдает от заморозков весной и осенью, так как обеспечивается отток холодного воздуха.
Эрозийная сеть выражена слабо. Оврагов и размывов не наблюдается.
Рельеф характеризуется как весьма благоприятный и доступен для механизированной обработки. [4]
.4 Гидрология и гидрография
Гидрографическую сеть характеризуемой территории представляют р. Кубань с её притоком - р. Карасун и Краснодарское водохранилище.
Речная сеть города и пригородных территорий относится к бассейну Азовского моря.
Главная водная артерия города - река Кубань, протекает в широтном направлении - с востока на запад. Образуется от слияния рек Учкулан и Уккулан, вытекающих из ледников Эльбруса на высоте 2970 м. Общая длина реки - 870 км, площадь бассейна 57900 кв. км
Река Кубань оказывает существенное влияние на гидрологические условия и направление почвообразовательного процесса в пределах поймы. Под влиянием боковой фильтрации грунтовые воды в пойме имеют непостоянный уровень: в межпаводковый период они опускаются ниже, во время паводков, напротив, повышаются настолько, что способствуют переувлажнению (подтоплению) и даже заболачиванию пойменных почв. В среднем за год на Кубани наблюдается 6-7 паводков. Наиболее длительный начинается в апреле и продолжается до июля.
На надпойменной и коренной террасах р. Кубани грунтовые воды залегают на глубине 3 - 15 м и на почвообразовательный процесс влияния не оказывают. Источником увлажнения почв служат исключительно атмосферные осадки. Однако, сложившееся ранее представление о длительной истории почвообразования в степной зоне на протяжении тысячелетий, теперь следует дополнить пониманием и того очевидного факта, что в современных условиях формирование гидроморфных почв может протекать стремительно, в историческом аспекте - практически мгновенно. Это явление возникает под влиянием естественных или антропогенных факторов. Их воздействие на почву усиливается в результате совпадения во времени.
К природным факторам следует отнести изменение климата и, особенно, цикличность погодных явлений - смена цикла сухих и засушливых по осадкам лет влажным погодным циклом.
Значительную роль в переувлажнении почв степной зоны играют и антропогенные факторы, действие которых усиливалось в последние годы за счет увеличения инфильтрационного потока в водоносные горизонты из ложа водохранилища, на ирригационных системах, в результате перераспределения стока (главным образом поверхностного), из-за переувлажнения почв и других причин.
Фактор переувлажнения самым активным образом влияет на окружающую среду, вызывая деградацию почв - тяжелое явление, обусловленное заполнением водой пор зоны аэрации почвогрунтовой толщи. Последнее обстоятельство устраняет важнейшую функцию почвы - её водоудерживающую и водопоглощающую способности. С этим в большой мере связаны катастрофические последствия подтопления сельскохозяйственных и городских земель в 1998 и 1999 годах.
Ареалы распространения переувлажненных черноземных почв тесно связаны с режимами грунтовых и поверхностных вод. Поскольку их действие в основном нестабильно, то ареалы переувлажненных почв нередко имеют пульсирующий характер. Они могут возникать на месте вполне благоприятных по своим свойствам черноземов. [2]
2.5 Почвообразующие породы
Почвообразующие породы на обследованной территории г. Краснодара представлены лессовидными глинистыми и тяжелосуглинистыми отложениями, видоизмененными лессовидными глинами и тяжелыми суглинками, аллювиальными отложениями различного механического состава, иногда оглеенными.
Лессовидные породы, слагающие равнинные участки и склоны Предкубанской равнины характеризуются слабоуплотненным тонкопористым сложением у глин и тяжелых суглинков, а также почти повсеместно наличием уже в верхних их слоях карбонатов кальция в виде прожилок и "белоглазки" и большой изрытостью землероями.
Содержание физической глины в описываемых породах колеблется от 47,8 до 65,5. По отношению сумм фракций механических элементов они относятся к иловато - пылеватым легким глинам и тяжелым суглинкам.
Наличие высокого содержания крупнопылеватых частиц придает лессовидным глинистым и тяжелосуглинистым отложениям благоприятные водно-физические свойства - высокую водо - и воздухопроницаемость.
Кроме того, данные породы характеризуются хорошей влагоемкостью. В верхней части описываемых пород, как правило, реакция почвенной среды щелочная (рН вод. 8,0 - 8,4) с содержанием карбонатов кальция от 2,5 до 16,3%, или нейтральная при их отсутствии (рН вод. 6,8 - 7,2).
Черноземы выщелоченные сформировавшиеся на этих породах, в значительной мере унаследовали их химический состав и водно-физические свойства.
На аллювиальных породах сформировались лугово-черноземные и лугово-болотные почвы. [9]
Наибольшие урожаи семян подсолнечника получают типичных и выщелоченных черноземах. Хороши для подсолнечника также аллювиально-луговые и луговые поймы речных долин. [13]
3. Характеристика почвы
По природно-сельскохозяйственному районированию земельного фонда Российской Федерации территория, относящаяся к землям г. Краснодара входит в лесостепную зону, Приазово-Предкавказскую степную провинцию.[5]
Произрастание в недавнем прошлом на всей Предкубансксй равнине мощной лугово-степной растительности в сочетании с умеренно континентальным климатом с мягкой зимой и длительным вегетационным периодом способствовало формированию почв по черноземному типу.
Характерной особенностью этого процесса почвообразования является значительное накопление органического вещества почвы и проникновение его на большую глубину с образованием мощного профиля.
На характеризуемой территории черноземы занимают преобладающую площадь и приурочены к хорошо дренированным массивам Предкубанской равнины. Представлены они тремя подтипами Черноземами выщелоченными (наиболее распространенными) типичными и обыкновенными. Эти подтипы представляют собой разные стадии дернового образования, а их провинциальная специфика - большая мощность гумусового горизонта и малая гумусированность. Черноземы способствуют сильному росту подсолнечника. На этих почвах можно получить обильные урожаи подсолнечника хорошего качества. [10]
.1 Морфологическое описание профиля почвы
Влажный и теплый климат обуславливает длительность биологических процессов, не затухающих в течение года. В процессе почвообразования продуцируется значительное количество органического вещества.
Характерным представителем черноземов выщелоченных может служить разрез, заложенный на территории Краснодарского научно-исследовательского института сельского хозяйства. Вскипание от НСl со 169 см. Профильный код: А (Ап+А) - АВ1-АВ2-В-С.
Горизонт Ап (0-22см) - свежий, однородной темно-серой окраски со слабым буроватым оттенком, глинистый, ореховато-зернистый, средне уплотнен, корни, переход постепенный.
Горизонт А(22-56см) - свежий, темно-серый, глинистый, ореховый, сильно уплотнен, корни, переход постепенный. Однородное гумусовое окрашивание ослабевает. Ясно наблюдаются буроватые и коричневые тона, однако общий фон окраски - однородный. Новообразования землероющих животных (кротовины, червороины) встречаются. При сельскохозяйственном использовании чернозема выщелоченного происходит уплотнение подпахотного слоя. Зацелинение залежей под естественной растительностью приводит к незначительному разуплотнению подпахотного слоя. Многолетние травы (козлятник восточный) оказывают наибольшее влияние на разуплотнение подпахотного слоя, так как имеет хорошо развитую, глубоко проникающую корневую систему.
Горизонт АВ1(56-103) - свежий, буровато-сероватый, глинистый, ореховый, сильно уплотнен, корни, переход постепенный. неоднородный по окраске, с преобладанием бурых тонов. У промытых от карбонатов черноземов наблюдаются затеки гумуса. Неоднородность окраски в горизонте создается интенсивной перерытостью, наличием кротовин и червороин, гумусовыми пятнами, появлением карбонатной плесени.
Горизонт АВ2(103-137) - влажный, серовато-бурый, глинистый, комковатый, сильно уплотнен, переход постепенный. иллювиальный карбонатно-десуктивный, с обилием конкреционных новообразований извести в виде белоглазки и журавчиков. Общее накопление СаС03 достигает 10-14% , с глубиной количества извести уменьшается.
Горизонт В (137-162см) - желтовато-бурый, глинистый, влажный; содержит больше марганцево-железистых новообразований, чем предыдущий горизонт; много глянцевых кутан; по ходам червей - корни; переход постепенный, сильно уплотнен.
Горизонт С (162-200см и глубже) -желто-бурая с оливковым оттенком лессовидная глина; , со 169 см - локальное вскипание от НСl, карбонатные новообразования в форме журавчиков разной величины (до 2 см в диаметре) и прожилок; марганцево-железистые дробовидно-просяные конкреции, часто мягкие и режутся ножом; встречаются редкие кротовины и четко гумусированные червоточины, появление гидроморфных признаков, средне уплотнен. [6]
Таблица 2- Осн морф ……
Глубина,смВкипание от 10 % НСLПоявление карбонатной плесениПоявление белоглазки и журавликовПоявление гидроморфных признаковПоявление легкорастворимых солей169102134181--
.2 Гранулометрический состав почвы
Структура почвы определяет благоприятное соотношение водного и воздушного режимов. Наилучшие свойства обеспечиваются мелкокомковатой структурой (размер комков 3-5 мм). Поэтому предпосадочной и последующими обработками почвы необходимо обеспечивать комковатость структуры как на всю глубину распространения наиболее активной части корневой системы, так и в поверхностных горизонтах. Гранулометрический состав почвы, определяет в значительной мере влажность, тепловые, воздушные и другие свойства почвенной среды, сильно влияет на рост и плодоношение винограда, а так же на условия обработкипочвы. На почвах с преобладанием более крупных механических элементов, например каменистых, щебневатых, обычно являющихся мало влагоемкими, виноград слабее растет и быстрее созревает, имеет ягоды меньшего размера с большей сахаристостью и меньшей кислотностью. Механический состав почвы и почвообразующих пород определяет глубину проникновения и развития корней винограда и непосредственно влияет на ветвление корней. Разнообразие почвенных условий, связанных с механическим составом, определяет и различную пригодность почв под подсолнечник. Глинистые почвы в следствие, плохих физических свойств могут быть малоплодородными. Отрицательное влияние высокого содержания глинистых частиц может быть компенсировано их хорошей агрегированностью и оструктуренностью. Относительное содержание в почве твердых частиц разного размера - песка, пыли и ила - определяет ее механический состав. Благоприятным для подсолнечника является почвы со средне- и легкосуглинистыми гранулометрическим составом. [7]
Таблица 3- гранулом………
ГоризонтГлубина образцаСодержание фракций (%) и размер частиц (мм)Название почвы по гранулометрическому составу1-0,250,25-0,050,05-0,010,01-0,0050,005-0,001‹ 0,001сумма ‹ 0,01АП0-22-9,836,78,020,824,753,5Легкая глина иловато-крупнопылеватаяА22-56-11,632,09,520,626,356,4АВ156-103-10,031,39,620,928,258,7АВ2103-137-9,534,010,021,025,556,5В137-162-9,634,611,222,622,055,8С162-200-11,132,311,020,025,656,6
Структурное состояние исследуемой почвы плохое, водопрочность плохая.
3.3 Водно-физические свойства
К водно-физическим свойствам относятся: плотность почвы, порозность, влагоемкость, влажность завядания, максимальная гигроскопичность.
Плотностью называют массу единицы объема почвы в ненарушенном состоянии, с естественной пористостью, в сухом состоянии и выражают в г/см3. Водный и воздушный режимы тесно связаны с плотностью почвы, она зависит от структурности, содержания гумуса. Большое количество органических веществ уменьшает плотность.
Порозностью называется суммарный объем всех пор и пустот между частицами твердой фазы почвы в единице объема. Порозность выражается в процентах от объема почвы.
Гигроскопическая вода (даже максимальная гигроскопичность) в почве недоступна для растений. Однако растения начинают проявлять признаки завядания до того, как в почве останется только гигроскопическая вода.
Влажность завядания - влажность почвы, при которой начинают обнаруживаться признаки завядания растений. Величина влажности завядания зависит как от особенностей почвы, так и от характера растений. Влажность завядания зависит от плотности почвы, она служит нижней границей продуктивной влаги.
Максимальная гигроскопичность - это то наибольшее количество гигроскопической воды, которое поглощается почвой из воздуха, насыщенного парами воды.
Наименьшая влагоемкость, или предельная полевая - количество капилярно-подвешенной влаги, которое почва удерживает после сильного увлажнения и стекание всей гравитационной воды при отсутствии подпирающего действия воды.
Разница между наменьшей влагоемкостью и влаж завяд представляют собой диапозон доступ влаги. [7]
Как видно из таблицы, в пахотном слое чернозема выщелоченого уплотненного влажность завядания составляет 15,3%, следовательно недоступные запасы влаги были равны 420,7 м3/га. Наименьшая влагоемкость равна 905,5 м3/га, следовательно диапазон доступной влаги 486,8 м3/га. По оценке порозности предположенной Н.А. Качинским, данная почва имеет наилучшую (53%) порозность в пахотном слое. Величина плотности сложения 1,25 г/см3 . Вниз по профилю происходит увеличение до 1,40 г/см3. Эти величины соответствуют среднеплотному сложению почвы. Соответственно плотности распределяется и величина порозности. В пахотном и подпахотном горизонте равна 53-51,1%, в нижних 48,1%.
.4 Агрохимические свойства почвы
К агрохимическим свойствам почвы относятся содержание гумуса, азота, питательных веществ. Основным признаком, отличающим горную породу от почвы, является наличие в последней органического вещества.
Гумус-это индивидуальные органические соединения, продукты их взаимодействия, а также органические соединения, находящиеся в форме органоминеральных образований. Гумус играет первостепенную роль в образовании и развитии многих свойств и режимов почв.
Физико-химические свойства почв, связанные с почвенным поглощающим комплексом, как известно, играют весьма важную роль в их развитии и плодородии.
Обменной поглотительной способностью в почве обладают различные коллоидные(< 0.0001мм) и в меньшей степени илистые(< 0.001мм) почвенные частицы.
Общее количество способных к обмену поглощенных катионов в почве называют емкостью поглощения. Величина емкости поглощения характеризует обменную поглотительную способность почвы. Емкость поглощения катионов зависит от гранулометрического состава почвы, содержания мелкодисперсной фракции и ее состава. Почвы глинистые и суглинистые имеют более высокую емкость поглощения. Величина емкости поглощения зависит от содержания гумуса в почве. В большинстве почв преобладают катионы кальция и магния, катионов водорода и алюминия мало. Состав поглощенных катионов влияет на физико-химические и физико-механические свойства почвы.
Реакция почвы проявляется при взаимодействии катионов почвенного раствора с обменнопоглощенными катионами твердой фазы почвы. В зависимости от реакции почвенного раствора почвы могут быть кислыми или щелочными.
Степень насыщенности почвы основания - это количество поглощенных оснований, выраженное в процентах от емкости поглощения.
Отношение C/N показывает степень обогащённости гумуса важнейшими элементами питания для растения азотом. [7]
В черноземе выщелоченном уплотненном в пахотном слое содержание гумуса соответствует низкому уровню. Запасы гумуса в данном слое средние. Степень обеспеченности гумуса азотом - средняя. Уровень суммы обменных оснований высокий.
В черноземах мощность почвы характеризуется суммарным значением гумусовых горизонтов А+АВ. Следовательно, исследуемая почва относится к категории сверхмощных, т.к. в сумме толщина горизонтов А+АВ более 120 см.
В результате определения физико-химических свойств чернозёма выщелоченного установлено, что в пахотном слое активная кислотность составляет 6,8, это позволяет отнести эти почвы к нейтральным. Вниз по профилю кислотность возрастает до 8,0 в горизонте С, это среднещелочная среда.
Это идальные условия для роста подсолнечника.
Почва не засолена, что обеспечивает нормальный урожай подсолничника, без выпадов.
3.5 Качественная характеристика
Бонитировка почв (от латинского bonitas - доброкачественность) - сравнительная оценка качества почв, их потенциального плодородия и производительной способности.
Бонитет почв - показатель их качества, выраженный в баллах по отношению к почве с наиболее высоким потенциальным плодородием, балл которой принимается, обычно, равным 100%.
Оценку качества почв проводят по их свойствам, коррелирующим с урожайностью сельскохозяйственных культур. Отношение величины урожайности культуры или группы культур, в среднем за ряд лет, к баллу бонитета почвы представляет собой урожайную цену балла бонитета, которая является косвенным показателем уровня интенсивности и культуры земледелия. [3]
4. Мероприятия по сохранению и воспроизводству плодородия почв
Для получения высоких и устойчивых урожаев постоянно требуется регулировать свойства почв и приводить их в максимальное соотношение с потребностями возделываемых культур. Необходимо в течении всего вегетационного периода поддерживать благоприятный водный и пищевой режим почв. В связи с этим система агротехнических мероприятий должна быть направлена на удовлетворение этих требований.
Важнейшей задачей в условиях сельскохозяйственного производства на черноземах является максимальное использование их высокого потенциального плодородия. Основные пути в решении этой задачи - наиболее рациональные приемы обработки, правильное расходование влаги, внесение удобрений, внедрение в производство наиболее ценных высокоурожайных культур и сортов.
Длительная обработка черноземов обусловила значительную распыленность пахотного слоя, что создает предпосылки для заплывания, уплотнения, образования поверхностной корки и благоприятные условия для иссушения почв. В этой связи все мероприятия на них должны быть прежде всего направлены на улучшение структуры верхних горизонтов, сохранение почвенной влаги в течении вегетационного периода, что достигается как изменение строения пахотного слоя, так и состоянием поверхности почв.
Одним из важнейших средств регулирования структурного состава почвы является ее рациональная обработка. Увеличение глубины зяблевой вспашки на черноземах ведет к улучшению структуры в верхней части пахотного слоя.
Для повышения эффективного плодородия почв необходимо увеличение запасов органического вещества в них и восстановление структуры пахотного слоя. Это введение в севообороты многолетних трав, составляющих в почве при хорошем урожае до 100 и более центнеров органического вещества на гектар. Во влажные годы необходимо производить посевы промежуточных бобовых культур осенью с запахиванием их или уборкой на зеленый корм весной.
Повышает запасы органического вещества в почве и систематическое внесение высоких доз навоза. Дополнительным резервом увеличения количества органических удобрений могут служить пожнивные остатки полевых культур, в первую очередь солома колосовых.
Запашка измельченной соломы с азотом (в расчете 10 кг азота на 1т соломы) приближается по эффективности к подстилочному навозу. Наряду с органическими удобрениями необходимо применение минеральных удобрений и в первую очередь фосфорных и азотных.
Черноземы выщелоченные хорошо отзываются на внесение минеральных удобрений, но следует тщательно подходить к их подбору, чтобы не вызвать дальнейшего подкисления почвы. Внесение органических удобрений должно стать обязательным приемом, так как содержание гумуса в этих почвах в процессе эксплуатации снизилось на треть.
На черноземах можно практиковать поверхностную обработку с периодическим рыхлением междурядий. . [8]
Подсолнечник устойчив к засолению почвы и может применятся при мелиорации как культура- освоитель непромытых земель. Песчаные, сильнозасоленные и солонцеватые, а так же заболоченные почвы для подсолнечника неприемлемы. [13]
Выводы
Осуществив агрохимическое исследование почв института с целью их оценки и контроля над изменением плодородия, изучив условия почвообразования и проведя исследование пространственного распределения физических и химических свойств почв, были сделаны следующие выводы:
1. По климатическим условиям ВНИИМК относится к зоне неустойчивого увлажнения, переодически-промывной водный режим, рельеф равнинный.
. Почвообразующие породы - лессовидные глины, аллювиальными отложения и суглинки. Гранулометрический состав легкоглинистый купнопылевато-иловатый.
. Водно-физические свойства благоприятны: уплотненность верхнего горизонта среднеплотная, порозность - наилучшая.
. По содержанию гумуса - слабогумусные, по мощности гумусного слоя - сверхмощные. Сумма обменных катионов высокая, преобладает катион Са2+. Степень насыщенности основаниям стопроцентная, гидролитической кислотности не обнаружено. Реакция почвенной среды нейтральная в верхнем горизонте и среднещелочная на глубине профиля, почва не засолена.
. Класс бонитета исследуемой почвы VI, качественная оценка выше среднего.
Анализы почвенного покрова показывают, что для подсолнечника, черноземы выщелоченные уплотненные, расположенные на равнине, идеально подходят для выращивания любых сортов. Но в связи с прямой корреляцией между урожайностью и запасами гумуса, следует поводить мероприятия по повышения плодородия на исследуемой территории.
Литература
1.Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю.- Л.: Гидрометиздат, Краснодар 1961.
. Борисов В.И. Реки Кубани. Краснодар, 1978 -112с.
3.Вальков В.Ф. Почвенная экология сельскохозяйственных растений. М. 1971 - 234 с.
.Вальков В.Ф., Штомпель Ю.А. и др. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана. Ростов-на-Дону, 1995 -191 с.
.Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29 декабря 2004 г. N 190-ФЗ)
. Кириченко К.С. Почвы Краснодарского края. Краснодар 1952 -211с.
. Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии - M.: Колос, 2000 - 416 c.
. Научные основы рационального использования и повышения производительности почв Северного Кавказа. Ростов-на-Дону, 1983 -205 с.
. Почвенные ресурсы и производительные силы Северного Кавказа. Земельные ресурсы. Ростов-на-Дону, 1986 -333 с.
. Системы земледелия в Краснодарском крае. Краснодар 1990 - 142с.
. Технический отчет о почвенном обследовании и масленичных культурах ГНУ ВНИИМК г. Краснодар.2011.
.Вильямс В.Р., Значение трудов В.В. Докучаева в развитии почвоведения, в кн.: Докучаев В.В., Русский чернозем. Отчет Вольному экономическому обществу, М.-Л., 1936 - 5с.
13.Терпелец В.И., Слюсарев В. Н., Швец Т. В., Швец А.А. Учебно-методическое пособие к выполнению курсовой работы по дисциплине "Почвоведение с основами геологии".Краснодар ,2012 - 22с.