Эколого-агрохимическое обоснование применения золы биологических отходов в качестве фосфорного удобрения на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве в Предуралье (стр. 1 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 |
На правах рукописи
СУББОТИНА МАРИЯ ГЕОРГИЕВНА
ЭКОЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЗОЛЫ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ ФОСФОРНОГО УДОБРЕНИЯ НА ДЕРНОВО-МЕЛКОПОДЗОЛИСТОЙ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТОЙ
ПОЧВЕ В ПРЕДУРАЛЬЕ
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Работа выполнена на кафедре агрохимии в ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика » в гг.
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
доктор биологических наук
Ведущая организация: ГНУ «Удмуртский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии».
Защита диссертации состоится «23» мая 2012 г. в 14.00 часов, в конференц-зале на заседании диссертационного совета ДМ 220.054.02 при Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Россия, Пермский край, 3.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика »
Автореферат диссертации разослан «23» апреля 2012 г. и размещен на сайтах http://vak. ***** и http://*****
 |
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. В последние годы, в связи резким уменьшением количества применяемых удобрений, во всех регионах страны наблюдается существенное снижение содержания в почвах доступных растениям подвижных форм макро — и микроэлементов. Значительная доля почв сельскохозяйственного назначения, в том числе пахотных земель России, имеет низкую обеспеченность фосфором. По состоянию на 2010 г. пахотные земли России с содержанием подвижного фосфора менее 100 мг/кг составили 65 млн. га (57 %) (, 2010).
Из-за высокой стоимости суперфосфата в настоящее время поиск дешёвых источников поступления фосфора является актуальной проблемой для сельскохозяйственного производства. Одним из таких источников может являться отход «Зола от термического обезвреживания биологических отходов» (далее – зола), получаемая при сжигании отходов производства и переработки мясной и рыбной продукции в специализированных установках. Такая зола относится к отходам 3-4 классов опасности (умеренно и малоопасные отходы) для окружающей природной среды и в дальнейшем подлежит захоронению на полигонах твердых бытовых отходов.
По данным Управления Россельхознадзора на территории Пермского края ежегодно образуется в среднем 12 тысяч тонн биологических отходов в результате переработки мяса животных, птиц, рыб. После термической обработки остается в среднем 5 % от первоначальной массы, т. е. 600 тонн в год.
В составе данного отхода в значительных количествах содержатся важнейшие элементы минерального питания растений: Р, Са, Мg, Mn, S, Si и др. Если рассмотреть термический процесс разложения органической массы животных до зольных элементов с точки зрения круговорота веществ в земледелии, то можно сделать предположение о возможности возвращения их в почву и пополнения тем самым баланса необходимых для питательных растений веществ.
Цель исследований – научно обосновать возможность использования золы биологических отходов в качестве фосфорного удобрения на ячмене и горохе.
– определить химический состав отхода «зола биологических отходов» (далее — зола);
– изучить влияние золы на урожайность и качество ячменя и гороха;
– дать оценку фосфатного режима дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы при применении фосфорных удобрений и золы в различных дозах фосфора;
– выявить влияние золы на эколого-биологические свойства и содержание тяжелых металлов дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы;
– дать научное обоснование полученным данным, производственную, экономическую, агроэнергетическую оценку применения золы в качестве фосфорного удобрения на горохе и ячмене, и рекомендации производству.
Новизна. Впервые в Предуралье изучена возможность использования золы от термического обезвреживания биологических отходов в качестве фосфорного удобрения под сельскохозяйственные культуры. Получены данные по влиянию её на урожайность и качество растениеводческой продукции, на состояние фосфатного режима и биологическую активность дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы; на содержание тяжелых металлов в почве и растениеводческой продукции гороха и ячменя в сравнении с традиционными фосфорными удобрениями.
Основные положения, выносимые на защиту:
– зола по влиянию на урожайность ячменя и гороха на дерново-мелкоподзолистых тяжелосуглинистых почвах занимает промежуточное положение между фосфоритной мукой и суперфосфатом;
– зола не ухудшает агрохимические показатели почвы по сравнению с традиционными фосфорными удобрениями;
– по влиянию на содержание NPK и биохимический состав зерна и соломы ячменя и гороха зола не уступает традиционным фосфорным удобрениям;
– по влиянию на групповой состав фосфатов дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы зола занимает промежуточное положение между фосфоритной мукой и суперфосфатом;
– использование золы не приводит к накоплению тяжелых металлов в почве и зерне ячменя выше ПДК;
– применение золы увеличивает условный чистый доход, снижает энергетическую и экономическую себестоимость производимой продукции.
Практическая значимость. Сельскому хозяйству дана рекомендация по применению золы биологических отходов в качестве фосфорного удобрения на дерново-мелкоподзолистых тяжелосуглинистых почвах при выращивании ячменя в 30 кг/га д. в. Применение отхода в качестве фосфорного удобрения не требует больших денежных вложений, а по эффективности превосходит традиционные удобрения. Основные результаты исследований прошли в производственную проверку в ». По результатам производственной проверки установлено, что применение золы в дозе фосфора 30 кг/га д. в. увеличивает рентабельность производства ячменя сорта Сонет на 39,5 %, условный чистый доход с 1 га на 2488 рублей по сравнению с суперфосфатом в аналогичной дозе.
Апробация. Материалы диссертационной работы ежегодно докладывали на заседаниях кафедры агрохимии, Международных научных конференциях: ПГТУ (Пермь, 2008), Волгоградская ГСХА (Волгоград, 2010), Пермская ГСХА (Пермь, 2010), Международная Академия наук и высшего образования (Лондон, Киев, 2011); Всероссийской научной конференции СпбГУ (Санкт-Петербург, 2011), III студенческом региональном конкурсе инновационных проектов по программе У. М.Н. И.К. (Пермь, 2011), основные положения, выносимые на защиту опубликованы в 6 работах, в т. ч. 1 работа в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК Минобразования России.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 126 страницах машинописного текста, состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству. Экспериментальный материал приведён в 41 таблицах, 42 приложениях. Список литературы включает 302 источника, из них 16 иностранных авторов.
МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования выполнены в гг. на учебном опытно-научном поле и вегетационной площадке Пермской ГСХА. Для решения поставленных задач проведены 1 полевой опыт и 4 вегетационных. Полевой опыт проводили с повторениями во времени и пространстве в период с 2009 по 2011 гг. Объектами исследований были районированные сорта полевых культур: ячмень и горох.
Для изучения влияния золы на урожайность и качество ячменя сорта Сонет проведен двухфакторный полевой опыт: фактор А – форма фосфорного удобрения; фактор В – дозы фосфора. Формы и дозы минеральных удобрений приведены в таблице 3. Фоном на всех вариантах опыта внесены азотно-калийные удобрения в дозе N60K60.
Повторность вариантов в опытах четырехкратная, расположение делянок систематическое. Общая площадь делянки 90 м2, учетная – 50 м2. Норма высева ячменя — 5 млн. шт./га. Удобрения в опыте вносили вручную под предпосевную культивацию на глубинусм.
Для более детального выявления закономерностей изучаемых факторов на культурах различавшихся по отношению к формам фосфорных удобрений были заложены 2 вегетационных опыта с ячменем сорта Эколог и горохом Губернатор по схеме (табл. 7) аналогичной полевому опыту (опыт 1 с горохом ( гг.) и опыт 2 с ячменем ( гг.)).
Согласно химическому составу (табл. 1) зола в своём составе содержит магний, который может оказывать влияние на урожайность и качество растениеводческой продукции изучаемых культур. С этой целью проведены два однофакторных вегетационных опыта с включением вариантов с магнием в гг., (опыт 3 с ячменём и опыт 4 с горохом) по схеме: 1. Фон (NK)0,10; 2. Фон + Рсг 0,15 + Mg экв. золе; 3. Фон + Рзола 0,15; 4. Фон + Рф 0,15 + Mg экв. золе.
При проведении вегетационных опытов использовали сосуды Митчерлиха емкостью 6 кг воздушно-сухой почвы. Повторность опытов четырехкратная. Техника закладки вегетационных опытов и уход за растениями были общепринятыми.
1. Средний химический состав золы от термического обезвреживания биологических отходов, % на сухое вещество
Источник
Агрономическая характеристика почвенного покрова колхоза «Заря будущего» Юсьвинского района Пермского края
Географическое положение и общие сведения о колхозе. Природные условия формирования почвенного покрова: растительность и гидрологические условия. Почвообразовательные процессы, морфологические признаки почв, их физические и водно-физические свойства.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.01.2015 |
| Размер файла | 85,4 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.
Рассмотрим некоторые почвы с морфологической точки зрения.
Разрез 01 (Коротаев Н.Я., 1962). Совхоз «Ленинский путь оханского района Пермской области. Пологий склон пашня. Пашня — озимая рожь. Почва дерново-мелкоподзолистая на покровных лессовидных глинах.
Гор. Ап 0-28 см. Сухой, серый, тяжелосуглинистый, плотный, встречаются корни растений, комковатой структуры, переходит в нижележащий горизонт резко по линии вспашки.
Гор. А2 28-36 см. Сухой, белесый, тяжелосуглинистый, плотный, встречаются корни, бесструктурный, переход в нижний горизонт четкий, граница извилистая.
Гор. В1 36-73 см. Влажный, темно-коричневый, глинистый, мелкоореховатый, плотный, встречаются корни, переход в нижележащий горизонт постепенный волнистый.
Гор. В2 73-97 см. Влажный, красного цвета, глинистый, крупноореховатый, плотный, встречаются единичные корни, постепенно переходят в почвообразующую породу.
С 97-106 и ниже. Влажный, бурого цвета, глинистый, бесструктурный, плотный, бескарбонатный.
В разрезе присутствует подзолистый горизонт А2, что говорит о подзолистом типе почвообразования. Недостатками данного разреза является плотное сложение пахотного горизонта. Отсутствие гумусового горизонта. Все это отрицательно сказывается на плодородии почвы.
Так как данные почвы имеют тяжелый механический состав и высокую плотность сложения, то они плохо поддаются механизированной обработке. При вспашке расход горючего бывает больше, чем на других почвах.
Разрез 119. (Коротаев, 1962) Уинский район, окрестности с. Аспы. Середина плато. Почва дерново-бурая глинистая, сформировавшаяся на элювии пермской глины. Глубина разреза 167 см, вскипание с глубины 125 см.
Гор. Ап 0-24 см — Пахотный, глинистый, серовато-бурый, пылевато-комковатой структуры, плотноватый.
Гор. В1 24 — 53 см — Переходный, плотный, глинистый, мелкоореховатой структуры, коричнево-бурый в середине структурных агрегатов, а на поверхности их с обильной белесой кремнеземной присыпкой и содержит довольно много корней, постепенно, но заметно переходит в нижележащий горизонт.
Гор. В2 53 — 83 см — Иллювиальный, плотный, крупноореховатый, коричневой окраски, на поверхности структурных агрегатов видна темно-коричневая лакировка, глинистый, переход в нижележащий горизонт постепенный.
Гор. ВС 83 — 125 см — Плотный, коричневый, глинистый, неясно-ореховатый в верхней части горизонта и бесструктурный к его границе.
Гор. Ск 125 — 167 см и глубже — Почвообразующая порода; коричнево-вишневого цвета глина, вскипает с соляной кислотой, структура плитчатая.
Почвы несколько оподзолены. Верхний горизонт обеднен полуторными окислами и относительно обогащен кремнекислотой. В иллювиальном горизонте имеет место увеличение количества полуторных окислов на 27,6% по сравнению с верхним горизонтом. Недостатки: тяжелый гранулометрический состав и физиологическая сухость почвы.
Разрез 12. Заложен на большом плоском плато в 0,5 км от русла Камы близ г. Перми. Разнотравно-злаковый лег. Почва аллювиально-дерновая глинистая (Коротаев Н.Я., 1962)
А1— 0-28 см. Темно-бурый, глинистый, сильно задернован, зернистой структуры, постепенно переходит в нижележащий горизонт.
В1— 28-50 см. Несколько светлее вышележащего горизонта, мелкозернистый, глинистый.
В2— 50-80 см. Плотный, глинистый, бурый, крупнозернистый, сильно увлажнен.
ВС- Структура не ясно оформлена, мелкоореховатая, вязкий, тяжелосуглинистый, бурый.
С- 118-142 см. Бесструктурный, чем отличается от вышележащего горизонта, бурый, тяжелосуглинистый, сильно увлажнен, с соляной кислотой не вскипает.
Положительной морфологической чертой этих почв является то, что горизонт А1 имеет довольно мощный слой, а также темно-бурую окраску, что говорит о хорошей гумусированности этого слоя. Положительной чертой является зернистая структура.
Отличительной чертой представленных почв является наличие гумусово-элювиального горизонта А1 у дерново-карбонатных и аллювиально-дерновых почв, что говорит о преобладании дернового процесса, и отсутствие этого горизонта у дерново-подзолистых почв, так как у них наблюдается преобладание подзолистого процесса над дерновым.
К числу важнейших свойств относятся: плотность сложения, плотность твердой фазы почв, порозность, влагоемкость, водопроницаемость, влажность завядания, диапазон активной влаги и другие.
Гранулометрический состав дерново- мелкоподзолистых почв колхоза «Заря будущего» (Коротаев Н. Я., 1962)
Горизонт, глубина образца
Диаметр агрегатов, мм. Количество %
Данные показывают, что ила в верхнем горизонте меньше, чем в материнской породе. Объясняется это тем, что на склонах часть ила смывается водой. Кроме того имеет место процесс перемещения по профилю, в горизонтах В и В2 ила больше. Рассматриваемые почвы обладают высокой микроструктуренностью. В микроагрегатном составе преобладают отдельности размером от 0,25 до 0,01 мм. Они, очевидно, представлены как собственно микроагрегатами, образованными путем прочного слипания тонкодисперсных частиц, так и гранулометрическими элементами почвы, соответствующими величине микроагрегатов, последним обстоятельством связывается высокая микрооструктуренность дерново-мелкоподзолистых тяжелосуглинистых почв. Этим же и объясняется и невысокое содержание в данных почвах водопрочных наиболее ценных по размерам макроагрегатов. Отмечается преобладание микроагрегатов размером 1-0,25 мм.
Агрегатный состав дерно мелкоподзолистых почв колхоза «Заря будущего» (Паутов А.И., 1987)
Горизонт, глубина образца
Диаметр агрегатов, мм. Количество, %
Сумма агрегатов, мм
Структурное состояние дерново-подзолистых почв по количеству водопрочных агрегатов оптимального размера (10-0,25 мм.), оценивается как удовлетворительное, а частично и хорошее. Содержание таких агрегатов в почве достигает (47,4-52,6%). В ряде дерново-подзолистых почв отсутствуют агрегаты больше 10 мм. Следовательно, выше содержание агрономически ценных агрегатов размером 10-0,25 мм., что благоприятно сказывается на оструктуренности почвы: так как плотность сложения, как пахотного, так и подпахотного слоя почвы невелика, а общая пористость высокая, следовательно, и лучше вводно-воздушные свойства почвы.
Водно-физические свойства дерново мелкоподзолистых почв колхоза «Заря будущего» (Дьяков В.П., 1989)
Глубина образца, см.
Плотность твердой фазы почвы
Диапазон активной влаги
Дерново-мелкоподзолистые излишне уплотнены в гумусовом, и очень плотны в нижележащих горизонтах. Общая пористость низкая, что отрицательно сказывается на водно-воздушном режиме этих почв. Так же следует отметить, что пахотный слой рассматриваемых почв несколько переуплотнен (1,21 г/см 3 ), что, возможно, связано с воздействием на него ходовых частей почвообрабатывающих орудий. Общая пористость дерново-мелкоподзолитой почвы составляет 50,0% т.е. является удовлетворительной для пахотного слоя.
Тяжелый гранулометрический состав почв, высокая плотность сложения, особенно подпахотных горизонтов, предопределяют неблагоприятные водные свойства рассматриваемых почв. Обращает на себя внимание величина влажности завядания. Варьирование ее по генетическим горизонтам тесно связана с гранулометрическим составом.
Величина влажности завядания тем выше, чем больше тонкодисперсных частиц содержится в почве. Несколько меньшей величиной влажности завядания характеризуется гумусовый горизонт дерново-мелкоподзолистых почв, здесь же отмечается широкий диапазон активной влаги. Однако в нижележащих горизонтах этой почвы влажность завядания возрастает, а диапазон активной влаги уменьшается.
Необходимо отметить, что данные почвы в момент полного капиллярного насыщения влагой имеют крайне низкую пористость аэрации, что отрицательно сказывается на росте и развитии сельскохозяйственных культур.
Гранулометрический состав дерново-бурых почв колхоза «заря будущего» (Протасова Л.А., 1987)
Горизонт, глубина образца
Диаметр агрегатов, мм. Количество %
Профиль дерново-бурых почв характеризуется неоднородностью механического состава, что связано как с характером почвообразовательного процесса, так и с особенностями почвообразующей породы. Значительное место, наряду с илом, занимают крупнопылеватые, в отдельных случаях и песчаные фракций.
Агрегатный состав дерново-бурых почв колхоза «Заря будущего» (По Протасовой Л. А., 1987)
Горизонт и глубина, см.
Водно-физические свойства дерново-бурых почв колхоза «Заря будущего» (Протасова Л.А., 1987)
Глубина образца, см.
Плотность твердой фазы почвы
Диапазон активной влаги
% от объема почвы
Дерново-бурые почвы в целом являются рыхлыми. Плотность сложения этих почв ниже, а общая пористость выше, чем у дерново-мелкоподзолистых. Однако следует отметить, что пахотный слой рассматриваемых почв несколько переуплотнен ( 1,21 г/см 3 ), что, возможно, связано с воздействием на него ходовых частей почвообрабатывающих орудий. Тяжелый механический состав почв, высокая плотность сложения, особенно подпахотных горизонтов, предопределяют неблагоприятные водные свойства рассматриваемых почв. Влажность завядания их в пахотном горизонте составляет 55,2%, что соответствует 84,5% полной влагоемкости. Это свидетельство неустойчивости водного режима почв сельскохозяйственным растениям возделываемым на данных почвах в сухие периоды лета не будет хватать продуктивной влаги, что приводит к снижению урожайности.
Дерново-подзолистые почвы. Состав гумуса дерново-подзолистых почв, рассмотренный на примере их аналогов Юсьвинского района, — гуматно-фульфатный, отношение СГК : СФК в целинных почвах составляет 0,63, в распаханных — 0,67-0,74. Обогащенность органического вещества азотом в пределах средних величин (7,9-10,0) и указывает на течение процесса гумификации в изучаемых почвах с образованием преобладающих фульвокислот. Это подтверждается и значительной подвижностью органического вещества (смесь пирофосфата натрия Na4Р2О7 со щелочью NaОН извлекает от 51,2-58,8 % гумусовых веществ), и низким показателем нерастворимого остатка (НО) гумуса — 41,1-48,8 % (табл. 12). По содержанию нерастворимого остатка данные почвы тяготеют к подзолистым, что указывает на низкую окультуренность. В дерново-подзолистых почвах в целом низка доля гуминовых кислот, связанных с кальцием, — от 6,74 в дерново-слабоподзолистых до 1,62 % в дерново-неглубокоподзолистых почвах.
Состав гумуса дерново-подзолистых почв Пермского края
Горизонт, глубина образца, см
Валовое содержание в почве, %
Содержание углерода С, %
Фракция ГК, связанные с
гумусовых веществ, извлекаемых:
Юсьвинский район, колхоз «Совет», д. Н. Волпа
Дерново-слабоподзолистая среднесуглинистая, разрез 1
Обменные катионы и кислотность дерново-мелкоподзолистых тяжелых почв (Коротаев Н.Я., 1962)
Район и № разреза
Горизонт и глубина, см
В милли-эквивалентах на 100 г почвы
Дерново-подзолистые почвы кислые. Сумма обменных оснований дернового слоя суглинистых почв снижается от слабоподзолистых видов к сильноподзолистым (от 20-25 до 10 мг•экв и ниже). В подзолистом горизонте сумма обменных оснований наименьшая, а в иллювиальном — более высокая, чем в дерновом слое. Степень насыщенности основаниями дерново-подзолистых почв в целом выше, чем у подтипов подзолистых почв.
В результате развития плоскостной водной эрозии значительно изменяются состав и все свойства пахотного горизонта в связи с припахиванием нижележащих горизонтов с характерными для них свойствами. При любой степени смытости пахотный слой представляет собой смесь горизонтов с преобладанием массы основного распахиваемого горизонта, который, как правило, и определяет свойства обрабатываемого слоя.
Состав и свойства дерново-подзолистых почв значительно изменяются при проведении окультуривающих приемов: почвы утрачивают неблагоприятные в агрономическом отношении свойства и приобретают новые ценные качества. При этом наиболее существенно изменяется пахотный горизонт.
По содержанию гумуса дерново-мелкоподзолистые почвы особо не выделяются среди других дерново-подзолистых почв, причем в верхнем горизонте у них количество гумуса довольно сильно колеблется. С глубиной доля гумуса быстро снижается. Обращает на себя внимание низкое содержание фосфора (Р2О5) как валового, так и, особенно подвижного. С глубиной количество подвижного фосфора сильно увеличивается. Подвижного азота, как правило, немного. Содержание подвижного калия довольно высокое (см табл. 14).
Содержание гумуса, азота, фосфора и калия в дерново-слабоподзолистых тяжелосуглинистых почвах (Коротаев Н.Я., 1962)
Район и № разреза
Горизонт и глубина, см
Калий (К2О) подвижный, мг/100 г
Подвижный, мг/100 г
Подвижный, мг/100 г
Дерново-бурые почвы. У дерново-бурых почв содержание гумуса в пахотном слое колеблется в пределах до 3,5%. В профиле количество гумуса снижается быстро. Содержится значительное количество валового и подвижного азота. Довольно много валового фосфора. Это объясняется и повышенным содержанием гумуса в данных почвах и высоким содержанием фосфора в материнской породе (около 0,09 — 0,12%). Но подвижные формы фосфора содержатся в незначительных количествах. Внесение фосфорных удобрений в данные почвы необходимо. Дерново-бурые почвы выделяются содержанием поглощенных оснований (22-32 милли-экв на 100 г почвы). Судя по величине рН солевой вытяжки дерново-бурые почвы слабо нуждаются в известковании. Водопрочные агрегаты этих почв хорошо гумусированны. Гумус преимущественно фульватно-гуматной и гуматной природы. Содержание обменного кальция в них высокое до 27-61 мг-экв.
Содержание гумуса, азота, фосфора и калия в дерново-бурых почвах
(Коротаев Н.Я., цит. по Протасовой Л.А., 1962)
Горизонт и глубина, см
Подвижный, мг/100 г
Подвижный, мг/100 г
Подвижный, мг/100 г
Содержание и состав обменных катионов в дерново-бурых почвах
(Коротаев Н.Я., цит. по Протасовой Л.А., 1962)
Горизонт и глубина, см
В мили-эквивалентах на 100 г почвы
Аллювиально-дерновые почвы являются кислыми, рН в гумусовом горизонте равняется 5,3 и с глубиной уменьшается до 4,6 (табл. 17).
Физико-химические свойства аллювиально-дерновой почвы колхоза «Заря будущего» Юсьвинского района Пермского края
Глубина образца, см
Мг-экв. на 100 г почвы
Подвижн элементы мг/100 г почвы
Сумма обменных оснований небольшая (5-22,1 мг-экв/100 г почвы)
Гумуса в пахотном горизонте содержится 5,3 %, что означает средний показатель гумусового состояния почв.
Подвижные формы фосфора и калия накапливаются в пахотном горизонте, что связано, скорее всего, с внесением удобрений. Вместе с этим, наблюдается вынос фосфора в нижние горизонты, что обязано воздействию органических кислот, которые быстро растворяют минеральные формы фосфора и выносят его вглубь профиля.
4. Обоснование размещения угодий, агропроизводственная группировка почв и их оценка
Агропроизводственная группировка почв — это объединение почв, близких по генетическим, агроэкологическим условиям и агрономическим свойствам, в группы, характеризующиеся одинаковой возможностью сельскохозяйственного использования и однотипным характером мероприятий по улучшению свойств. Почвы группируют используя следующую классификацию:
ПОЧВЫ ПРИГОДНЫЕ ПОД ПАШНЮ
Полевые севообороты размещают на различных по генезису и плодородию почвах, но при разбивке полей следует добиваться выравнивания уровня плодородия.
1АГП — лучшие под пашню почвы — черноземы оподзоленные и выщелоченные, темно-серые лесные, дерново-карбонатные. В данном хозяйстве такие почвы не встречаются.
2АГП — почвы хорошего качества — серые лесные, дерновокарбонатные малогумусные, дерново-бурые (на выровненных элементах рельефа). Из перечисленных выше дерново-бурые почвы присутствуют в хозяйстве.
3АГП — почвы среднего качества — дерново-слабо и мелкоподзолистые, светло-серые лесные, дерново-бурые оподзоленные. Из перечисленных выше дерново-слабоподзолистые почвы присутствуют в хозяйстве.
4АГП — почвы ниже среднего качества — дерново-неглубокоподзолистые, дерново-слабо-, мелко-, неглубокоподзолистые но галечниковатые.
5АГП — почвы худшего качества — слабо-, мелко-, неглубокоподзолистые, подзолы, дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы, почвы предыдущих групп на неблагоприятных элементах рельефа. В данном хозяйстве присутствуют неглубоко-подзолистые почвы.
Кормовые севообороты (к номеру агрогруппы ставится буква «К»)
1К — лучщие почвы — дерновые и дерново-глееватые многогумусные и перегнойные, аллювиальные дерновые обычные и глееватые средне- и многогумусные.
2К — почвы хорошего качества — серые лесные глееватые, дерновые и дерново-глееватые, аллювиальные дерновые малогумусные и их глееватые виды.
3К — удовлетворительное качество почв — аллювиальные дерновые малогумусные и их глееватые варианты, аллювиальные луговые.
Овощные севообороты (к номеру агрогруппы ставится буква «О») размещают на серых лесных глееватых, дерновых и дерново-глееватых, аллювиальных дерновых обычных и глееватых, лугово-болотных и болотных, но осушенных.
ПОЧВЫ ПРИГОДНЫЕ ПОД СЕНОКОСЫ
1С — почвы для использования под сенокосы без мелиоративных мероприятий (сухие сенокосы) — аллювиальные дерновые слоистые кислые и насыщенные разного механического состава и различной гумусированности и их глеевые варианты, дерновые и дерново-глееватые, дерновые намытые почвы лощин и логов; почвы предыдущих групп, но не используемые в пашне вследствие, удаленности, труднодоступности, мелкоконтурности и т.д.
2С — сенокосы сырые — почвы избыточного увлажнения — аллювиальные дерновые слоистые, кислые и насыщенные глеевые, дерново-глеевые, дерновые намытые заболоченные и некоторые болотные почвы. Использование почв этой группы возможно после полного или частичного осушения.
ПОЧВЫ, ПРИГОДНЫЕ ПОД ПАСТБИЩА
В агрогруппу включены почвы неудобиц, почвы залесенных участков, логов и балок с крутыми задернованными склонами, скотопрогоны, закарстованные участки местности и т.д.
ПОЧВЫ ВОДООХРАННОГО ЗНАЧЕНИЯ
Включаются самые различные почвы, расположенные вдоль рек, речек и ручьев. Во избежание заиления водоемов, их обмеления, развития эрозии, распашке не подлежат.
Агропроизводственная группировка почв колхоза «Заря будущего» Юсьвинского района
Название почв, входящих в агропроизводственные группы и рекомендуемое использование
Индексы почв, объединенных в группы
Мероприятия по улучшению
Почвы, пригодные под пашню
Почвы хорошего качества, пригодные под пашню.
В полевых севооборотах: Дерново- бурая глинистая.
В овощных и кормовых севооборотах: дерновые среднегумусные тяжелосуглинистая и глинистая, дерново поверхностно глееватая среднегумусная глинистая.
Зональная агротехника с внесением повышенных доз органических и минеральных удобрений.
На сенокосах и пастбищах поверхностное улучшение (подсев трав, внесение удобрение)
Выборочное известкование в дозах 2,5-9т/га.
На пашне поверхностное рыхление.
Почвы удовлетворительного (среднего) качества, пригодные под пашню:
Дерново-слабоподзолистые с малым содержанием гумуса и повышенной кислотностью, дерново-мелкоподзолистые
Зональная агротехника с постепенным углублением пахотного слоя. Применение фосфоритной муки.
Почвы плохого качества, пригодные под пашню:
Постепенное углубление пахотного слоя с одновременным внесением больших доз органических и минеральных удобрений. На сенокосах и пастбищах поверхностное улучшение (внесение повышенных доз удобрений, подсев трав, удаление кочек)
Почвы, пригодные преимущественно под сенокосы
Сенокосы «сухие», не требующие коренной мелиорации: аллювиальные дерново-кислые
На сенокосах (и пастбищах) поверхностное улучшение (подсев трав, внесение удобрений, удаление кочек, очистка от мусора)
Выборочное известкование, поверхностное орошение
Сенокосы «сырые» и частично пастбища.
Почвы избыточного увлажнения: аллювиальная болотная, аллювиальная лугово-болотная.
Осушение. Выборочное известкование
Почвы водоохранного значения
Включаются различные почвы, расположенные вдоль рек, речек, ручьев, а также почвы, которые желательно оставить под лесом, кустарником, многолетними насаждениями: аллювиальная дерново-кислая глинистая.
Во избежание заиления водоемов, их обмеления, развития эрозии на склонах — распашке не подлежат. Проводить поверхностное улучшение.
Противоэрозионные мероприятия. Только санитарная рубка леса.
5. Бонитировка и агрономическая оценка почв по данным их анализа
По результатам агрономической оценки отдельных свойств почвы трудно объективно сравнить плодородие почв. Этим целям служит бонитировка почв.
Качественная оценка почв или бонитировка — это оценка почв по их плодородию на основе природных свойств. Бонитировка почв является составной частью земельного кадастра и одновременно имеет важное самостоятельное значение при изучении почв.
Бонитировка почв выражается в баллах. Балл бонитета — это количественное выражение качества почвы. Баллы бонитета показывают насколько одна почва лучше или хуже другой по плодородию.
Оценка почв производится по замкнутой стобальной шкале А.С. Фатьянова, где эталоном служат лучшие почвы области — чернозёмы выщелоченные или оподзоленные, характеризующиеся следующими показателями для пахотного слоя: содержание гумуса ? 8%, ЕКО ? 40мг — экв. на 100г почвы, РН ? 6, содержание физической глины ? 50%.
Расчёты бонитировочных баллов проводится по каждому оценочному показателю по формуле:
где: Б — балл бонитета
Зф — фактическое значение отдельного свойства почв
Зэ — значение этого же показателя, принятого за 100 баллов
Находят сумму баллов по всем показателям, затем рассчитывают средний балл, разделив сумму баллов на число показателей. При оценке эродированных, заболоченных и каменистых почв используют поправочные коэффициенты на эродированность, заболоченность, каменистость.
Бонитировка почв колхоза «Заря будущего» Юсьвинского района Пермского края
Класс бонитета, качественная оценка
Из представленных почв дерново-бурые и аллювиальные дерново-кислые являются лучшими по качеству и относятся к III и II классу бонитета соответсвтенно. Дерново-мелкоподзолистые — средними и имеют IV класс бонитета.
Основные потери продуктивности земель и их плодородия связаны с эрозией, вторичным засолением орошаемых почв, затоплением и подтоплением при создании водохранилищ, нарушениями растительности и почв в связи с разработкой ископаемых, отчуждением земель под строительство населенных пунктов, промышленных предприятий, дорог и т. д., а также в связи с загрязнением различными вредными веществами.
Снижение почвенного плодородия связано также с переуплотнением почв тяжелыми машинами и орудиями, потерей гумуса (дегумификацией) и утратой почвами структуры.
Загрязнение почв. Ежегодно на поверхность почв поступает огромное количество различных веществ из атмосферы (в том числе вредных продуктов промышленных выбросов), при внесении пестицидов и балластных веществ с удобрениями. Почвенный покров является приемником большинства химических веществ, вовлекаемых в биосферу. Благодаря своим свойствам почва также — главный аккумулятор, сорбент и разрушитель токсикантов. В этом проявляется, как указывалось ранее, одна из важных экологических функций почвы. Вместе с тем загрязнение почвенной среды
Нарушает и ослабляет экологические функции почвы. Поэтому возникают проблема загрязнения почв и необходимость его предотвращения и ликвидации последствий.
Различают следующие виды техногенного загрязнения почв: минеральные техногенные выбросы, поступление токсичных органических и металлоорганических соединений, поступление радиоактивных веществ (Авдонин С.С., 1957).
Минеральные техногенные выбросы преимущественно возникают в результате сжигания топлива и аэрозольных отходов промышленности. В их составе наиболее вредны Сr, Аs, Ni, S, РЬ, Мn, Сd, Нg, Та. Отрицательные последствия техногенного загрязнения связаны с ухудшением свойств почв (сильное подкисление или подщелачивание, нарушение биологического режима), с поступлением токсичных элементов в растения, а затем в организм животных и человека. Из тяжелых металлов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Попадание в организм человека с продуктами питания токсичных элементов вызывает тяжелые заболевания.
Загрязнение почвы органическими и металлоорганическими соединениями связано помимо техногенных выбросов также с применением пестицидов. Многие из них длительно сохраняются в почве, не теряя токсичности (от нескольких месяцев до десятков лет), и почва становится источником загрязнения растительных и животных продуктов, атмосферы и природных вод.
Загрязнение почвы радиоактивными веществами обусловлено главным образом испытаниями атомного и ядерного оружия. Локальные радиоактивные загрязнения могут возникнуть при авариях на атомных станциях. Путем подбора культур, применения минеральных удобрений, запахивания верхнего слоя на глубину 40— 50 см и других агротехнических приемов можно устранить неблагоприятные последствия поступления в почву радиоактивных продуктов (Авдонин С.С., 1957).
К основным приемам профилактических мероприятий по предотвращению загрязнения почв и активным приемам устранения неблагоприятных последствий этого явления относятся:
Строгое выполнение всеми предприятиями положений об охране природы, обязывающих руководителей предприятий, электростанций и т. д. не допускать техногенного загрязнения окружающей среды;
Организация службы слежения и контроля (почвенного мониторинга) за поступлением и содержанием в почвах всех вредных веществ, вызывающих загрязнение. При помощи почвенного мониторинга также следят за изменением важнейших показателей состава и свойств почв, определяющих уровень их плодородия (гумусовое состояние, щелочно-кислотные свойства и т. д.);
Сокращение применения наиболее опасных токсикантов и применение малоопасных пестицидов, исключающих загрязнение почвенной среды;
Прогнозирование возможностей загрязнения почв на основе учета свойств почв, местного климата, рельефа и других условий детоксикации, поглощения и миграции вредных веществ (Авдонин С.С., 1957).
Эрозия наносит наибольший урон почвенному покрову. Предупреждение развития эрозионных процессов, причины, их вызывающие, и конкретные меры по борьбе с эрозией составляют важнейшее звено охраны почв.
Под эрозией понимают разрушение пахотного слоя почвы и нижележащих горизонтов почвенной толщи стекающей по поверхности водой. Если для Пермской области принять средние ежегодные потери почвы на склонах 3-6 0 равными 40 т/га, то вместе с этой почвой в доступной для растений форме уносится 4-6 кг. Азота и фосфора, т.е. 1/6 гектарной нормы его внесения и 18 кг. Калия, т.е. примерно половина нормы его внесения. Потери почвенного плодородия приходится компенсировать применением повышенных доз удобрений. Эрозия почв приводит к ухудшению качества урожая: снижается содержание белка в зерне, повышается пленчатость зерна и т.д.. кроме того, установлено, что на эродированных почвах засоренность в два раза выше.
Для прекращения процессов эрозии и регулирования поверхностного стока воды на почвах, необходимо применять противоэрозионные мероприятия. К ним относятся: поперечная и контурная вспашка склонов, обвалование зяби, снегозадержание и регулирование снеготаяния, внесение повышенных доз органических и минеральных удобрений. Большое значение имеет способ посева и посадки сельскохозяйственных культур. Величина смыва при весеннем снеготаянии с зяби, вспаханной поперек склонов, в среднем в 2-3 раза меньше смыва с зяби, вспаханной вдоль склонов. На склонах в 3-5 0 поперечная вспашка в сравнении с продольной уменьшает сток снеговой воды на 7 т. с гектара, смыв почвы в 1,6 раза.
Наиболее простым и доступным приемом для обработки эродированных полей может быть вспашка поля поперек склона обычными плугами ПЛП-6-35-6, ПЛН-4-35.
Для замедления таяния снега на склонах южной экспозиции проводят его валкование и уплотнение. Валковать снег нужно в тот период, когда он немного осел и уплотнился. Для валкования обычно применяют снегопахи СВУ-2,6. возможно регулировать снеготаяние полосным уплотнением, которое проводится водоналивными катками полосами шириной до 2-х метров с расстоянием между полосами 10-20 метров поперек склона. Для почв подверженных более глубокой эрозии необходимо проведение специальных противоэрозионных мероприятий: прерывистое и сплошное бороздование, почвоуглубление, нарезка водоотводных борозд, ячеистая вспашка, лункование.
На крутых склонах, где механизированная обработка невозможна, основным мероприятием является рациональное использование сенокосов и пастбищ, периодическое подкашивание не поедаемых трав животными. На особенно опасных в эрозионном отношении крутых склонах целесообразно выпас скота прекратить, оставив их для сенокошения. Пастбища скота на участках крутых склонов должны начинаться после отрастания трав и подсыхания почвы, прекращать пастьбу необходимо не мене чем за месяц до окончания вегетации трав, проводить чередование сенокосного и пастбищного использования, регулирование сроков сенокошения. Рубка леса и кустарника, кроме санитарной, на крутых склонах не рекомендуется (Авдонин С.С., 1957).
1. Природные условия Юсьвинского района Пермского края вполне удовлетворительные для всех сельскохозяйственных культур, возделываемых в нечерноземной зоне.
2. Основные процессы почвообразования на территории колхоза «Заря будущего» Юсьвинского района Пермского края дерновый и подзолистый, аллювиальный и пойменный, чему способствуют на пашне — культура земледелия и факторы почвообразования.
3. Преобладающими почвами в колхозе «Заря будущего» Юсьвинского района Пермского края являются дерново-мелкоподзолистые, дерново-бурые и аллювиальные дерново-кислые почвы, которые занимают 217,70 га или 70,7% от всей территории. Дерново-мелкоподзолистые и дерново-бурые почвы отличаются низким содержанием гумуса; аллювиальные дерново-кислые почвы относятся к среднему показателю гумусового состояния, по емкости катионного обмена — к умеренно высокому, при том, что степень насыщенности таких почв основаниями средняя, как и дерново-бурые имеют кислую реакцию рН (KCl). Дерново-мелкоподзолистые по ЕКО относятся к умеренно низким и имеют слабо кислую реакцию. Дерново-бурые имеют среднюю оценку по ЕКО.
4. Выполнив агропроизводственную группировку можно сделать вывод о том, почвы какого качества преобладают в хозяйстве. В колхозе «Заря будущего» Юсьвинского района преобладают почвы лучшего качества, так же присутствуют почвы среднего качества. По этим данным можно рекомендовать почвы для сельскохозяйственного использования. Проведя бонитировку почв можно сделать вывод, что дерново-бурые и аллювиальные дерново-кислые являются лучшими по качеству и относятся к III и II классу бонитета соответсвтенно. Дерново-мелкокоподзолистые — средними и имеют IV класс бонитета.
5. При комплексном выполнении всех мероприятий по повышению плодородия почв и их рациональному использованию, описанных в настоящей работе и использования всех природных ресурсов, колхоз «Заря будущего» Юсьвинского района Пермского края значительно улучшит эффективное плодородие всех почв, увеличит урожайность полевых и кормовых культур и свое экономическое благосостояние.
1. Авдонин, С.С. Повышение плодородия почв в Нечерноземной зоне / С.С. Авдонин. — М.: Колос, 1957
2. Агроклиматические ресурсы Пермского края. — Л.: Гидрометеоиздат, 1979. — 155 с.
3. География. Пермский крй. Пермь, 1999. 248с.
4. Дьяков, В.П. Методика выполнения курсовой работы по почвоведению с основами геологии / В.П. Дьяков, А.А. Васильев, Л.А. Протасова. — Пермь: ПГСХА, 2002. — 94 с.
5. Дьяков В.П. Свойства дерново-подзолистых почв Предуралья подзоны южной тайги//Свойства и рациональное использование пахотных почв Предуралья: Межвуз. сб. науч. Тр./ Пермский с-х ин-т, 1989.
6. Классификация и диагностика почв СССР / В.В. Егоров,В.М. Фридланд, Е.Н. Иванова [и др.]. — М.: Колос, 1977. — 221 с.
7. Коротаев Н.Я. Почвы Пермского края. Пермь, 1962. — 287с.
8. Минина И.П. Луговые травосмеси. — В кн.: Пастбища и сенокосы СССР.-М., Колос, 1974.
9. Паутов А.И. Происхождение, свойства и возможности сельскохозяйственного использования аллювиальных почв поймы реки Яйвы// Рациональное использование и охрана почв Нечерноземья: Межвуз. сб. науч. тр. — Пермь, 1987. — с. 17-25.
10. Пермская область: Административно-территориальное деление. — Пермь: Кн. Изд-во, 1982. — 300 с
11. Протасова Л.А. Агрофизические свойства дерново-бурых и коричнево-бурых почв Пермской области // Межвуз. сб. науч. Тр./ ПСХИ 1987.
11.Скрябина, О.А. Геоморфологическая характеристика территории почвенного картирования / О.А. Скрябина. — Пермь, 2003. 25 с.
Источник