Оценка плодородия почв земельных угодий к.х. 'Рассвет' Озинского района Саратовской области
КУРСОВАЯ РАБОТА
по почвоведению
на тему:
«Оценка плодородия почв земельных угодий к.х. «Рассвет» Озинского района Саратовской области»
Введение
Почвоведение - наука о почвах, их образований (генезисе), строении, составе и свойствах; о закономерностях их географического распространения; о процессах взаимосвязи с внешней средой, определяющих формирование и развитие главнейшего свойства почв - плодородия; о путях рационального использования почв в сельском и народном хозяйстве и об изменений почвенного покрова в агрикультурных условиях. Главное свойство почвы - является плодородие. Плодородие - способность удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным Количеством воздуха, тепла для нормальной деятельности и создания урожая. Поэтому плодородие - особое качественное производственное свойство и состояния почвы.
Развитие почв и почвенного покрова, как и формирование, их плодородия, тесно связано с конкретным сочетанием природных факторов почвообразования и многообразным влиянием человеческого общества, с развитием его производительных сил, экономических и социальных условии.
Благодаря своим особым качествам почва играет огромную роль в жизни органического мира. Являясь продуктом и элементом ландшафта - особым природным телом, она выступает как важная среда в развитии природы земного шара. Как основное средство производства в сельском хозяйстве почва характеризуется следующими важными особенностями: незаменимостью, ограниченностью, неперемещаемостью и плодородием. Эти особенности подчеркивают необходимость исключительно бережного отношения к почвенным ресурсам и постоянной заботы о повышении плодородия почв. Цель курсовой работы оценить плодородие почвенных угодий в условиях к.х «Рассвет» Озинского района Саратовской области.
1. Зональные факторы почвообразования
1.1 Материнские породы и грунтовые воды
В правобережной части Саратовской области почвообразующие породы, в особенности на приволжской возвышенности, отличаются большим разнообразием. Этим они оказывают большое влияние на характер почвообразования.
К западу от р. Медведицы как Высокую так и Низкую равнины покрывают однообразные пылевато - глинистые «покровные глины», а к востоку от р. Медведицы - район Верхней поверхности денудации сложен коренными породами (верхнемеловыми и третичными) различного литологического состава, кроме того, на значительной части территории коренные породы перекрыты темно-желтым (нередко коричнево - желтым) делювием лессовидного характера. Нижняя поверхность денудации сложена юрскими (серые глины), нижнемеловыми породами (апт, неоком), верхнемеловыми и третичными породами (сызранского яруса), синевато - серыми и желтоватыми опоками и опоковидными глинами.
Перечень пород, слагающих поверхность Правобережья, указывает на большое разнообразие их. Это разнообразие отражается прежде всего на механическом составе почв. Однако при всем разнообразии почвообразющих пород по механическому и петрографическому составу, преобладающими являются глинистые и тяжело-суглинистые, которые занимают до 77% от площади водоразделов Правобережья.
Сравнительно небольшую территорию (около 11%) занимают почвообразующие породы и почвы суглинистого механического состава и еще меньшую (около 3%) составляют песчаные и супесчаные. Щебенчатые почвы на выходах коренных пород и их элювии занимают 9% от площади Правобережья, при этом они сосредоточены на территории Нижней и Верхней денудации, а также по останцам. Супесчаные и песчаные породы располагаются преимущественно на Верхней поверхности денудации. На этой же территории отмечаются и значительные площади суглинков.
Вся территория Высокой и Низкой равнины, за небольшим исключением, с поверхности покрыта ледниковыми отложениями, представленными «покровными» глинами, пылеватыми тяжелыми суглинками и их деривитами. На древних речных террасах долины р. Хопра, к северу от устья р. Кистендей и р. Мелик, встречаются флювио-гляциальные отложения, а по крутым склонам долин, как например по Караю, Хопру, Изнаиру, Еткаре отдельными пятнами выходят на поверхность верхнемеловые отложения (песчаник, опоки, пески и глины). Пойменные террасы долин крупных рек - Хопра и Елани и др. - сложены современными отложениями. Они по механическому составу весьма разнообразны - у русел преимущественно песчаные, а в отдельной части глинистые. Долины мелких рек и балок выполнены балочно-овражным аллювием, преимущественно глинистого механического состава.
В условиях сухого климата Саратовской области большое значение имеют грунтовые воды. На земную поверхность они выходят в балках и оврагах и питают местные реки. Много родников с прозрачной и вкусной водой на склонах Приволжской возвышенности, например у подножия Хвалынских и Вольских гор и в окрестностях Саратова.
Грунтовые воды - важнейший источник водоснабжения колхозов и совхозов. В долинах рек колодцы с питьевой водой бывают незначительной глубины, а в междуречьях их сооружают более глубокими, часто для того, чтобы перекрыть горизонты засоленных и непригодных для питья вод, обычных в Заволжье, и достичь глубокого пресноводного слоя.
1.2 Возраст почв
Абсолютный возраст исчисляется временем формирования почв с момента образования материнской породы до сегодняшнего дня. В Актюбинской области широко распространены молодые тектонические нарушения с преобладанием региональных поднятий, интенсивность которых возрастает, а опусканий уменьшается в направлении с юга-запада на северо-восток. Например, северный участок долины реки более древний и кроме поймы насчитывает четыре террасы, южный - более молодой. При этом в прирусловой части почвы после окончания паводка почвообразовательный процесс начинается заново на свежеотложенных аллювиальных породах.
Относительный возраст почв характеризует скорость почвообразовательного процесса, а поэтому слабосолонцеватые почвы являются более молодыми по сравнению со средне- и сильносолонцеватыми почвами, образовавшиеся на одной территории, на тех же материнских породах, что может быть связано и с различным положением почв по рельефу.
1.3 Рельеф
Характеризуя формы рельефа, протяженность склонов, их крутизну и экспозицию следует учитывать закон аналогичных топографических рядов почв, который отражает закономерность их распределения по элементам мезо- и микрорельефа во всех зонах, которые имеют аналогичный характер: на возвышенных элементах залегают автоморфные почвы, в пониженных - расположены полугидроморфные и гидроморфные почвы, а на склоновых - залегают переходные почвы.
Саратовская область расположена на юго-востоке Восточно-Европейской равнины. Волга делит Саратовскую область на две части: восточную - Заволжье и западную - Правобережье, занятую Приволжской возвышенностью (высота до 331 м). На юго-востоке области расположена Прикаспийская низменность.
Рельеф Саратовской области включает в себя горы, холмы, овраги, равнины, долины рек. Равнинность и ступенчатость рельефа здесь наиболее характерны.
Область за весь геологический период претерпела поднятие и погружение. Это сопровождалось образованием складок, разрывов земной коры. Несколько раз территория Заволжья испытывала погружение под воду морей. Под воздействием воды, ветра и солнца осадочные породы разрушались. В результате этого в течение многих веков равнины приобретали волнистый характер. Так постепенно складывался рельеф области. Река Волга разделяет территорию области на две части: правобережную на западе, возвышенную и на Востоке левобережную, более низменную. На территории Правобережья располагаются Приволжская возвышенность, а на Левобережье простирается Сыртовая равнина, на востоке окаймленная возвышенностями Общего Сырта и Прикаспийская низменность.
Приволжская возвышенность простирается по правому берегу Волги, она приподнята на востоке и круто обрывается у Волги, а на западе ее склоны низкие и пологие и постепенно переходят в Окско-Донскую низменность. Восточные и Северные склоны гор в виде отдельных сопок, максимальная отметка - 379 метров - находится на территории Хвалынского района. К высоким участкам Приволжской возвышенности относятся Змеевые горы, которые протянулись от города Вольска до села Воскресенского вдоль Волги. Самые высокие из них горы Большой маяк и Малиниха. На севере города Саратова находится гора Соколовая, на юге - Алтынная, на западе - Лысогорский массив. На границе с Волгоградской областью возвышается утес, по преданию там стоял лагерь знаменитого атамана Степана Разина.
На правом берегу Волги можно наблюдать многочисленные овраги и оползни, больше всего их много в районе Хвалынска, Вольска, села Усть-Курдюм, в окрестностях Саратова от речки Гусёлки до Глебучего оврага, и от посёлка Нефтяной до посёлка Лесопильный. Приволжская возвышенность разрезана долинами рек бассейна Волги и Дона. Возвышенные участки - восточный край Донского бассейна, пониженные участки - волжские притоки - Курдюм, Терешка и Чардым.
Приволжская Возвышенность по геологической структуре в своём составе имеет меловые отложения: мел, глину, мергель, опоки, пески и палеогеновые отложения: опоки, пески, песчаники. Окско - Донская низменность находится на западе области. Она охватывает бассейны рек Хопер, Терса и правые притоки Медведицы. По рельефу это - плоская равнина с небольшими холмами, с уклоном с севера на юг, средняя высота составляет - 160-190 метров. Геологическая структура сложена из молодых суглинистых и песчаных пород, перекрытых моренами с валунами. Между Приволжской возвышенностью и Сыртовой равниной на востоке располагается долина Волги - обширная ступенчатая равнина. Большое влияние на её образование оказали внутренние и внешние рельефообразующие факторы. В Заволжье между Общим Сыртом и Приволжской возвышенностью расположена обширная низменность - Сыртовая равнина. Рельеф её спокойный, наклон имеется с севера на юг, в сторону Прикаспийской низменности, на запад, к Волге. Характерная особенность равнины - обширные водораздельные массивы - сырты. Средняя высота равнины - 60 - 100 метров над уровнем моря, но самые высокие -130 - 180 метров.
1.4 Климат
Климат Саратовской области континентальный. Отличается он жарким летом и холодной малоснежной зимой. Среднегодовая сумма осадков - 250 - 450 мм. Средние температуры: июль - +20C, а в январе -12C. Саратов находится в Волжской долине, широкая водная поверхность смягчает температуру воздуха, поэтому безморозный период в среднем длится 162 дня в году. В городе и области преобладают воздушные массы умеренных широт, которые перемещаются с Атлантического океана, но ввиду равнинности территории сюда свободно проникают и северные холодные, и южные теплые ветры. Это вызывает частую смену теплой и холодной погоды. Весной и осенью бывают в этом регионе внезапные заморозки, а летом - засухи. В общем, климат Саратовской области является благоприятным для сельского хозяйства, но не очень комфортным для жизни человека (сильная запыленность, жара летом, холод зимой, большие амплитуды колебаний температур).
На основании агрометеорологические показатели области составляется сводная таблица 1 с расчетами суммы атмосферных осадков в мм/га (ΣАо), средне-месячная относительная влажность воздуха в% (f), испаряемости в мм/га за месяц (Е), коэффициента увлажнения (Ку), суммы положительных температур свыше 10єС (Σt>10єС), гидротермического коэффициента (ГТК), используя следующие формулы:
Е=0,0018·(25+t)2·(100-f), где (1)
Е - испаряемость за месяц, мм/га;
t - среднемесячная температура воздуха, єС;
f - среднемесячная относительная влажность
воздуха, %.
Таблица 1 - Агрометеорологические показатели Озинского района за 1961-2001 годы
МесяцСредняяСумма, мм/гаКуГТКтемпература воздуха, єСвлажность воздуха, %осадковиспаряемостьЯнварь- 14,2811543,75Февраль- 15,4791352,60Март- 6,58119121,58Апрель6,86519640,30Май15,454311350,230,65Июнь19,952331740,190,55Июль22,451311980,160,45Август20,850261890,140,40Сентябрь14,258231160,200,54Октябрь4,77129460,63Ноябрь- 3,38322141,57Декабрь- 10,2812072,86Год4,7672819640,29
Ку=ΣАо/ΣЕ, где (2)
Ку - коэффициент увлажнения района;
ΣАо - сумма атмосферных осадков за месяц или в год, мм/га;
ΣЕ - сумма испаряемости за месяц или в год, мм/га.
ГТК=10·ΣАо/Σt>10єС, где (3)
10·ΣАо - сумма атмосферных осадков, т/га;
Σt>10єС - сумма температур выше 10єС, которая за период май-сентябрь составляет 2840єС.
Согласно современной классификации групп климатов Озинский район по сумме температур характеризуется как теплоумеренный (суббореальный) и по коэффициенту увлажнения как сухой (аридный).
В Саратовской области преобладают воздушные массы умеренных широт, которые перемещаются с Атлантического океана на восток. В этом же направлении движутся и циклоны, то есть области низкого атмосферного давления. Летом циклоны приносят дождливую погоду, а зимой - снегопады. Но осадков над нашей местностью выпадает меньше, чем на западе страны, так как при своем перемещении над сушей морской воздух нагревается и становится сухим.
Ввиду равнинности территории сюда свободно проникают и северные холодные, и южные теплые воздушные массы. Это выбывает частую резкую смену теплой и холодной погоды. Поэтому весной и осенью случаются внезапные заморозки.
Теплые воздушные массы приходят также и со стороны Средиземного моря. Но иногда доходят к нам и сухие ветры с юго-востока из полупустынь и пустынь Казахстана и Средней Азии. Зимой теплые массы воздуха вызывают оттепели, иногда с полным сходом снега на полях юго-восточной части Заволжья, где снег лежит тонким слоем. Новые морозы после оттепели нередко вызывают промерзание почвы, что повреждает озимые посевы.
Часто в Поволжье бывают засухи. В среднем здесь на каждые три года приходится одна засуха, тогда частично или полностью гибнут растения, особенно посевы сельскохозяйственных культур. В засуху не бывает дождей в течение одного-двух и более месяцев.
Иногда дуют горячие сухие ветры, называемые суховеями. Против этого стихийного бедствия хозяйства используют агрономическую науку, передовую технику обработки полей, искусственное дождевание, лесонасаждение, орошение, обводнение.
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).
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 89,610,2В1 20-45 255,2 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 51-70 194,9 4,92,5 -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 -1,5 16,519,9 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 15,317,6 36,529,9 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, ρ% от массы почвы% от объема почвыАпах 0-28 281,152,5611,627,844,955,132,023,11,39В1 28-51 231,342,6111,120,951,348,728,020,71,35В2 51-70 191,382,6510,419,652,147,927,020,91,29Вк70-100 301,462,689,818,054,545,526,319,21,37С100-150 501,452,7010,118,153,746,326,220,11,30А+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/ρ), (7)
где Vт.в-объем твердой фазы, %;
ОМ - плотность почвы, г/см3;
ρ - 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