Оценка плодородия почв земельных угодий к.х. «Рассвет» Озинского района Саратовской области

 

1.5 Растительность  и животные организмы

 

Правобережная часть Саратовской  области расположена на стыке  трех физико - географических зон: лесостепи, типичной степи и засушливой степной  зоны.

Это географическое положение  и определяет характер почв и растительности. Последняя на территории области  представлена лесным, лугово-степным  и засушливо - степным типами растений.

Большая часть Саратовской  области лежит в степной зоне. Степная зона и большая часть  лесостепной заняты типичной лугово-степной  растительностью с примесью разнотравья, в составе которых в южной  части территории появляются представители  ксерофитной растительности. Естественные леса и лесопосадки занимают лишь 6 процентов территории области. Лесные массивы находятся на севере Правобережья в лесостепной зоне, а также  по долинам рек и в отдельных  местах степи по балкам.

Растительность лесостепной  зоны. В лесостепной зоне лесные участки чередуются со степными. Степные  участки называют луговыми степями; в травяном покрове много разнообразных  ярко цветущих растений (сон-трава, шалфей, клевер, незабудка и другие). Имеются  и злаки: костери ковыль, тонконог. Встречаются кустики ракитника  с желтыми цветами и бобовника  с бело-розовыми цветами. Степные  участки здесь распаханы.

Леса большей частью дубовые. Но в них растут также липа, береза, клен остролистный (платановидный), вяз, ясень, во втором ярусе - рябина, боярышник, дикая яблоня, дикая груша. В кустарниковом  ярусе - терн, крушина, бересклет, шиповник.

 

1.6 Производственная  деятельность человека

 

Производственная деятельность человека - специфический мощный фактор воздействия на почву (обработка, удобрение, мелиорация) и на весь комплекс окружающих условий развития почвообразовательного  процесса (растительность, элементы климата, гидрологию). Это фактор сознательного, направленного воздействия на почву, вызывающий изменение ее свойств  и режимов значительно быстрыми темпами, чем это происходит под  воздействием природного почвообразования. Производственная деятельность человека в современную эпоху становится решающим фактором почвообразования и  повышения плодородия почвы на значительных пространствах земного шара. При  этом характер и значимость почвы  зависят от социально-экономических  производственных отношений, уровня развития науки и техники. Систематическое  применение мероприятий по повышению  плодородия почв с учетом их генетических свойств и требований возделываемых  культур приводит к окультуриванию почвы, т.е. формированию почв с более  высоким уровнем эффективного и  потенциального плодородия. Неправильное использование почв без учета  их свойств, условий развития, с нарушением научно обоснованных рекомендаций применения того или иного приема приводит не только к отсутствию необходимого эффекта  в повышении плодородия почв, но и может вызвать существенное их ухудшение (эрозия, вторичное их засоление, заболачивание, загрязнение  почвенной среды и т.д.). На основании  земельно-кадастровой документации дается характеристика землепользования (таблица 2), структуры посевных площадей и урожайности сельскохозяйственных культур (Таблица 3).

 

Таблица 2 - Экспликация земель

Земельные угодьяПлощадьга%1. Пашня, всего в т.ч. орошаемая2160732. Залежь2006,83. Сенокосы, всего в т.ч. улучшенные2006,84. Пастбища, всего в  т. ч. обводненные15055. Прочие угодья2008,4Всего  земли2960100

Таблица 3 - Структура пашни  и урожайность культур

Группа культурПлощадьУрожайность, ц/гага%Зерновые, всегов т.ч яровая пшеница72033,49,0Озимая рожь1808,315,0Просо1808,312,0Ячмень72033,413,0Кормовые, всего в т. чКукуруза (силос)1808,313,0Посевная площадь1980Пар1808,3пашня21601002. Показатели плодородия почв

 

Почвенные и геоботанические  карты, агрономические картограммы  и другие материалы по продуктивности пашни, сенокосов и пастбищ характеризуют  структуру почвенного покрова (СПП) хозяйства и виды плодородия почв, оценка которых проводится по ряду показателей.

 

2.1 Агрофизические  показатели плодородия почв

 

Для определения генетического  наименования почв и отбора почвенных  образцов закладывают основные разрезы  на глубину 1,2-2,5 м, количество которых  зависит от категории сложности  местности и масштаба съемки (таблица 4).

 

Таблица 4 - Густота покровных  разрезов на обследуемую площадь

Масштаб съемкиКатегория  сложности местностиIIIIIIIVVплощадь  территории в га на один основной разрез1:2000321,510,51:5000754321:1000025201815101:2500080655040251:500001501301108050

Для установления контуров распространения  почв готовят полуямы на глубину 75-120 см, а для уточнения их границ - прикопки на глубину 40-75 см, количество которых в два раза больше, чем  основных разрезов.

После расчета разрезов, полуям и прикопок на всей площади земельных  угодий дается описание профиля почвенного разреза по морфологическим признакам  на орошаемой или неорошаемой  пашне, отражающей типичный почвенный  покров хозяйства (таблица 5).

В полевых условиях морфологические  признаки позволяют установить вид  и разновидность чернозема южного, которая по мощности гумусового слоя А+В1 характеризуется как мощная, а по суглинистому составу Апах - как среднесуглинистая.

 

Таблица 5 - Характеристика основного  разреза чернозема южного

ГоризонтГлубина, смМощность, смМорфологические признакиА10-2020Сероватотемного  цвета, равномерно окрашенный по всему  горизонту, сильно связан корешками  растений, глинистый, структура мелкокомковатая, рыхлый, переход постепенный.А 220-4525Коричневато - темный, равномерно окрашенный, корешков растений больше, чем в предыдущем горизонте, глинистый, рыхлый, структура  зернистая; переход заметный по окраске  и структуре.В145-7126Окрашен неравномерно - темно желтые полосы чередуются с  темными гумусовыми потеками, глинистый, структура комковатая с плоскими гранями; переход постепенный.В271-9827Значительно  светлее предыдущего горизонта, гумусовых потеков меньше, плотность  нормальная, структура комковатая; переход постепенныйС98-1068Коричневато-желтая делювиальная глина

В лабораторных условиях механический и микроагрегатный анализы почвенных  образцов методом пипетки [23] обеспечивают определение количественного содержания различных фракций, на основании  которых уточняется полевое название разновидности Апах и разряда материнской породы (таблица 6).

 
 

Таблица 6 - Механический (числитель) и микроагрегатный (знаменатель) состав чернозема южного

Мощность горизонта, смВлажность  среднего образца, %Потери при обработке HCL, %Содержание фракции, %; размер частиц, ммФак-тор дисперсности1,0-0,250,25-0,050,05-0,010,01-0,0050,005-0,001менее 0,001менее 0,01более 0,01А1 0-20 205,1 5,11,4 -0,4 15,616,8 33,139,2 40,97,5 5,713,5 3,422,6 2,343,6 10,456,4 89,610,2В120-45 255,2 5,22,1 -0,9 10,019,1 33,137,1 44,46,6 5,812,2 3,424,1 3,242,9 12,557,1 87,513,3В2 51-70 194,94,92,5 -1,2 4,519,8 40,431,5 40,18,0 9,012,1 2,227,4 3,847,5 15,052,5 85,013,9Вк70-100 304,5 4,53,6 -1,516,519,9 34,028,8 35,68,3 7,012,0 2,529,5 4,449,8 13,950,2 86,114,9С100-150 504,3 4,36,3 -1,1 15,317,636,529,9 33,49,4 5,211,6 5,030,4 4,651,4 14,848,6 85,215,1

По данным таблицы 6, чернозем южный относится к среднесуглинистой  иловато-пылеватой разновидности, так  как содержание физической глины  в пахотном горизонте составляет 43,6%, причем большая часть 22,6% приходится на долю или, а в составе физического  песка преобладают фракции крупной  пыли. В горизонте С количество физической глины достигает 51,4% и  материнская порода характеризуется  как тяжелосуглинистая пылевато-иловатая.

Микроагрегатный состав свидетельствует, что фракции ила, мелкой и средней  пыли склеены в микроагрегаты  размером 0,25-0,01 мм, а фактор дисперсности, рассчитанный по данным механического  и микроагрегатного состава, указывает  на относительно хорошее структурное  состояние почвы и водопрочность  ее агрегатов, что в конечном итоге  отражают и другие агрофизические показатели плодородия южного чернозема.

В таблице 6 и 7 отдельные графы  заполняют согласно заданию, а остальные - рассчитывают по следующим формулам:

ФД=100·(Х1/Х2), (4)

 

где ФД - фактор дисперсности почвы, %;

Х1 - содержание ила при микроагрегатом анализе почвы, %;

Х2 - содержание ила при механическом анализе почвы, %.

 

Таблица 7 - Агрофизические показатели плодородия чернозема южного

Горизонт, смПлотность, г/см3ВУЗНВVтвОСКСНССоотношение  КС и НСпочвы, ОМтвердой фазы, ?% от массы почвы% от объема почвыАпах 0-28 281,152,5611,627,844,955,132,023,11,39В1 28-51231,342,6111,120,951,348,728,020,71,35В2 51-70 191,382,6510,419,652,147,927,020,91,29Вк70-100301,462,689,818,054,545,526,319,21,37С100-150 501,452,7010,118,153,746,326,220,11,30А+В+С 0-1501,372,6510,520,251,748,327,720,51,35

Wm=100·(m1-m2)/m2, (5)

 

где Wm - влажность почвы в процентах от массы твердой фазы;

m1 - масса почвы до высушивания, г;

m2 - масса почвы после высушивания, г.

 

Wv=Wm·ОМ 6)

 

где Wv - влажность почвы в процентах от ее объема;

Wm - влажность почвы в процентах от ее твердой фазы;

ОМ - объемная масса или  плотность почвы, г/см3.

 

Vт.в.=100·(ОМ/?), (7)

 

где Vт.в-объем твердой  фазы, %;

ОМ - плотность почвы, г/см3;

? - плотность твердой фазы, г/см3.

 

ОС= Vп-Vт.в.=100-Vт.в., (8)

 

где ОС - общая скважность или породность почвы, %;

Vп - объем почвы, принятый за 100%;

Vт.в-объем твердой фазы, %.

 

НС=ОС-КС, (9)

 

где НС - некапиллярная скважность, %;

КС - капиллярная скважность, %.

Агрофизические показатели плодородия почвы позволяют рассчитать запасы воды и воздуха, их соотношения  при различных вводно-физических константах, а также запасы продуктивной влаги и нормы полива для сельскохозяйственных культур (таблица 8).

Для этого необходимо показатели выражают в одних единицах, используя  следующие формулы:

 

ЗН2О=Wm·ОМ·h, (10)

 

где ЗН2О - запасы воды, м3/га (т/га);

Wm - влажность почвы или соответствующая ей константа в процентах от массы;

ОМ - плотность почвы, г/см3;

h - мощность горизонта,  см.

Например, общие запасы воды при наименьшей влаго-емкости (24,8%=НВ) пахотного слоя (h=28 см), где плотность  почвы ОМ=1,15 г./см3 (таблица 7) составляют 895 м3/га:

ЗН2О=НВ·ОМ·h=27,8·1,15·28=895

 

ДАВ=НВ-ВУЗ, (11)

 

где ДАВ - диапазон активной влаги (продуктивной) влаги, м3/га;

ВУЗ - влажность устойчивого  завядания растений, м3/га;

НВ - наименьшая влагоемкость, м3/га.

 

ВЗР=(НВ+ВУЗ) /2, (12)

 

где ВЗР - влажность замедление роста растений, м3/га.

 

Зв=ПВ-НВ, (13)

 

где Зв - запас воздуха при НВ, м3/га;

ПВ - полная влагоемкость почвы, м3/га.

 

Таблица 8 - Соотношение воды и воздуха при различных гидрологических  константах чернозема южного

Горизонт, смЗапас воды, м3/гаЗапас  воздуха, м3/гаСоотношение воды и  воздухаПНК, м3/гаВУЗВЗРНВПВДАВВУЗВЗРНВВЗРНВАпах0-28 28374634895154252111689086470,701,38261В1 28-512334249364411193027776264750,791,35151В2 51-70 192733935149102416375173960,761,30121Вк70-1003042960878813663599377585780,801,36180С100-150 507321022131223135801581129110010,791,312900-150215031504153725020035100410030970,771,341003

Таблица 9 - Биологические  и химические показатели плодородия лугово-темно-каштановой почвы

Мощность горизонта, смГумусДоступные элементы, мг/100 г. твердой фазы почвыЗапасы  элементов питания, кг/га%т/гаазотфосфоркалийазотафосфоракалияАпах0-28 284,6148,125,81,486186,7645,082769В1 28-51233,4104,793,70,955114,0327,741695В2 51-70 191,949,822,10,43155,0610,49813Вк70-100300,835,040,7следы1330,66-569С100-150 500,214,500,1-37,25-2170-150352,27393,7683,316063

ПНК=НВ-ВЗР, (14)

 

где НПК - норма полива культуры, м3/га.

 

2.2 Биологические  и агрохимические показатели  плодородия почв

грунтовый плодородие почва  агрохимический

Основным биологическим  показателем плодородия почв является процентное содержание гумуса, определение  которого в слое 0-50 см является главным  диагностическим признаком при  бонитировке почв РК.

Для объективной оценки различных  почв необходимо процентное содержание гумуса пересчитать в его запасы в т/га для каждого генетического  горизонта (таблица 9) по следующей формуле:

 

Зг=Г·ОМ·h, (15)

 

где Зг - запасы гумуса, т/га;

Г - содержание гумуса, %;

ОМ - плотность почвы, г/см3;

h - мощность генетического  горизонта, см.

Химические показатели плодородия почв, представленные доступными элементами питания растений и выраженные в  мг/100 г, следует также пересчитать  в запасы азота, фосфора и калия  в кг/га:

 

ЗNPK=N·ОМ·h, (16)

 

где ЗNPK - запасы азота (или фосфора и калия) в кг/га;

N(PK) - содержание азота  в мг/100 г. твердой фазы почвы.

 

Таблица 10 - Поглощенные основания  в мг·экв./100 г. (числитель) и процентах  от емкости поглощения (знаменатель) чернозема южного

Мощность горизонта, смCaMgNaKСуммаАпах0-28 2822,2 65,310,1 29,70,7 2,11,0 2,934,0 100В1 28-51 2320,063,99,4 30,00,9 2,91,0 3,231,3 100В2 51-70 1920,1 68,47,8 26,50,6 2,00,9 3,129,4 100Вк70-100 3020,1 73,15,520,00,8 2,91,1 4,027,5 100С100-150 5016,8 72,45,4 23,20,4 1,70,4 1,723,2 100Таблица 11 - Содержание ионов в водной вытяжке в мг·экв./100 г. и процентах от массы лугово-темно-каштановой почвы

Мощность горизонта, смСухой  остатокАнионыКатионыHCO3 CL+ SO4SO4 CLHCO3CLSO4CaMgNaАпах0-28 281,740,0600,25 0,0150,03 0,0010,59 0,0280,52 0,0110,26 0,0030,09 0,0020,420 сульфВ1 28-51 231,96 0,0680,280,0170,06 0,0020,64 0,0310,55 0,0110,24 0,0030,19 0,0040,410В2 51-70 192,30 0,0940,49 0,0300,060,0020,60 0,0290,67 0,0140,22 0,0030,26 0,0060,710Вк70-100 302,16 0,0790,54 0,0330,04 0,0010,500,0240,76 0,0160,19 0,0020,13 0,0031,012,5С100-150 502.00 0,0730.51 0,0310.03 0,0010,46 0,0220,640,0130,22 0,0030,14 0,0031,015

Одним из основных неблагоприятных  свойств почв, снижающих их плодородие в условиях Саратовской области, является солонцеватость и засоленность профиля.

На современном уровне в качестве объективного показателя солонцеватости следует брать содержание поглощенных натрия и магния в  ППК, выраженное в процентах от суммы  поглощенных оснований (таблица 10), результаты которой свидетельствуют, чернозем южный относятся к несолонцеватому  виду, так как содержание поглощенного натрия меньше 3%.

Определение количества ионов  водной вытяжки (таблица 11) позволяет  по соотношению анионов и катионов в мг·экв./100 г. рассчитать химизм засоления  в слоях 0-50 см и 50-100 см, а затем  установить степень засоления по процентному содержанию солей. При  веденные данные показывают, что подтип лугово-темно-каштановой почвы по химизму  засоления соответствует сульфатному  роду, а по содержанию легкорастворимых солей вид, характеризуется как  незасоленный.