Оценка устойчивости почв Пензенского района к антропогенному воздействию

Темно-серая  лесная почва Пензенского района характеризуется среднесуглинистым  механическим составом образовавшаяся на слабопористой бескарбонатной глине. Нужно отметить, что почвы характеризуются  значительным содержанием гумуса до 5,9%. Количество поглощённых катионов и емкость поглощения (Ca + Mg) находятся  в тесной зависимости от состава  и гумусности данных почв. В данном случае в супесчаных почвах количество поглощенных кальция и магния не превышает 28,7мг.экв. на 100г почвы. Причём значительное увеличение поглощённых  катионов в иллювиальном горизонте  указывает на более сильное проявление в данных почвах процесса перемещения  коллоидных частиц сверху вниз. Данные почвы обладают кислотностью близкой  к нейтральной рН-5,6. Емкость катионного обмена для темно-серых лесных почв составляет в пределе 30-45 мг-экв/100 г. Сумма обменных оснований составляет 28,7 мг-экв/100 г, а гидролитическая кислотность – 5,7 мг-экв/100 г.

Тёмно-серые  лесные почвы по свому составу более однородны, чем серые и светло-серые. По своим свойствам эти почвы стоят ближе к оподзоленным чернозёмам, так как обладают гумусовым горизонтом мощность которого достигает до 30-40см количество гумуса колеблется от 2,3% на супесчаных, 3,4% на легкосуглинистых и 4,97% на тяжёлосуглинистых. Они характеризуются большой насыщенностью основаниями. Содержится большое количество подвижного азота и калия, что же касается фосфора то его подвижной формы недостаточно для нормального развития зерновых культур.  

  Пензенский район наряду с  темно-серыми лесными почвами располагает и оподзоленным, выщелоченным и типичным черноземом. Оподзоленный чернозём развивается на мощных покровных породах, преимущественно тяжёлого механического состава – легкоглинистого и тяжелосуглинистого. В нашем случае он: первое – малогумусный среднемощный легкосуглинистый на желто-буром карбонатном суглинке, сформированный на почвообразующих породах легкосуглинистого механического состава на карбонатном суглинке;

Количество гумуса колеблется  в пределах от 4,87 до 7,7%, общее количество  поглощённых оснований в пахотном  горизонте достигает от 16,4 до 39,0 мг-экв. на 100г почвы. Количество поглощенного кальция в несколько раз превышает количество поглощённого магния. Величина рН солевой вытяжки в пахотном слое оподзоленного чернозема составляет 5,95 единиц, гидролитическая кислотность составляет от 2,9 до 7,0 мг.экв. на 100г почвы. Приведённые данные характеризуют оподзоленный, выщелоченные и типичные  чернозёмы как почвы, обладающие большим потенциальными возможностями в отношении обеспечения возделываемых культур азотным и фосфорным питанием.

 

 

 

 

 

 

 

2. Использование органических и минеральных удобрений в хозяйстве

Хозяйство Пензенского района специализируется на выращивании зерновых, кормовых и пропашных культур, а так же кормов для животноводства.

Для большинства хозяйств района характерна пестрота почвенного покрова (см. табл. 1), поэтому требуется строго дифференцированный подход к разработке и введению севооборотов для почв различной категории  и внесению минеральных и органических удобрений является необходимым  условием получения высоких урожаев  и повышения плодородия почвы  этого района.    

  План размещения удобрений под  культуры разрабатывается с учетом  почвенно-климатических условий,  биологических особенностей культур.  Для осуществления правильной  системы удобрений необходимо  максимальное в условиях хозяйства накопление органических удобрений, известкование и гипсование почв.

Из органических удобрений в сельском хозяйстве  используются навоз, навозная жижа, солома, торф, птичий помет, зеленое удобрение, сапропель и др. виды. Наибольшее распространение имеют навоз, торф, солома, зеленое удобрение и компосты.

Накопление  навоза в хозяйстве зависит от вида и количества скота, продолжительности  стойлового периода, вида и количества подстилки и используемых кормов.

Навоз является многосторонним  удобрением. Его благотворное воздействие  на плодородие почвы и урожайности сельскохозяйственных культур необходимо связывать с двумя моментами. Во-первых, в навозе содержится большой запас элементов питания, нужных для растений. Во-вторых, его органическая масса улучшает водно-воздушные свойства и структурное состояние пахотного слоя почвы.    

  Органические удобрения необходимо рассматривать, как основу для широкого и рационального использование минеральных удобрений.

В нашем районе имеется: поголовье КРС взрослые – 650, КРС молодняк – 200, Овцы – 200.

Выход навоза от одной головы  КРС за стойловый период 200-180 дней составляет 8 тонн. В нашем случае это будет составлять: 650×8=5200т.

Выход навоза от одной головы  КРС молодняка  за стойловый период 200-180 дней составляет 3 тонны. Следовательно: 200×3=600 т.

Выход навоза от одной головы  овцы   за стойловый составляет 0,9 тонн. В этом случае: 200×0,9 = 180 тонн.

Следовательно, общий выход навоза составит 5980 тонн.

 

       Данное количество навоза закладывается  в бурт и хранится наиболее  предпочтительным способом, т.е. в нашем случае рыхло плотным. Потери органического вещества и азота – среднее между рыхлым и плотным хранением (за 4 месяца хранения теряется 25%) с расчётами выход навоза составляет 5980 тонны, при рыхло-плотным потери составляют 1495 тонн. В итоге мы имеем: 5980-1495=4485 тонн.  Из этого можно посчитать количество органических удобрений на 1 га пашни: Кол-во тонн/общую площадь. Т.о 4485/2055= 2,18 (на 1 га пашни)             

На основании расчётов см. таблицу 2 в хозяйствах Пензенского района идёт полное использование органических удобрений, что составляет тонны на 1га пашни с применением минеральных удобрений под культуры.

 

Таблица 2- Использование  органических и минеральных удобрений  в хозяйстве

Виды удобрений	Ед. измерения	Количество
Органические – всего На 1 га пашни   Минеральные- всего в действующем  веществе: В т.ч. Азотных           Фосфорных            Калийных   На 1 га пашни: В т.ч. Азотных           Фосфорных            калийных	т т     т т т т   кг кг кг кг	4485 2,18     241,25 67,4 77,35 96,5   117,39 35,19 40,39 50,39

Минеральными  удобрениями бывают азотными, фосфорными, калийными, сложными микроудобрениями. Они являются продукцией химического  производства и содержат в себе одно или несколько  питательных  веществ  в высокой концентрации.

Общее количество минеральных удобрений  в действующем веществе было получено путем сложения  азотных, фосфорных  и калийных удобрений внесенных  под зерновые и пропашные культуры.

К числу наиболее выгодных  способов использования минеральных  удобрений следует отнести подкормку озимых хлебов. При этом способе внесения наиболее эффективных азотных удобрений. Так, один центнер аммиачной селитры или 1,5 сульфата аммония дают дополнительно 4-4,5 центнера зерна. Кроме подкормки озимых, азотные удобрения целесообразно использовать под культивацию перед посевом яровых культур, особенно раннего срока сева, в подкормку пропашных и технических культур.     

  Из всех способов внесения  фосфорных удобрений наиболее  выгодно рядковое внесение суперфосфата, т.к. большинство сельскохозяйственных  культур в начале роста слабо усваивает фосфаты почвы.    

  Калийные удобрения целесообразно  использовать под зернобобовые  культуры совместно с фосфорными, под пропашные и технические культуры совместно с азотными и фосфорными.

Расчет минеральных  удобрений:

Под пропашные –  N-40, P-50, K-60, пропашные занимают площадь 995 га.

N: 995*40=39800 кг = 39,8 т

P: 995*50=49750 кг = 49,7 т

K: 995*60= 59700 кг=59,7 т

Под зерновые - N -30, P-30, K-40, пропашные занимают площадь 920 га.

N: 920*30=27600 кг = 27,6 т

P: 920*30=27600 кг = 27,6 т

K: 920*40= 36800 кг=36,8 т

Итого общее количество азота составит: 67400 кг (67,4 т)

                                           фосфора 77350 кг (77,35 т)

                                           калия 96500 кг (96,5 т)

Общее  количество внесенных минеральных удобрений  составит: 241250 кг (241,25 т)

На 1 га пашни: Кол-во внесенных удорений/ площадь хозяйства (241250/2055=117,39 кг)

Итого общее кол-во на 1 га пашни составит (без учета  однолетних трав): N – 35,19; P-40,39;  K-50,39

 

3. Оценка устойчивости почв к  антропогенному воздействию

Важной характеристикой почвенного  покрова является его устойчивость  к антропогенным воздействиям. Данная  его характеристика является  интегральным показателем, являющимся  функцией ряда факторов, определяющие  течение почвообразовательного  процесса: климатические условия,  почвообразующие породы, топографии  местности, растительного покрова,  а так же деятельность человека.   

  Оценка устойчивости почв как  компонента  агроэкосистемы необходима в целях прогнозирования и анализа изменяющейся в ходе хозяйственной деятельности человека экологической ситуации, а также для определения допустимой техногенной нагрузки, которая не повлияет на эффективность выполнения почвенным покровом его основных экологических функций.    

  Устойчивость – это способность  возвращаться после возмущения  в исходное состояние сохранять  производительную способность в  социально-экономической системе.  Для почв могут выделяться  различные виды устойчивости: геохимическая  – способность к самоочищению  от продуктов загрязнения и  снижению их токсичности; биологическая  – восстановительные и защитные  свойства растительности; физическая  устойчивость литогенной основы (противоэрозионная устойчивость).    

  Наибольший интерес представляет  оценка интегральной устойчивости, которая определяет устойчивость  почв ко всему комплексу антропогенных  воздействий.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1 Показатели устойчивости почв к техногенезу

а) Почвообразующие породы и рельеф

Почвообразующие породы являются одним из основных факторов, определяющих устойчивость почв к эрозионным процессам, усиливающимся  в результате деятельности человека.

Почвообразующие породы Пензенского района по происхождению, механическому составу, следовательно, и по другим свойствам весьма разнообразны.

Они имеют смешанное происхождение  и возникли под действием как  ледниковых, так и делювиальных и делювиально-аллювиальных процессов. Элювиальные отложения имеют меньшую мощность по сравнению с элювиально-делювиальными отложениями.

Элювиальные продукты выветривания  древних коренных пород, как  правило характеризуются грубым механическим составом. Часто эти продукты представляют собой скопление обломков горных пород с примесью незначительного количества мелкоземлистого материала. По гранулометрическому составу элювиальные отложения относятся к группе супеси и лёгким суглинкам.

Помимо устойчивости к физическим  факторам деградации, породы различаются  по степени устойчивости к  химическому воздействию. В нашем  случае породы обладают высоким  содержанием обменных оснований  и реакцией среды, близкой к  нейтральной, формируются почвы обладающие высокой степенью буферности к кислотным осадкам, выщелачиванию биогенных элементов, загрязнению, тяжёлыми металлами. Слабокислая реакция среды и среднее содержание обменных оснований указывает на ясно выраженный процесс осолонения. В Пензенском районе кроме темно- серых лесных почв большую территорию занимают оподзоленные, выщелоченные и типичные чернозёмы с преобладанием малогумусных и среднегумусных, которые как правило формируются на почвообразующих породах легкосуглинистого и тяжелосуглинистого и глинистого механического состава, или же на склонах, где в какой-то степени проявляются эррозиоционные процессы. По агропроизводственным и, отчасти по генетикоморфологическим особенностям оподзоленные чернозёмы близко стоят к выщелоченным чернозёмам.

Делювиальные отложения представлены  главным образом тяжёлыми и  средними суглинками. Эти отложения  характеризуются тяжёлым гранулометрическим  составом. Указанные отложения являются  почвообразующими породами для  чернозёмных почв, но в нашем  случае на них развиваются  тёмно-серые лесные  почвы. В них отсутствуют крупнопесчанные частицы. На долю среднего и мелкого песка приходится 12-35%, а иногда количество этих фракций снижается до 3%. Количество пылеватой фракции колеблется в широких пределах то 15 до 60%. Меньшим колебаниям подвергается фракция ила, количество которого находится в пределах 30-40% от массы сухой породы.В нашем случае, на территории Пензенского района встречаются следующие материнские породы:  слабопороистая бескарбонатная глина, что по таблице 3 соответствует - 4 баллам,  желто-бурый карбонатный суглинок – 4 балла, карбонатная глина – 4 балла, тяжелый суглинок -3 , элювий пород меловой системы – 2 балла.

Таблица 3 – Оценка устойчивости почв по почвообразующим породам и выраженности рельефа

№ п/п	Название почв, уклон0	Оценка в баллах
		По  почвообразующим породам		По  выраженности рельефа
1	Темно-серая лесная среднесуглинистая  на слабопористой бескарбонатной глине, 2-30	4	4
2	Чернозем оподзоленный малогумусный среднемощный легкосуглинистый на желто-буром  карбонатном суглинке, 3-40	4	3
3	Чернозем выщелоченный среднегумусный мощный глинистый на карбонатной  глине, 1-20	4	4
4	Чернозем выщелоченный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый на тяжелом суглинке, 2-30	3	4
5	Чернозем выщелоченный малогумусный среднемощный среднесуглинистый на элювии пород меловой системы, 3-40	2	3
6	Чернозем выщелоченный малогумусный маломощный слабосмытый тяжелосуглинистый  на тяжелом суглинке, 5-60	4	2
7	Чернозем типичный среднегумусный мощный глинистый на карбонатной  глине, 1-20	4	4