Агрономическая оценка почвы
Почвы хозяйства и факторы почвообразования. Оптимизация основных показателей плодородия почвы: мощности пахотного слоя и плотности сложения, водных свойств и кислотности земель. Балансовые расчеты гумусового состояния почвы. Общая модель плодородия.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.12.2013 |
Размер файла | 115,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
С внесением извести кислотность почвы снизится:
х= 1,12 г/га =1120 кг/га
1т навоза — 2,5 кг Са
3. Атмосферные осадки: 63 кг/га (ежегодно).
Итого: 1120+87,5+63=1270,5 кг/га.
1. Вымывание: 150 кг/га.
2. Вынос с урожаем: 1 т -2,5кг
И т о г о: 150+82,5=232,5 кг/га.
Баланс: +1270,5-232,5=1038 кг/га.
После внесения извести 2,8 т/га рН почвы приняло значение 5.48 — оптимальное значение. Для увеличения кислотности почву необходимо известковать, содержание кальция в почве в достаточном количестве, потому что баланс положительный.
Глава 4. Общая модель плодородия почвы.
Под плодородием почвы следует понимать способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормального роста и развития.
Плодородие — существенное качественное свойство почвы, отличающее, ее от горной породы. Плодородие почвы — результат развития природного почвообразовательного процесса, а при сельскохозяйственном использовании — также процессов окультуривания.
Параметры плодородия почвы
1. Мощность пахотного слоя, см
2. Плотность сложения почвы, г/см 3
3. Плотность твердой фазы, г/см 3
4. Пористость общая, %
5. Пористость аэрации, %
6. Коэффициент структурности
7. Влажность завядания, %
8. Наименьшая влагоемкость %
9. Продуктивный запас влаги %
10. Содержание гумуса, %
12 Содержание доступных элементов, мг/кг Nлг
Заключение
В данной курсовой работе, была построена, представлена модель плодородия светло-серых лесных легкосуглинистых почв.
Полученные оптимальные значения по данной почве, существенно лучше фактических. Однако и они требуют дальнейшей оптимизации.
Исходя из полученных значений, видно, что оптимальное значение плотности почвы будет достигнуто, вследствие оптимизации пахотного слоя. Снизится плотность твердой фазы до 2,66 г/смі; коэффициент структурности достигнет 1,4(это хороший показатель), все это будет достигнуто при повышении содержания гумуса на 1%.
Нельзя повысить урожайность культуры, без оптимизации воздушных свойств, поэтому необходимо, чтобы общая пористость достигла уровня, отличного для культурного пахотного слоя-55-65%об ,а пористость аэрации должна составить не менее 15-20%об.
При рассмотрении обеспеченности почвы подвижными формами азота, фосфора, калия видно, что даже вследствие повышения эффективного плодородия за 2 года достигнуть достаточного кол-ва легкогидролизируемого азота, подвижного фосфора и обменного калия не удастся, чтобы достичь оптимального уровня содержаний форм азота в пахотном слое(5-30 мг/кг почвы), фосфора(10-15 мг/100г почвы), калия(15-20 мг/100 г почвы),необходимо вносить органические и минеральные удобрения в определенных расчетных нормах, а также проводить посев многолетних трав, сидератов.
Уровень кислотности после оптимизации практически соответствует требованиям, в результате известкования он достиг 5,85. Нуждаемость в известковании легкосуглинистых почв с таким уровнем кислотности весьма слабая.
Все это говорит о том, что модель плодородия данной культуры, на данной почве в целом построена, однако необходимо и дальше ставить перед собой задачу улучшения определенных ее параметров, для получения более высокой и стабильной урожайности культуры.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описания молекулярно-сорбционной, механической, биологической и химической поглотительной способности почвы. Характеристика морфологии почвы и её лабораторного изучения. Анализ определения кислотности солевой и водной вытяжкой колориметрическим методом.
реферат [27,6 K], добавлен 02.05.2011
Изучение химических и физических свойств почвы. Описание особенностей субарктических ландшафтов. Общая характеристика лесотундровой зоны в отношении почвообразования, ее принципиальная общность с тундрой и с северной тайгой. Мозаичный почвенный покров.
презентация [2,5 M], добавлен 29.03.2015
Общие сведения о хозяйстве. Условия почвообразования: рельеф, почвообразующие породы, климат, растительность и хозяйственная деятельность человека. Плодородие почвы и современные пути его сохранения. Баланс гумуса в севооборотах и его регулирование.
курсовая работа [67,6 K], добавлен 11.01.2012
Классификация метаморфических горных пород, их представители и использование. Типы водного режима по Высоцкому. Условия почвообразования и систематика серых лесных почв. Морфологическое описание, агрохимическая характеристика, степень плодородия почвы.
курсовая работа [350,8 K], добавлен 06.04.2016
Исследование особенностей почв различных природных зон России. Анализ рельефа, растительности и климата местности. Изучение гранулометрического состава разреза, содержания карбонатов и гумуса в почве. Валовый состав почвы. Почвенный поглощающий комплекс.
курсовая работа [42,0 K], добавлен 25.04.2015
Источник
Агрономическая оценка почвенной структуры.
Агрономическая оценка почвы — это характеристика её состава и свойств с точки зрения плодородия, т.е. способности почвы удовлетворять основные потребности сельскохозяйственных растений
Генетическая оценка предусматривает характеристику признаков, состава, свойств и режимов почвы, обусловленных её генезисом, т.е. развитием почвообразовательного процесса в конкретных условиях без учета возможного практического ее использования.
После проведения генетической и агрономической характеристик почвы агроном должен уметь разрабатывать модели плодородия почвы с целью получения конкретного уровня продуктивности растений.
Для оценки структурного состояния почвы используется коэффициент структурности Кстр, под которым понимается отношение количества агрегатов больше 10мм (в %)- глыбистая структура от 0,25 до 10мм (в %)— макроструктура к суммарному содержанию агрегатов меньше 0,25-грубая и тонкая микроструктура. Чем больше величина Кстр, тем лучше структура почвы
Оценка плодородия
пористости для эффективной аэрации и способности впитывать и удерживать влагу.
Физико-химические свойства и химический состав элементов –
содержание гумуса, азота, фосфора, калия, микроэлементов
и других факторов питания растений.
В структурной почве создаются благоприятные условия водновоздушного и теплового режима.
Хорошая аэрация при наличии доступной влаги способствует активизации микробиологических процессов и улучшению пищевого режима почв
Совершенно иная ситуация складывается в бесструктурной почве. Для нее характерно раздельно-частичное состояние, которое обусловливает плотную упаковку частиц и развитие в основном тонко капиллярной пористости. Поэтому суглинистые и глинистые бесструктурные почвы обладают плохой водопроницаемостью, неудовлетворительной влагоемкостью и недостаточными запасами доступной для растений влаги
Бесструктурные почвы характеризуются высокой плотностью, связностью и липкостью. Это повышает их удельное сопротивление при обработке и ухудшает развитие корневой системы растений.
Плодородие почвы и его виды.
Химический состав почв и почвообразующих пород, сходство и различия.
Каждая фаза почвы имеет специфический хим состав
Твердая фаза: минеральные вещества (90% от тв фазы) – это кремний и кислород в основном. Далее по убыванию Al, Fe, Ca, K, Na, Mg (SiO2 + O2 + они в сумме 99 поц от минеральной части)
+ органические (10%) вещества
Почва от литосферы отличается значительно бОльшим содержанием азота N, углерода C (так как они биологически накапливаются). Относительно бОльшим содержанием кислорода, водорода и кремния. И меньше в почве алюминия, железа, кальция, магния, натрия, калия и других металлов, что связано с процессами выветривания и почвообразования.
Валовой состав минеральной части почвы принято выражать в виде процентного содержания оксидов на сухую навеску
В большинстве типов почв преобладают оксиды кремния содержание их в среднем составляет 60-70%, с колебаниями от 30% в ферраллитных почвах тропиков до 95% в песчаных почвах. На долю полуторных оксидов (R203), основную часть которых составляют оксиды железа и алюминия, приходится, в среднем 15-20%.
Валовое содержание оксидов кальция, магния, калия и натрия в сумме составляет 5-6%, с колебаниями от 1-2% в песчаных до 20% и более в засоленных почвах и в почвах, формируюшихся на породах с повышенным содержанием карбонатов. Содержание остальных оксидов в сумме около 1%.
Почва состоит из минеральных, органических и органоминеральных веществ.
Главные особенности химического состава почвы
присутствие органических веществ и в их составе специфической группы
гумусовых веществ, разнообразие форм соединений отдельных элементов и динамичность состава во времени. Источник минеральных соединений почвы горные породы, из которых слагается литосфера. Органические вещества поступают в почву в результате жизнедеятельности растительных и животных организмов, населяющих почву. Содержание отдельных химических элементов в литосфере и почве колеблется в широких пределах
Источник
Агрономическая оценка почвы
Почвы хозяйства и факторы почвообразования. Оптимизация основных показателей плодородия почвы: мощности пахотного слоя и плотности сложения, водных свойств и кислотности земель. Балансовые расчеты гумусового состояния почвы. Общая модель плодородия.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.12.2013 |
Размер файла | 115,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Глава 1. Факторы почвообразования
Глава 2. Почвы хозяйства
Глава 3. Оптимизация основных показателей плодородия почвы
3.1 Оптимизация мощности пахотного слоя и плотности сложения почвы
3.2 Оптимизация плотности твердой фазы почвы
3.3 Оптимизация структурного состояния почвы
3.4 Оптимизация воздушных свойств почвы
3.5 Оптимизация водных свойств и расчеты водного баланса почвы
3.6 Оптимизация и балансовые расчеты питательных
элементов почвы
3.7 Балансовые расчеты гумусового состояния почвы
3.8 Оптимизация кислотности почвы и балансовые расчеты содержания кальция в почве
Глава 4. Общая модель плодородия почвы
1.Хозяйство ОООМТК «Ермолово» район Сухинический
2.Номер почвенного разреза, индекс почвы №5 П1 д л-П
3.Культура картофель удобрение; т/га — 35т/га навоз
4.Планируемая урожайность культуры, ц/га 330
5.Предшественник озимая рожь
6.Удобрение предшественника минеральное N70 P70 K70
7.Урожайность предшественника 33 ц/га
8.Коэффициент структурности / факт./ 0,7
9.Мощность пахотного горизонта/ факт/, см 20
10.Плотность сложения почвы / факт/, г/см 3 1,38
11.Плотность сложения почвы / опт/, г/см 3 1,26
12.Плотность твердой фазы почвы /факт/, г/см 3 2,68
13.Содержание гумуса в почве/ факт/,% 0,5
14.НВ / факт/, вес. 24,3
15.МГ / факт/, вес. 2,1
16.Уровень грунтовых вод /УГВ/, м 2,2
17.Содержание легкогидролизуемого азота / факт/, мг/кг почвы 3,5
18.Содержание подвижного фосфора / факт/, мг/кг почвы 3,7
19.Содержание обменного калия / факт/, мг/кг почвы 5,3
21.Степень насыщенности почвы основаниями, % 65,3
22.Гидролитическая кислотность, мг-экв/100г почвы 3,3
почва земля плодородие кислотность
Каждый агроном должен знать почву, чтобы управлять ее плодородием, биологическими, физико-химическими, физическими и химическими свойствами. Под плодородием принято понимать способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством кислорода и благоприятной физико-химической средой для их нормального роста и развития /И.С. Кауричев,1989, В.И.Кирюшин, 2008/. . Почва, обладая плодородием, является основным средством сельскохозяйственного производства. Поэтому каждый агроном должен уметь правильно оценить производительную способность почвы и уметь давать ей характеристику. Почва может быть охарактеризована и как плодородное образование, и как объект использования в различных направлениях. Существуют понятия: генетическая, агрономическая, лесорастительная и другие характеристики почвы.
Генетическая оценка предусматривает характеристику признаков, состава, свойств и режимов почвы, обусловленных её генезисом, т.е. развитием почвообразовательного процесса в конкретных условиях без учета возможного практического ее использования.
Агрономическая оценка почвы — это характеристика её состава и свойств с точки зрения плодородия, т.е. способности почвы удовлетворять основные потребности сельскохозяйственных растений.
После проведения генетической и агрономической характеристик почвы агроном должен уметь разрабатывать модели плодородия почвы с целью получения конкретного уровня продуктивности растений. Под моделью плодородия почвы понимается, оптимизация агрофизических, агрохимических и биологических свойств почвы для получения запланированных уровней урожайности сельскохозяйственных культур.
Целью курсовой работы является расширение, углубление и систематизация теоретических знаний по курсу «Почвоведение с основами геологии. Составление модели плодородия почв и расчет основных параметров почвенного плодородия, таких как: плотности твердой фазы почвы, оптимизация мощности пахотного слоя и плотности сложения почвы, водных свойств, воздушных свойств, оптимизация и балансовые расчеты питательных элементов, гумусового состояния почвы, содержания микроэлементов, кислотности почвы и других важных параметров.
Район местонахождения колхоза характеризуется тёплым летом, умеренно — холодной зимой с устойчивым снежным покровом и хорошо выраженными переходными сезонами. На территории района злаковые травы зацветают 13-15 июня, на этот период приходится начало сенокошения злаковых, а бобовых на 17-19 июня. К этому времени погодные условия складываются наиболее благоприятно для сеноуборки. Запасы продуктивной влаги в почве в начале вегетации 220-240 мм, которая в течении лета убывает, достигая минимума в конце июля (160мм). Осенью запасы влаги увеличиваются до 160-200 мм. Ветровой режим характеризуется преобладанием северо-западных и западных ветров в теплый период и юго-западных в холодный период года. Скорость ветра в холодный период года -3,5-5,0 м/сек; в теплый период -2,5-3,0 м/сек. Агроклиматические условия в целом благоприятны для сельскохозяйственных культур, возделываемых в колхозе, однако не так уж редко ощущается недостаток осадков в критические периоды их роста. (Приложение 1)
По природно-географическому районированию области территория хозяйства относится к Брынско-Серенскому району Среднерусской провинции и по рельефу представляет средне, местами сильно расчлененную равнину с серыми лесными, переходными и дерново-подзолистыми почвами на покровных суглинках. Густая сеть балочных долин разделяет территорию на три крупных водораздела: муждуречье Казенка — Коша, Казенка — Селезневка, Селезневка-Устик, которые в свою очередь делятся мелкими балками и отвершками их на ряд мелких местных водоразделов.
Водоразделы плоские, выравненные, иногда с ясновыраженными блюдцеобразными западинами.
Среди склонов по форме преобладают выпуклые и прямые. На водоразделах сформировались серы и светло-серые, а также дерново-слабоподзолистые почвы. По блюдцеобразным впадинам, в условиях постоянного или временного избыточного переувлажнения поточными водами формируются глееватые почвы.
Длинные пологие и слабопологие склоны служат основным элементом рельефа для формирования слабосмытых почв. На коротких покатых склонах- среднесмытые почвы.
Скорость таяния снега и количество талых вод неодинаковы на склонах с различной экспозицией. Поэтому интенсивность зрозионных процессов наряду с другими природными факторами определяется и экспозиция склонов. Гидрографическая сеть на территории колхоза представлена реками: Коша, Селезневка, Казенка, Устик, а также их притоками(ручьями) и искусственными водоемами (прудами).
По геоботаническому районированию области территория колхоза входит в распаханный, на месте широколиственного, округ подзоны широколиственных лесов.
Леса и кустарники занимают в хозяйстве 2862 га, что составляет 42,7 % от общей площади землепользования. Широко распространённые в сохранившихся лесах дубы свидетельствуют, что коренными лесами здесь являлись широколиственные. В настоящее время в результате неоднократных вырубок и пожаров, на месте коренных лесов сформировались мелколиственные леса осиновые и березовые, которые называют вторичным. В составе древесного яруса здесь постоянно в качестве примеси встречаются широколиственные породы- дуб, лица, клен и т.д. Хорошо развитый подлесок образован лещиной с примесью крушины, бересклета, жимолости, рябины и т.д. В травяном покрове леса господствует виды, которые обладают широкими листьями, к их числу относятся сныть лесная, зеленчук, пролесник, копытень европейский, осока волосистая. Ранней весной травяной покров этих лесов широко представлен ветреницей лютичной, гусиным луком, хохлатками, чистяком, ветренице дубравной.
В результате отсутствия ухода и организованной пастьбы многие участки кормовых угодий покрыты кочками, поросли кустарником и лесом.
По днищам лощин, западинами, в долинах рек отмечены ивовые кустарники, которые занимаю незначительную площадь.
На полях хозяйства отмечена большая засоренность посевов- васильком синим, вьюнком полевым, лебедой, пикульником, яруткой полевой, ромашкой непахучей, льнянкой обыкновенной и другими сорными травами.
Основными почвообразующими породами на территории хозяйства являются покровные лессовидные, покровные, морены и аллювиальные отложения. Покровные лессовидные отложения — характеризуются палевой и желтовото-палевой окраской, тонкостью и сортированностью материала. По механическому составу они легко и среднесуглинистые, характерным для них является преобладание пылеватых фракций (0,05-0,01 мм). Содержание илистой фракции(частицы размером менее 0,001 мм.) колеблется от 16 до 18%. Иловатая фракция состоит из минеральных продуктов выветривания. Она практически водонепроницаемая, но очень влагоемка, обладает высокой связностью, а отсюда способностью к агрегатированию. Следовательно, иловатая фракция является непосредственным условием создания почвенной структуры. С ней связан основной запас минеральной пищи растений, чем больше содержание ила, тем выше емкость поглощения, а следовательно и насыщенность поглощенными основаниями.
Илистая фракция обладает наибольшей способностью поглощения фосфорной кислоты и закреплению почвой гумусовых веществ.
В химическом отношении отложения отличаются более высокой гидролитической кислотностью (2,0 — 3,9 мг-экв.) степень насыщенности основаниями ниже (70,1 — 84,8%) Реакция почвенной среды среднекислая
Глава 2. Почвы хозяйства
Территория хозяйства относится к бореальному(умеренно холодному) поясу. Подзона дерново-подзолистых почв южной тайги, Средне-Русская провинция. Почвы хозяйства, представленные в «Почвенном очерке хозяйства» представлены в приложении 2.
Почва может быть охарактеризована и как природное образование и как объект использования в различных направлениях. В соответствии с этим существует понятие — генетическая и агрономическая характеристика почвы.
Генетическая оценка предусматривает характеристику морфологии, состава, свойств и режимов почвы, обусловленных ее генезисом, т.е. развитием почвообразовательного процесса в конкретных природных условиях без учета возможного практического ее использования.
Агрономическая оценка почвы — это характеристика ее состава и свойств с точки зрения развития основного качества почвы — плодородия, т.е. способности почвы удовлетворять потребности сельскохозяйственных растений.
Дерново-подзолистые почвы образуются под травянистыми или мохово- травянистыми лесами. Развивающаяся под их пологом травянистая растительность приводит к формированию в профиле подзолистой почвы дернового горизонта. В результате совместного проявления подзолистого и дернового процессов и формируются дерново-подзолистые почвы.
Почвы: Дерново-слабоподзолистые легкосуглинистые на покровном суглинке. Механический состав данных почв определяется по содержанию физической глины — (частицы размером мельче 0,01мм) в верхнем горизонте.
В механическом составе легкосуглинистых почв преобладает фракция крупной пыли (размер частиц от 0,05 до 0,01) , содержание от 54,6 до 58,3.
Содержание гумуса у дерново-слабоподзолистых легкосуглинистых почв от 1 до 2,8% с глубиной его содержание резко падает (0,3 — 0,9%), гидролитическая кислотность довольно высокая (1,2 — 4,7 мг-экв. на 100г. почвы), сумма поглощенных оснований невысокая (5,6-8,3 мг-экв. на 100г. почвы) с глубиной она увеличивается. Степень насыщенности основаниями от 54,4 до 87,4%. Реакция почвенной среды от среднекислой до близкой к нейтральной (велечина рН 4,6 — 6,2). Содержание калия в большинстве случаев повышенное, фосфора — низкое, в отдельных случаях обнаружены лишь его следы.
Данные почвы обладают удовлетворительными агрохимическими и агрофизическими свойствами для получения высоких урожаев, требуют постоянного внесения органических и минеральных удобрений, известкования участков с кислой реакцией почвенной среды.
Глава 3. Оптимизация основных показателей плодородия почвы
3.1 Оптимизация мощности пахотного слоя и плотности сложения почвы
Плотность сложения почвы — масса сухого вещества почвы в единице ее объема, ненарушенного естественного сложения(объема почвы включает поры). Плотность почвы зависит от минералогического и механического состава, структуры почвы и содержания органического вещества.
Большое влияние имеет обработка почвы и воздействие движущейся по поверхности почвы техники.
Наиболее рыхлой почва бывает сразу после обработки, затем он постепенно уплотняется и через некоторое время ее плотность приходит в состояние равновесной, то есть мало изменяющейся. Плотность почвы сильно влияет на поглощение влаги, газообмен в почве, развитие корневой систем растений, интенсивность микробиологических процессов. Оптимальная плотность пахотного горизонта для большинства культурных растений — 1,0 — 1,2 г/см3.
Чрезмерно рыхлое состояние почвы также неблагоприятно, так как почва при этом быстро иссушается, нарушается контакт семян, корней растений с почвой. Отрицательное влияние повышенной плотности на легких почвах (пески и супеси) сказывается слабее или вовсе не сказывается для ряда культур.
Мощный пахотный слой необходим для ведения устойчивого интенсивного высокопродуктивного растениеводства. Наличие мощного корнеобитаемого слоя, образуемого путем постепенного и интенсивного окультуривания почвы, позволяет получать высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур, более полно использовать ресурсы влаги и питательных веществ почвы, эффективнее использовать высокие дозы удобрений. При небольшом корнеобитаемом слое вносить высокие дозы удобрений малоэффективно, так как часть питательных веществ может оказаться за его пределами и станет недоступной для корней растений. Кроме того, могут происходить большие потери питательных веществ от вымывания.
1) d факт- 1,38 г/см 3
dv факт- 1,26 г/см 3
Рис.1.Схема строения пахотного слоя Где: h1 — фактическая мощность пахотного слоя почвы(h пах), см, h2 — величина припашки, см, h4 — величина вспушивания, см, h5 — оптимальная мощность пахотного слоя почвы, см.
2) Мощность пахотного слоя и плотность сложения почвы можно регулировать несколькими способами: а) механической обработкой; б) вспушиванием почвы за счет увеличения в ней содержания органических веществ (прежде всего гумуса) и её оструктуриванием; в) припашкой нижележащего подпахотного горизонта.
3) Так как подпахотный горизонт А2В1, величина припашки h2- 2 см.
4) Величина пахотного слоя вместе с припашкой:
Масса почвенного слоя с припашкой
Мпах факт=1,38 x 22 x 100=3036 т/га.
6) Из литературных данных известно, что 1% гумуса снижает плотность сложения почвы на 0,12 г/см 3 .В заданном случае разница по плотности составляет:
Следовательно, чтобы устранить эту разницу по плотности необходимо увеличить содержание гумуса на ? Г в почве. Для расчета составим пропорцию:
1% гумуса — 0,12 г/см 3 .
Х%(? Г) гумуса — 0,12 г/см 3 .
Рассчитываем длительность достижения оптимального показателя исходя из пропорции
отсюда х=1/0,2=5 лет.
Для достижения оптимального уровня плотности почвы dv опт -1,26 г/см 3 необходимо повысить содержание гумуса на 1%. Процесс повышения гумуса в почве носит длительный временной характер, поэтому для повышения содержания гумуса на 1% потребуется 5 лет при условии систематического внесения в почву органических веществ в расчётных нормах.
7) Масса расчётного гумуса в почве, т/га,
Г% — величина расчётного содержания гумуса в почве, в %
Мгумуса=22 x 1,26 x 1 =27,72 т/га.
Масса пахотного слоя после оптимизации гумуса,
8) Мощность пахотного слоя h5 из соотношения
h5= 3063,72/(1,26 x 100)=24,32см.
9) Величина вспушивания
При оптимизации плотности почвы произойдёт её снижение до 1,26 г/см 3 , это будет достигнуто за 5 лет , из-за повышения содержания гумуса в почве на 1 %. Вследствие оптимизации пахотный слой в результате припашки 2см и вспушивания 2,3 см увеличится с 22см до 24,32 см.
Плотность твёрдой фазы почвы — отношение массы её твёрдой фазы к массе воды в том же объёме при 4 о С. Измеряется в г/см 3 или т/м 3 .Ее величина определяется соотношением в почве компонентов органических и минеральных частей почвы. Так, чернозём с 10% гумуса имеет плотность твёрдой фазы около 2,4 г/см 3 , а дерново-подзолистая почва с 2,5% гумуса — 2,6 г/см 3 . У торфов плотность твёрдой фазы зависит от степени разложения и зольности торфа и колеблется от 1,4 до 1,7 г/см 3 . Некоторые скелетные почвы имеют плотность твёрдой фазы 3,0 г/см 3 . Для минеральных горизонтов большинства почв плотность твёрдой фазы колеблется от 2,4 до 2,65 г/см 3 , для торфяных горизонтов — от 1,4 до 1,8 г/см 3 . Плотность твёрдой фазы почвы имеет значение в регулировании водного и воздушного режимов почв. Плотность твёрдой фазы довольно стабильный показатель, её трудно регулировать. Основные способы — увеличение содержания гумуса в почве и изменение механического состава почвы (глинование и пескование).
Из литературных данных известно, что повышение содержания гумуса на 1% приводит к снижению плотности твердой фазы почвы (d) на 0,05 г/см 3
Из 3 главы курсовой работы п. 3.1.6. известно, что содержание гумуса повысится на 1%. Следовательно, можно составить такую пропорцию:
1%гумуса — 0,05 г/см 3
?d = (? Г % х 0.05): 1, г/см 3
? d=(1 x 0,05): 1= 0.05 г/см 3 .
Тогда оптимальная плотность твердой фазы почвы (dопт) составит величину:
При оптимизации плотности твёрдой фазы почвы она снизится на 0,05 г/см 3 с 2,68 г/см 3 до 2,63 г/см 3 вследствие повышения содержания гумуса в почве на 1%.
3.3 Оптимизация структурного состояния почвы
Структурой называют отдельности (агрегаты), на которые способна распадаться почва.
Генетическая структура почвы — её характерный морфологический признак. Она различается по типу составляющих её структурных отдельностей (кубовидная, плитовидная, призмовидная), а также по роду и виду (в зависимости от размера составляющих её структурных отдельностей).
Агрономическое значение структуры заключается в том, что она оказывает положительное влияние на следующие свойства и режимы почв: физические свойства — пористость, плотность сложения: водный, воздушный, тепловой, окислительно-востонавительный, микробиологический и питательный режимы; физико-механические свойства — связность, удельное сопротивление при обработке, коркообразование; противоэрозионную устойчивость почв.
Для оценки структурного состояния почвы используется коэффициент структурности Кстр, под которым понимается отношение количества агрегатов больше 10мм (в %)- глыбистая структура от 0,25 до 10мм (в %)— макроструктура к суммарному содержанию агрегатов меньше 0,25-грубая и тонкая микроструктура. Чем больше величина Кстр, тем лучше структура почвы. В нашем случае проводится оптимизация структуры почвы исходя лишь из одного приема — повышение содержание гумуса в почве.
Из литературных данных известно, что увеличение содержания гумуса на 1% повышает Кстр почвы на 1. По расчётам главы 3.1.6. величина увеличения гумуса Г%=1%, следовательно Кстр увеличится на такую же величину в абсолютных значениях
Вследствие повышения гумусированния почвы на 1% коэффициент структурности достигнет значения 1,7, структурное состояние почвы будет оцениваться как удовлетворительное.
Воздушным режимом почв называют совокупность всех явлений поступления воздуха в почву, передвижения его в профиле почвы, изменения состава и физического состояния при взаимодействии с твёрдой, жидкой и живой фазами почвы, а также газообмен почвенного воздуха с атмосферным.
К воздушным свойствам почвы относятся воздухопроницаемость и воздухоёмкость.
Пористость (или скважность) почвы — суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Выражают в процентах от общего объема почвы. Она зависит от механического состава, структурности, деятельности почвенной фауны, содержания органического вещества, в пахотных почвах от обработки и приемов окультуривания почвы. Различают общую пористость, капиллярную и некапиллярную.
Для создания устойчивого запаса влаги в почве при одновременном хорошем воздухообмене (аэрации) необходимо, чтобы некапиллярная пористость составляла 55-65% общей пористости. Если она меньше 50%, то это приводит к ухудшению воздухообмена и может вызвать развитие анаэробных процессов в почве. В агрономическом отношении важно, чтобы почвы имели наибольшую капиллярную пористость, заполненную водой и одновременно пористость аэрации не менее 15% объема в минеральных и 30-40% в торфяных почвах.
Н.А. Качинский предложил следующую шкалу для общей пористости пахотного слоя:
более 70 % почва вспушена, избыточно пористая
50 — 60 % почва отличная, культурный пахотный слой
50 -55 % почва удовлетворительная
менее 50 % почва неудовлетворительная
Регулируют воздушный режим с помощью агротехнических и мелиоративных мероприятий. Воздушный режим почв оптимизируется при их окультуривании. Регулирование реакции среды, применение органических и минеральных удобрений, орошение почв, активизируют биологические процессы в почвах, повышают интенсивность дыхания почв при наличии доступной влаги. Создание глубокого пахотного слоя, рыхление подпахотного, регулирование водного режима, ликвидация почвенной корки — важные приёмы регулирования воздушного режима.
1.Рассчет общей пористости фактической (Робщ, факт)
2. Пористость аэрации фактическая (Раэр, факт)
НВ факт — наименьшая влагоёмкость фактическая.
3. Рассчитывается общая пористость и пористость аэрации после оптимизации плотности и плотности твердой фазы почвы:
т.к. увеличение содержания гумуса в почве повышает наименьшую влагоемкость.
Общая пористость после оптимизации плотности сложения и плотности твердой фазы почвы является удовлетворительной, т.к составляет 52%. Пористость аэрации составит 18,3 %. Из этого следует, что необходимо дальнейшее оструктуривание почвы. Повышение органики, создание условий для деятельности почвенной фауны.
1. Расчеты водопотребления заданной сельскохозяйственной культурой. Для получения запланированных уровней урожаев сельскохозяйственных культур требуется определенное количество влаги, называемое суммарным водопотреблением (СВ). Суммарное водопотребление складывается из испарения влаги с поверхности почвы и транспирации почвенной влаги непосредственно самими растениями. Для расчетов (СВ) необходимо знать коэффициент водопотребления (Кв), т.е. количество влаги в м 3 , необходимое для создания 1т продукции. Коэффициент водопотребления для овса составляет 130(в м 3 /т)
где Уп -планируемая урожайность культуры, т/га .
СВ=33 x 130=4290 м 3 /га.
2.Расчёт наименьшей влагоёмкости.
Наибольшее количество воды, которое остаётся в почве после обильного увлажнения и стекания всей гравитационной воды при отсутствии слоистости почвы и подпирающего действия грунтовых вод, называется наименьшей влагоёмкостью.
НВопт = 24,3 х 1.1=26,73 % вес
НВфакт = 1,38 х 20 х 24,3=670,68 м 3 /га
НВопт = 1,26 х 24,32 х 26,73=819,09 м 3 /га
3. Расчет влажности завядания (ВЗ).
где МГ — максимальная гигроскопичность.
где 1,1 — повышающий коэффициент за счет увеличения содержания гумуса в почве.
ВЗфакт = 1.5 х2,1=3,15 %вес
ВЗопт = 3,15 х 1.1=3,5 %вес,
ВЗфакт = 1,38 х 20 х 3,15=86,94 м 3 /га
ВЗопт = 1,26 х 24,32 х 3,47=106,33 м 3 /га
4.Расчёт продуктивного запаса влаги.
Продуктивный запас влаги — это суммарное количество продуктивной, или доступной растениям, влаги в толще почвогрунта.
Рассчитываем абсолютные (м 3 /га) значения ПЗВфакт и ПЗВопт.
ПЗВ — продуктивный запас влаги.
ПЗВ факт =670,68-86,94=583,74 м 3 /га,
ПЗВ опт =819,09-106.33=712,76м 3 /га.
5. Расчет продуктивных осадков (ПрО).
Из агроклиматического справочника известно, что средняя величина осадков за вегетационный период в Калужской области составляет 320мм, 450мм, 180мм соответственно для нормального, влажного и сухого года. Но необходимо учесть потери на поверхностный сток и инфильтрацию осадков. Для расчета ПрО в нормальный, влажный и сухой годы, необходимо средние величины осадков умножить на поправочный коэффициент 0.7.
ПрО в нормальный год=320×0,7=224 мм
ПрО во влажный год=450×0,7=315 мм
ПрО в сухой год=180×0.7=126 мм
6. Расчет поступления влаги за счет пропитывания из грунтовых вод (ПГВ).
Известно, что корневые системы сельскохозяйственных культур могут проникать на значительную глубину и потреблять влагу из нижележащих горизонтов и материнских пород (грунтов). Принято считать, что если уровень грунтовых вод (УГВ) составляет менее 2,5м, то следует учитывать приходную статью «подпитывание грунтовыми водами». Для этого продуктивный запас влаги в почве (ПЗВ) увеличивается на 20 — 40 % соответственно для УГВ = 2,5 — 0,5м.
7. Расчет суммарных продуктивных запасов влаги (СПЗВ).
Для нормального года:
где Кпгв — поправочный коэффициент на УГВ, значение которого 1,3.
Для влажного года:
Для сухого года:
Для нормального года:
СПЗВопт = 712,76 х 1,3+ 2240=3166,6 м 3 /га
Для влажного года:
СПЗВопт = 712,76 х 1,3 +3150=4076,6 м 3 /га
Для сухого года:
СПЗВопт = 712,76 х 1,3 +1260=2186,6 м 3 /га
8. Расчёт водного баланса почвы (ВБ).
Водный баланс характеризует приход влаги в почву и расход из неё. Это количественное выражение водного режима, то есть совокупности явлений поступления влаги в почву, её передвижения, удержания в почвенных горизонтах и расхода из почвы.
Приходными статьями водного баланса являются:
1. поступление с осадками;
2. поступление из грунтовых вод;
3. конденсация из паров воды;
4. поверхностный приток воды;
5. боковой приток почвенных и грунтовых вод.
Расходными статьями водного баланса являются:
1. физическое испарение;
3. инфильтрация в почвенно- грунтовую толщу;
4. поверхностный сток;
5. внутрипочвенный сток;
Рассчитываем водный баланс по трём годам по соотношению:
ВБ=СПЗВ опт — СВ, м 3 /га.
Для нормального года:
ВБ=3166,6- 4290= -1123,4м 3 /га
Для влажного года:
ВБ=4076,6- 4290=-213,4 м 3 /га
Для сухого года:
ВБ=2186,6- 4290= -2103,4 м 3 /га
Водный баланс в целом отрицателен, следовательно, недостаток влаги картофель будет испытывать во все года, но во влажный год недостаток влаги будет не столь значителен.
9. Расчет возможного уровня урожайности культуры по водообеспеченности.
Используя значения Кв для данной культуры и СПЗВопт, можно рассчитать ожидаемые уровни урожайности сельскохозяйственной культуры (У) по трем годам
В нормальный год:
У = 3166,6: 130=24,3 т/га
У = 4076,6: 130=31,36 т/га
У = 2186,6: 130=16,82 т/га
Из расчётов следует, что во влажный год запланированная урожайность культуры, равная 33 т/га, практически достижима. В сухой год ожидаемая урожайность ниже запланированной на 16,18 т/га, в нормальный год ожидаемая урожайность ниже запланированной на 8, 68т/га, значит, в этом случае необходимо предусмотреть меры по предотвращению недостатка влаги в почве. Например: лесомелиоративные и агротехнические (снегозадержание, глубокое рыхление, щелевание, введение черных паров и так далее) мероприятия.
3.6 Оптимизация и балансовые расчеты питательных элементов почвы
Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от уровня плодородия почвы, который определяется, прежде всего, содержанием в ней доступных форм легкогидролизуемого азота(Nлг), подвижного фосфора(P2O5) и обменного калия(K2O).
Для формирования своего урожая сельскохозяйственные культуры используют определенное количество доступных питательных элементов из почвенных запасов, органических и минеральных удобрений, а также из биологически — фиксированного азота бобовых культур.
Доля доступного питательного элемента, использованная растениями из разных источников для создания урожая, называется коэффициентом использования (КИ). Различают следующие коэффициенты использования (КИ):
КИП — коэффициент использования питательных элементов из почвы.
КИМ — коэффициент использования питательных элементов из минеральных удобрений.
КИО — коэффициент использования питательных элементов из органических удобрений.
КИБ — коэффициент использования биологически фиксированного азота.
Фосфорные, калийные, органические удобрения и биологический азот обладает последействием в течение 3-х лет. Поэтому в балансовых расчетах учитывается коэффициенты использования питательных элементов из этих источников в течение этого срока. В таблице 1 представлены значения коэффициентов использования доступных форм питательных элементов из почв, удобрений и биологического азота.
Источник