Курсовая работа: Агроэкологическая характеристика темно- каштановой почвы по данным анализов и мероприятия по вос
Название: Агроэкологическая характеристика темно- каштановой почвы по данным анализов и мероприятия по вос Раздел: Рефераты по экологии Тип: курсовая работа Добавлен 10:51:33 22 мая 2011 Похожие работы Просмотров: 1299 Комментариев: 22 Оценило: 2 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Глубина взятия образца, см | pHKCl | S | Na + | EKO | ||
A,% | Оценка степени солонцовасти | |||||
мг-экв на 100г почвы | ||||||
0-10 | 7,5 | 16,6 | 1,1 | 17,7 | 6,2 | Остаточные солонцы |
10-20 | 7,7 | 28,0 | 4,5 | 32,5 | 13,8 | средненатривые |
20-30 | 8,0 | 19,1 | 3,4 | 22,5 | 15,1 | средненатривые |
60-70 | 8,5 | |||||
110-120 | 8,5 |
ЕКО= S+ Na + ; А =Na + / ЕКО*100%
Емкость поглощения каштановых почв низкая в слое 0-10 см — 17,7 мг-экв/100г., 10-20см — 32,5 мг-экв/100г., 20-30см — 22,5 мг-экв/100г.
В иллювиальном горизонте емкость поглощения выше, чем в верхнем слое, так как это связано с более высокой его дисперсностью и обогащенностью коллоидной фракцией.
Доля натрия в ЕКО в верхнем слое составляет 6,2%, в слое 10-20см – 13,8%, в слое 20-30см 15,1%.
Реакция солевой вытяжки в верхнем горизонте – щелочная (pH= 7,5 ). В нижних горизонтах pH достигает 8,5 (сильно щелочная ). Почва нуждается в гипсование.
Доза гипса = 0,086 (4,5-0,05*32,5)+30*1,32=39,847т/га
Вывод: Повышенное содержание натрия, создает условия для насыщения поглощающего комплекса иона натрия путем вытеснения из него других катионов. Почвенные частицы, насыщенные натрием, теряют агрегатное состояние вследствие высокой гидратации иона натрия. Коллоиды, обогащенные натрием, обладают способностью удерживать на своей поверхности воду, сильно набухают, приобретают устойчивость против коагуляции и значительную подвижность. При высоком содержании иона натрия резко возрастает также растворимость органических и минеральных соединений почвы в результате появления щелочной реакции. Подщелачивание раствора способствует дальнейшему диспергированию почвенных коллоидов. Они из-за большой подвижности выщелачиваются из верхних горизонтов и на некоторой глубине под действием солей электролитов из золеообразного состояния превращаются в гели, накапливаются, что и приводит к образованию иллювиального горизонта.
3.2Гумусовое состояние почвы.
При окультуривании каштановых почв нивелируются главные диагностические показатели – содержание гумуса в пахотном слое и мощность пахотного слоя.
Основным критерием для разделения их на виды является мощность гумусовых горизонтов (А+В1 ): мощные (более 50см), среднемощные (30-50см), маломощные (20-30см) и очень маломощные ( мене 20см).
Каштановые почвы характеризуются средним содержанием гумуса ( в слое А -2,20%), которое постепенно снижается сверху вниз по почвенному профилю.
Мощность гумусового слоя составляет 30см содержание гумуса в слое 0-10см 2,20% , в слое 10-20см 2,12%, слое 20-30см 1,89%, в слое 60-70см 0,99%. Запас гумуса в гумусовом слое – 81,97т/га:
Вывод: Низкое содержание гумуса, высокая щелочность обуславливают низкую окультуреность почвы, поэтому здесь можно выращивать набольшое количество сельскохозяйственных культур.
4.Оценка ветровой эрозии почв.
Веротвая эрозия – совокупность сложных и разнообразных процессов кколичественного и качественного изменения горных пород и слагающих их минералов под воздействием атмосферы, гидросферы и биосферы.
Горизонтыгорных пород, где протекают процессы выветривания, называют корой выветривания . В ней различают две зоны: зону поверхностного, или современного, выветривания и зону глубинного,или древнего, выветривания. Мощность коры современного выветривания, в которой может протекать почвообразовательный процессс, колеблется от нескольких сантиметров до 2 – 10 м.
Различают два основных типа коры выветривания: сиаллитную , распространенную в регионах с умеренно влажным климатом, для нее характерно образование глинистых минералов, преимущественно монтмориллонитовой группы, и гидрослюд, сохранение наиболее устойчивых первичных минералов; аллитную , формирующуюся в условиях влажного субторопического и тропического климата, для которой характерно господство вторичных минераллов группы гидроокиси железа и аллюминия, почти полное разрушение первичных минералов (кроме кварца), вывос оснований и кремнезема; в составе глинистых минералов преобладают коалинит или галлуазит.
Совокупность остаточных продуктов выветривания различных по составу элювиальных образований в верхнем слое литосферы называют остаточной (элювиальной) корой выветривания. Перемещенные водой, ветром, льдом продукты выветривания формируют аккумулятивные (переотложенные) коры выветривания.
Вывод: тип коры выветривания сиаллитный. Почва развита на сиаллитной коре выветривания.
5.Физические свойства почвы и их характеристика
К физическим свойствам почвы относятся структура, водные, воздушные, тепловые, общие физические и физико-механические свойства. Их величина, динамика определяются составом, соотношением, взаимодействием и динамикой твердой, жидкой, газообразной и живой фаз почвы. Физические свойства оказывают большое влияние на развитие почвообразовательного процесса, плодородие почвы и развитие растений.
К общим физическим свойствам относят плотность почвы, плотность твердой фаза и пористость.
Плотность твердой фазы почвы (d )–отношение массы ее твердой фазы к массе воды в том же объеме при 4 0 С. Ее величина определяется соотношением в почве компонентов органических и минеральных частей почвы.
Плотность почвы (dv ) – масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении. Плотность почвы зависит от минералогического и механического состава, структуры почвы и содержания органического вещества.
Пористость (или скважность) почвы –суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Выражается в процентах от общего объема почвы и вычисляется по показателям плотности почвы и плотности твердой фазы:
Таблица №4. Общие физические свойства темно-каштановых почв.
Глубина взятия образца, см | |||||
г/см3 | Оценка | % | Оценка | ||
0-10 | 2,63 | 1,20 | Уплотнен | 55,5 | удовлетворительная |
10-20 | 2,7 | 1,32 | Сильно уплотнен | 51,2 | удовлетворительная |
20-30 | 2,72 | 1,46 | Сильно уплотнен | 46,3 | удовлетворительная |
60-70 | 2,91 | 1,56 | 46,2 | низкая | |
110-120 | 3,01 | 1,64 | 39,4 | низкая |
Плотность почвы и плотность твердой фазы почвы имеют наименьшие показатели в верхних границах и заметно увеличивается в нижележащих. Общая пористость наибольшие значения имеет в верхних горизонте, а наименьшие в нижних.
Вывод: почва имеет высокую плотность сложения, что затрудняет проникновение корневых систем, ухудшает рост растений и их продуктивность.
Наличие обменного натрия придает каштановым почвам щелочную реакцию, что способствует диспергированию и сносу почвенных коллоидов вниз по профилю, что делает их бесструктурными. При увлажнении каштановая почва набухает, становиться вязкой, трудноводопроницаемой, а при высыхании цементируется, что затрудняет обработку.
6. Водно — физические свойства
Почва как многофазная , полидисперсная система способна поглощать и удерживать воду. В ней всегда находиться определенное количество влаги. Содержание влаги в процентах к массе сухой почвы характеризуется влажностью почвы. Вода поступает в почву в виде атомосферных осадков, грунтовых вод, при конденсации водяных паров из атмосферы, при орошении. Главным источником воды в неорошаемом земледелии являются атмосферные осадки.
Почвенная вода – жизненная основа растений, почвенной фауны и микрофлоры, получающих воду главным образом из почвы. Растения расходуют воду в огромном количестве.
От содержания воды в почве зависят интенсивность протекающих в ней биологических, химических и физико-химических процессов, передвижение веществ в почве, водно-воздушный, питательный и тепловой режимы, ее физико-механические свойства, то есть важнейшие показатели почвенного плодородия. Следовательно, почвенная вода оказывает прямое и косвенное влияние на развитие растений. Вода в почве может находиться во всех трех состояниях: твердом, жидком и парообразном.
Парообразная вода содержится в почвенном воздухе в парах, свободных от воды. Пары воды поступают в почву из атмосферы и постепенно образуются в почве при испарении жидкой воды и льда. Они перемещаются по профилю почвы и в атмосферу с током почвенного воздуха и диффузионно в соответствии с градиентом давления пара .
Твердая вода –лед – потенциальный источик жидкой и парообразной воды. Эту воду непосредственно не используют растения, хотя она и может служить резервом доступной влаги.
Относительную влажность почвы, свойственную определенным категориям и формам влаги, называют почвенно-гидрологичес-кой константой. С агрономической точки зрения почвенно-гидро-литические константы выражают степень доступности растениям почвенной влаги, состояние водного режима почвы. Различают следующие почвенно-гидрологические константы:
1.Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) —
влажность почвы, соответствующая наибольшему содержанию
недоступной растениям прочносвязанной влаги.
2.Максимальная гигроскопичность (МГ) — влажность поч
вы, соответствующая количеству воды, которое почва может сор
бировать из воздуха, полностью насыщенного водяным паром.
Влага, соответствующая МГ, полностью недоступна растениям.
3.Влажность устойчивого завядания растений (ВЗ), соот
ветствующая содержанию в почве воды, при котором растения
обнаруживают признаки завядания, не проходящие при помеще
нии растений в насыщенную водяным паром атмосферу. Влаж
ность завядания соответствует влажности почвы, когда влага
из недоступного для растений состояния переходит в доступ
ное (нижний предел доступности почвенной влаги).
4.Наименьшая (полевая) влагоемкость почвы (НВ) — соот
ветствует капиллярно-подвешенному насыщению почвы водой,
когда последняя максимально доступна растениям. Она завист от гранулометрического состава, структурного состояния, плотности.
5. Полная влагоемкость (ПВ) — соответствует такому содержанию влаги в почве, когда все ее поры насыщены водой.
Способность почвы к устойчивому обеспечению растений водой зависит от агрофизических факторов плодородия. Конкретно действие агрофизических факторов по отношению к воде проявляется через водные свойства почвы: влагоемкость, водопроницаемость и водоподъемная способность
Водопроницаемость – это способность почв и грунтов впитывать и пропускать через себя воду, поступающую с поверхности.
Влагоемкостью почвы называют способность ее удерживать воду.
Водоподъемная способность – свойство почвы вызывать восходящие передвижение влаги в ней за счет капиллярных сил.
Таблица№5. Водно-физические свойства темно- каштановых почв.
Глубина взятия образца, см | МГ | ВЗ | НВ | ВРК | ЗТВ | ЗНВ | |||
0-10 | 4,3 | 6,45 | 22 | 15,4 | 77,4 | 107,4 | 15,55 | ||
10-20 | 4,5 | 6,75 | 21 | 14,7 | 89,1 | 104,94 | 14,25 | ||
20-30 | 4,5 | 6,75 | 20 | 14 | 98,55 | 105,85 | 13,25 | ||
60-70 | 2,5 | 3,75 | 17 | 11,9 | 58,5 | 127,14 | 13,25 | ||
110-120 | 2,5 | 3,3 | 18 | 12,6 | 54,12 | 152,52 | 14,7 |
ДАВ(диапазон активной влаги)=НВ-ВЗ
ЗТВ (запас труднодоступной влаги)=(ВРК-ВЗ)* dv *Нсм
ЗНВ( запас недоступной влаги)= ВЗ* dv *Нсм
Вывод: Водно–физические свойства и водный режим каштановых почв неблагоприятен для роста растений. Это связано с тем , что близко залегает к поверхности плотный слабопроницаемый иллювиальный горизонт. Иллювиальный горизонт будет способствовать аккумуляции загрязняющих веществ, и слабой их миграции в нижние слои.
Почва обладает низкой водопроницаемостью. Самая низкая водопроницаемость отмечается в корковом слое и солонцовом горизонте, так как они имеют более плотное сложение. Количество недоступной влаги растениям высокое.
Регулирование водного режима почвы — обязательное мероприятие в условиях интенсивного земледелия. При этом осуществляют комплекс приемов, направленных на устранение неблагоприятных условий водоснабжения растений. Искусственно изменяя приходные и особенно расходные статьи водного баланса, можно существенно влиять на общие м полезные запасы воды в почвах и этим способствовать получению высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Регулирование водного режима основывается на учете климатических и почвенных условий, а также потребностей выращиваемых культур в воде.
Для создания оптимальных условий роста и развития культурных растений необходимо стремиться к уравниванию количества влаги, поступающей в почву, с ее расходом на транспирацию и физическое испарение, то есть созданию коэффициента увлажнения, близкого к единице.
В конкретных почвенно-климатических условиях способы регулирования водного режима почв имеют свои особенности.
В зоне неустойчивого увлажнения и засушливых районах регулирование водного режима направлено на максимальное накопление влаги в почве и на рациональное ее использование. Один из наиболее распространенных способов влагонакопления — задержание снега и талых вод. Для этого используют стерню, кулисные растения, валы из снега и др. Для уменьшения поверхностного стока воды применяют зяблевую вспашку поперек склонов, обвалование, прерывистое бороздовапие, щелевание, полосное размещение культур, ячеистую обработку почвы и другие приемы.
Исключительная роль в накоплении почвенной влаги принадлежит полезащитным лесным полосам. Предохраняя снег от сдувания в зимнее время, они способствуют увеличению запасов влаги в метровом слое почвы к началу вегетационного периода на 50—80 мм и до 120 мм в отдельные годы (А. И. Шульгин). Под влиянием лесных полос сокращается непродуктивное испарение влаги с поверхности почвы, что также улучшает водообеспеченность полей. Наиболее эффективны ажурные и продувные лесные полосы.
Накоплению и сохранению влаги в почве способствуют многие агротехнические приемы. Поверхностное рыхление почвы весной или закрытие влаги боронованием позволяет набежать ненужных потерь ее а результате физического испарения. Послепосевное прнкатывание почвы изменяет плотность поверхностного слоя пахотного горизонта по сравнению с остальной его массой. Создавшаяся разность плотностей почвы вызывает капиллярный подток влаги из нижележащего слоя и способствует конденсации водяных паров воздуха. В сочетании с увеличением контакта семян с почвенными частицами все явления, связанные с прикатыванием, усиливают прорастание семян и обеспечивают потребность растений в воде ранней весной. Применение минеральных и органических удобрений способствует более экономному использованию влаги.
В пустынно-степной и пустынной зонах основной способ улучшения водного режима — орошение. При орошении борьба с непродуктивными потерями воды имеет особо важное значение в целях предотвращения вторичного засоления. В комплексе мероприятий по улучшению водообес-печенностн растений в различных зонах важно предусматривать планомерное улучшение водных свойств почв, их структурного состояния
7.Агроэкологическая оценка питательного режима темно- каштановых почв.
Большое значение в развитии растений играют азот , фосфор, калий.
Азот в почвах . Валовое содержание азота в почве тесно связано с содержанием гумуса. Накопление азота в почве обусловлено биологической аккумуляцией его из свободного азота атомосферы.
Круговорот азота в природе включает несколько звеньев, в которых главными агентами выступают микроорганизмы (азот-фиксаторы, аммонификаторы, нитрификаторы, денитрификато-ры). Фиксация атмосферного азота осуществляется клубеньковыми бактериями (до 300 кг/га), свободноживущими азотфиксато-рами (от 5-15 до 100 кг/га) и ассоциативными (ризосферными) бактериями — 10-100 кг/га в год (Умаров М.М., !980).
Разложение азотсодержащих органических соединений приводит к высвобождению азота в форме аммиака (аммонификация). Затем аммиак окисляется последовательно до нитритов и нитратов (нитрификация). Окисленный азот вновь восстанавливается до газообразной формы в процессе денитрификации.
Азот органических веществ недоступен для растений. Основная роль в питании растений принадлежит минеральным формам азота: нитратному и аммиачному. Содержание минеральных форм азота в пахотном слое в среднем составляет 30-100 кг/га (5-30 мг/кг почвы). Показатели содержания минеральных форм азота динамичны во времени, их используют для определения необходимости подкормок и для расчета норм азотных удобрений.
Легкогидролизуемый азот является основным резервом доступных для растений форм. Он содержится в легкоразлагаемом органическом веществе: послеуборочных остатках, органических удобрениях, детрите. Существенное количество азота поступает в почвы с атмосферными осадками — до 10-15 кг/га в год, который используется растениями.
Очень остро стоит проблема регулирования азотного питания растений. Недостаток азота резко сказывается па величине урожая. На получение 1 т зерна вместе с соломой требуется от 30 до 40 кг азота.
Фосфор в почвах . Валовое содержание фосфора в почвах составляет 0,03-0,2%, или 1-6 т/га в пахотном слое. Основным источником фосфора в почвах служат труднорастворимые минералы группы апатита, главным образом фторапатит. В почве фосфор находится в форме минеральных и органических соединений. Органические соединения представлены нуклеиновыми кислотами, нукле-опротеидами, сахарофосфатами, гумусовыми веществами и др.
Минеральные соединения фосфора содержатся в почвах в виде солей кальция, магния, железа и алюминия ортофосфорной кислоты, в поглощенном состоянии — в виде фосфат-иона, а также в составе минералов апатита, фосфорита и вивианита. В почвах с кислой реакцией среды преобладают фосфаты железа и алюминия, с нейтральной и слабощелочной — фосфаты кальция.
Основная часть как органических, так и минеральных соединений фосфора в почвах недоступна растениям. Фосфор в составе органических соединений становится доступным после их минерализации, с участием ферментов фосфолитаз, фосфотаз, фитаз и др. Мобилизация фосфора из минеральных соединений происходит в основном под действием кислот, продуцируемых микроорганизмами, в том числе углекислоты. Наиболее благоприятная реакция среды для усвоения фосфат-ионов растениями — слабокислая (рН 6-6,5).
Калий в почвах . Содержание валового калия в пахотном слое почв составляет 0,5-3%. Он входит в состав кристаллической решетки как первичных (полевые шпаты, слюды), так и вторичных минералов (вермикулит, глауконит) в труднодоступной для растений форме. Основным источником доступного для растений калия является обменный, который находится в составе ППК. Обменный калий составляет 0,5-2,5% валового. Необменпый, или фиксированный калий труднодоступен для растений, однако он может переходить в обменное состояние и служит ближайшим резервом доступного калия. На получение 1 т зерна вместе с соломой требуется 25-30 кг калия.
Оптимитизация калийного питания достигается внесением органических и минеральных удобрений, химической мелиорацией, меропричтиями, напрвлеными на увеличение емкости катионного обмена.
8.Деградация каштановых почв от ветровой эрозии .
Основные деструктивные процессы в почвах, их физическая деградация связана, в первую очередь, с проявлением ветровой эрозии.
Как указывают Каштанов А.Н. и Явтушенко В.Е. в России подвержено эрозии почти четверть сельскохозяйственных угодий, что составляет более 50 млн.га.
Веторовая эрозия почв делится на два основных подтипа: пыльные бури и повседневную ветровую эрозию. Пыльные бури повторяются раз в 3-20 лет. Они бывают при очень сильных ветрах, передвигающих мелкие почвенные частицы в воздушном потоке. Повседневная ветровая эрозия почв проявляется без пыльных бурь. Особенно она действует на склонах, испытывающих удары ветра.
Ветровая эрозия развивается при скорости ветра более 11 м/сек, в районах развития пыльных бурь скорость ветра достигает 16-40 м/сек. Дефляция, в большей степени, развивается на почвах легкого грануломерического состава, на сухих почвах, на ветроударных склонах, на участках почв, не защищенных от ветра растительностью.
Развитие эрозии почв является нарушением экологического состояния системы и приводит 1) к изменению свойств почв – изменению гранулометрического состава, физико-химических свойств, агрохимических свойств, ферментативной и микробиологической активности; 2) к изменению микро- и мезорельефа; 3) к изменению состава грунтовых вод, верховодки, состава газовой фазы приземного слоя воздуха, изменению гидроморфности территории; 4) к изменению состояния растений, их химического состава; 5) к изменению оптимумов плодородия.
9.Пути оптимизации ветровой эрозии почв.
Для разработки наиболее эффективных путей уменьшения эрозии, повышения урожая необходима оптимизация всех параметров системы в их взаимосвязи. Необходима оптимизация экологической системы и состояния биогеоценоза при комплексном воздействии.
1. В зависимости от типов почв, свойств почв.
2. При воздействии на свойства почвы, изменяя их емкость поглащения и структуру при внесении погребенных почв, выбросов из коллекторно-дренажных вод
3. При воздействии на напочвенный покров (подбор состава и структуры лесных полос, кулисных посевов, густоты стояния посевов).
Для предупреждения дефляции почв применяют почвозащитные севообороты: полосное расположение посевов, мульчирование, посев промежуточных культур, почвозащитную систему механической обработки, борьбу с сорняками и закрытие влаги, агромелиоротивные мероприятия.
Темно-каштановые почвы обладают комплексом отрицательных агрономических свойств: щелочной реакцией среды, неудовлетворительными водно-физическими свойствами, наличием в профиле водорастворимых солей.
Обменный натрий – главная причина щелочности и неудовлетворительных водно-физических свойств. Поэтому основным приемом улучшения каштановых почв является химическая мелиорация – гипсование. При этом происходит замена поглощенного натрия в ППК на кальций. Гипсование снижает щелочность и улучшает водно-физические свойства тенмо-каштановых почв. Эффективность гипсования повышается в условиях орошения.
Особое значение приобретает предупреждение вторичного засоления и осолонцевания в результате поднятия грунтовых вод при орошении. Избежать негативный последствий орошения можно при внедрении новых экологически безопасных технологий.
Данные почвы могут использоваться как сенокосы или пастбища, при окультуривании этих почв на них можно выращивать сельскохозяйственные культуры.
1. Почвенная экология/ Под ред профессора Степановой Л,П,-Орел.:Издательствл Орел ГАУ,2002.-546с.
2. ,Агрохимия / Под ред. ЯгодинБ,А.- М.: Колос ,2002.-584с.
3. Почвоведение/Под ред И.С. Кауричева.-1989.-719с.ил.
4. Почвоведение/Под Н.Ф. Ганжара.-М.: Агроконсалт,2001.-392с.:ил.
5. Практикум по почвоведению./ Под Н.Ф. Ганжара.-М.: Агроконсалт,2002.-280с
Источник
➤ Adblockdetector