Агроэкологическая оценка почв учхоза "Удрайское" Великолукского района Псковской области
18 Курсовая работа Агроэкологическая оценка почв учхоза «Удрайское» Великолукского района Псковской области Содержание Введение Глава 1. Характеристика агроэкосистемы 1.1 Географическое положение и климат учхоза «Удрайское» Великолукского района Псковской области 1.2 Рельеф 1.3 Условия почвенного покрова 1.4 Условия почвообразования 1.5 Физико-химическая характеристика двух разновидностей почв 1.6 Антропогенное использование территории 1.7 Возможные негативные экологические факторы Глава 2. Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию Глава 3. Оценка продуктивности Глава 4. Стратегия использования территории с точки зрения устойчивого развития сельской местности Заключение Список использованной литературы Введение Возникновение земледелия было связано с ростом численности человеческой популяции и необходимостью устойчивого снабжения членов общества продуктами питания. Земледелие сильнее, чем другие виды деятельности человека, связано с выживанием. Именно для этой цели, сформировавшиеся в результате длительной эволюции саморегулируемые природные экосистемы, были заменены на агроэкосистемы. Агроэкосистемы -- измененные природные системы, которыми управляют для повышения продуктивности. История мирового земледелия -- это история совершенствования различных агроприемов, применения их в комплексе с другими, что позволило разработать системы земледелия, конкретные мероприятия, в которых учитывают различия почвенных и климатических условий той или иной местности. Системный подход дает возможность земледельцу добиваться максимальной продуктивности агроэкосистемы. С другой стороны, чем более интенсивно человек эксплуатирует агроэкосистему, тем большие суммарные энергетические затраты необходимы на ее поддержание в продуктивном состоянии. Источником дополнительной энергии служит преобразованная энергия топлива, тягловая сила животных и труд человека. Сорта культурных растений подвергаются искусственному, а не естественному отбору и, следовательно, сами по себе также неустойчивы и энергозатраты. Растущее население, ориентация экономики на экспорт продовольствия, развитие сельскохозяйственного машиностроения и индустрии химизации сельского хозяйства приводит к тому, что агроэкосистемы становятся более искусственными и, соответственно, неустойчивыми, существующими только лишь за счет растущих энергетических дотаций. Перспектива потери плодородной земли -- основного средства производства в сельском хозяйстве -- заставляет все большее количество людей, занятых в этой сфере деятельности, искать варианты выхода из сложившейся ситуации, обращая внимание не только на отдельные приемы природоохранной агротехники, но и на концептуально новые системы земледелия, основанные на учете законов природы, круговоротов веществ. Эти системы земледелия ориентируются на сохранение почвы как живой системы, природную регенерацию воды и воздуха, получение экологически чистой продукции, экономное расходование энергетических и сырьевых ресурсов. Выход возможен в экологической ориентации всего агроландшафта, в совмещении функций. Цель данной курсовой работы - оценка конкретной агроэкосистемы учхоза «Удрайское» Великолукского района Псковской области с учетом возможности ее оптимизации для получения наибольших урожаев сельскохозяйственных культур. Глава 1. Характеристика агроэкосистемы 1.1 Географическое положение и климат учхоза «Удрайское» 1.2 Великолукского района Псковской области Учхоз «Удрайское» расположен на территории Горицкой волости Псковской области, в северной части Великолукского района в 30 км от районного центра и 350 км от областного центра. Вся территория учхоза имеет вытянутую с севера на юг форму протяженностью 18 км. Общая земельная площадь составляет 773 га, в том числе сельхозугодий 5363 га, из них пашня 5363 га. По агроклиматическим ресурсам территория района относится к 4 центральному агроклиматическому району Псковской области. Район выделяется меньшим количеством осадков при достаточно тёплом о продолжительном вегетационном периоде. Условия для возделывания сельскохозяйственных культур вполне благоприятные. Средняя температура января от --7 до --8 °С, июля -- от 17 до 17,5 °С. Сумма эффективных температур 1479°С. Количество осадков 550--650 мм в год, в основном в летний и осенний периоды, значительно превышает испарение, около 400 мм. Продолжительность вегетационного периода до 144 суток. В целом климат можно охарактеризовать как умеренно-континентильный, но с заметным влиянием Атлантического и Северного Ледовитого океанов. Общая годовая сумма притока тепла на 1 см2 горизонтальной поверхности около 80 ккалорий. В целом по году радиационный баланс положительный, но с ноября по февраль отрицательный. Кроме солнечной радиации большое значение на климат области оказывает повышенная циклоническая деятельность атмосферы. В среднем за год проходит 129 циклонов, а антициклонов около 50. Данный район благоприятен для выращивания разных овощных и кормовых корнеплодов, ранних и средних сортов картофеля, льна, капусты белокочанной, озимой ржи, овса, ячменя.(3) 1.2 Рельеф Территория учхоза «Удрайское» расположена на Волхов-Ловатской низменности, представляющей заболоченную озерно-ледниковую равнину (Понизовщину). На общем низинном фоне на ней возвышаются «острова», так называемые «увалы», имеющие тоже весьма равнинный рельеф. Таким образом, на всей площади преобладает достаточно равнинный рельеф.(3) В целом рельеф территории не препятствует широкой механизации полевых работ. 1.3 Условия почвенного покрова Основными почвообразующими породами на Ловатской низменности являются маломощные озерно-ледниковые отложения разного механического состава, покрывающие морену. Большая часть пахотных угодий приурочена к довольно равнинным моренным поднятиям, так называемым «увалам». Почвы на них формируются моренные суглинки и различные двучленные отложения. На пашне преобладают среднеокульуренные некислые почвы. В целом же преобладают дерново-слабоподзолистые легкосуглинистые и супесчаные почвы.(3) Если анализировать данные таблицы 1, можно сделать вывод, что в целом на почвах с подобными агрохимическими показателями невозможно получить, хотя бы средний урожай. Для получения урожаев близких к возможным необходимо повышение уровня плодородия почв. Причем на таких почвах не достаточно одной компенсации выноса элементов питания. Необходимо внесение удобрений с таким расчетом, чтобы баланс питательных элементов складывался с профицитом. Таблица 1. Характеристика почв хозяйства |
Вид с.-х.угодий | Площадь, га | Гумус % | pHсол | Р2О5 мг/кг | К2О мг/кг | | Пашня | Обследованная 2753,4 | 1,7 | 5,5 | 136,8 | 116,9 | | | в т.ч. Осушенная 1620,6 | 1,8 | 5,6 | 147,8 | 105,1 | | Сенокос | Обследованная 749,7 | * | 5,6 | 67 | 98,4 | | | в т.ч. Осушенная 559,0 | * | 5,7 | 65,8 | 94,8 | | Выгон | Обследованная 746,3 | * | 5 | 53,9 | 130,7 | | | в т.ч. Осушенная 719,4 | * | 5 | 51,2 | 130,8 | | С.-х. угодья | Обследованная 4249,4 | * | 5,5 | 109,9 | 116,1 | | | в т.ч. Осушенная 2899,0 | * | 5,5 | 108,1 | 109,5 | | |
По классификации Н.Л.Благовидова, специально разработанной для почв северо-запада, почвы хозяйства относят к средне- и слабоокультуренным. 1.4 Условия почвообразования В основу почвенно-географического районирования Северо-Запада Европейской части РФ положена схема почвенно-географического районирования, разработанная Почвенным институтом имени В.В. Докучаева. Согласно этой схеме территория учхоза «Удрайское» относится к почвенно-биоклиматической подзоне южной тайги и широколиственных лесов. 1.5 Физико-химическая характеристика двух разновидностей почв Таблица 2. Физико-химические свойства дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой почвы |
Горизонт | Гл., см | Гумус, % | Ca2+ | Mg2+ | Ca2++ Mg2+ мг-экв/100 г | Нг | pHKCl | | | | | мг-экв/100 г | | | | | Апах А2 В | 0-22 22-30 30-65 | 2,54 0,40 0,20 | 12,1 1,5 6,5 | 1,5 0,9 1,3 | 13,6 2,4 7,8 | 1,32 2,0 1,7 | 5,8 4,9 4,2 | | |
Таблица 3. Физико-химические свойства дерново-подзолистой легкосуглинистой глееватой почвы |
Горизонт | Гл., см | Гумус, % | Ca2+ | Mg2+ | Ca2++ Mg2+ мг-экв/100 г | Нг | pHKCl | | | | | мг-экв/100 г | | | | | Апах А2 В ВС | 0-15 20-30 35-45 70-80 | 3,79 1,32 0,43 0,35 | 7,2 4,2 8,4 10,0 | 0,4 0,6 5,8 9,4 | 7,6 4,8 14,2 19,4 | 2,34 2,50 1,90 не опр. | 5,2 5,4 5,6 6,7 | | |
1.6 Антропогенное использование территории Таблица 4. Экспликация земель хозяйства |
№ | Угодья | Площадь, га | % | | | | | К общей площади | К площади с/х угодий | | 1 | пашня | 2651 | 34,3 | 49 | | 2 | сенокосы | 1568 | 20,3 | 29 | | 3 | улучшенные сенокосы | 313 | 4 | 5,7 | | 4 | пастбища | 879 | 11,4 | 16,3 | | 5 | Всего с/х угодий | 5411 | * | * | | 6 | залежи | 270 | 3,5 | * | | 7 | леса | 418 | 5,4 | * | | 8 | кустарники | 1042 | 13,4 | * | | 9 | болота | 286 | 3,8 | * | | 10 | под водой | 213 | 2,7 | * | | 11 | дороги | 27 | 0,3 | * | | 12 | застройки | 35 | 0,5 | * | | 13 | прочие земли | 31 | 0,4 | * | | 14 | Всего | 7733 | * | * | | |
Численность работников предприятия составляет 235 человек. Учебно-опытное хозяйство имеет мясомолочное направление. Поголовье КРС составляет 1374 голов, в том числе 560 коров. Поголовье свиней-1174 голов, в том числе 135 голов основных свиноматок. В растениеводстве преобладают такие культуры как зерновые, многолетние травы, картофель. Их урожайность соответственно в среднем составляет 20 ц/га, 150 ц/га, 169 ц/га. 1.7 Возможные негативные экологические факторы В настоящее время состояние атмосферы в районе зависит от наличия в ней загрязняющих веществ, поступающих от различных источников, находящихся как на сопредельных территориях, так и на собственной территории. Источниками выбросов специфических загрязняющих веществ 1 и 2 классов опасности являются предприятия химической промышленности. Нынешнее состояние промышленности позволяет сделать вывод о том, что средний уровень загрязненности воздуха пылью и оксидами азота в целом по району находится в пределах ПДК. Значительный вклад в загрязнение атмосферы вносит автотранспорт. Автомобильными двигателями выделяется в воздух более 95 % оксида углерода, около 65 % углеводородов и 30 % оксидов азота. Исследование природных вод позволило выявить некоторые загрязнения нитратами, аммонием, железом и марганцем. Многие из этих загрязнений не имеют отношения к деятельности сельского хозяйства. Очаговые загрязнения почв тяжелыми металлами, в основном, приурочены к пригородной зоне и связаны, как правило, с выбросами транспорта, промышленных предприятий, бытовыми отходами. Высокие цены на удобрения, известковые материалы, пестициды в значительной степени ограничили их использование производителями товарной сельскохозяйственной продукции. Качество и безопасность агрохимикатов, применяемых в области, их транспортирование и применение находится под контролем многих контролирующих и инспектирующих организаций. Поэтому загрязнение почв и водных объектов сельским хозяйством в настоящее время уменьшилось. Но это не означает, что опасность отсутствует. Загрязнение есть и со временем оно будет увеличиваться. Поэтому существует большая обеспокоенность проблемами экологического характера со стороны иностранных и российских организаций. Глава 2. Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию Таблица 5. Оценка степени устойчивости почв |
Свойство | Почва 1 | балл | Почва 2 | балл | | 1. Геохимический ландшафт 2. Тип водного режима 3. Характер рельефа 4. Интенсивность разложения растительных остатков, % 5. Гранулометрический состав 6. Преобладающие глинистые минералы 7. Преобладающие первичные минералы 8. Мощность органогенного (гумусоаккумулятивного) горизонта, см 9. Запасы корней в слое 0-20 см, кг/м2 10. Содержание гумуса в слое 0-20 см, % 11. ЕКО, мг-экв/100 г 12. Степень насыщенности основаниями, % 13. Кислотность (рНKCl) 14. Мощность сезонноталого слоя, см | Элювиальный Промывной Террасы 21-30 средний суглинок гидрослюды карбонаты 22 <0,5 2,54 20 80 5,8 50 | 5 5 5 3 4 3 5 3 1 2 2 4 3 2 | Элювиальный Промывной Террасы 21-30 легкий суглинок каолинит биотит, амфиболы 15 <0,5 3,79 18,5 79,5 5,2 50 | 5 5 5 3 3 1 3 3 1 3 2 4 2 2 | | |
1-я почва: 47 баллов / 14 = 3 категория 2-я почва: 42 баллов / 14 = 3 категория Почвы относятся к среднеустойчивым к антропогенному воздействию. Необходимы специальные мероприятия для их коренного улучшения. Глава 3. Оценка продуктивности Продуктивность фитоценоза можно оценить теоретически по количеству ФАР и рассчитать по КОУ (климатически обеспеченный урожай). ПУ - потенциальная урожайность - это продуктивность биоценоза, которая теоретически могла бы быть достигнута при соблюдении всех правил агротехники в индивидуальных почвенных и агрометеорологических условиях. Лимитирующими факторами являются приход ФАР и генетические возможности. [3] ПУ = Q * Kq / 100 * q * 100, где ПУ - потенциальный урожай; Q - сумма ФАР за период вегетации культуры, ккал/га; Kq - коэффициент усвоения ФАР посевами, % ; q - калорийность органического вещества ккал/кг. ПУт = ПУ * Км, где ПУт - потенциальный урожай товарной продукции; Км - коэффициент хозяйственной эффективности урожая. Расчет по картофелю: Q = 2,1 млрд. ккал/га Kq -3,0 % q - 4300 ккал/га Км - 2,941 ПУ = 2,1 * 109 * 3 / 100 * 4300 * 100 = 146,5 ц/га ПУт = 146,5 ц/га * 2,941 = 430,8 ц/га. Расчет по овсу: Q = 2,3 млрд ккал/га Kq -3,0 % q - 4400 ккал/га Км - 0,506 ПУ = 2,3 * 109 * 3 / 100 * 4400 * 100 = 156,8 ц/га ПУт = 156,8 ц/га * 0,506 = 79,3 ц/га. КОУ (климатически обеспеченный урожай) - продуктивность биоценоза, которая теоретически может быть достигнута при соблюдении всех правил агротехники на идеальной почве при реально складывающихся метеорологических условиях. [3] КОУ = 100 * W / Kw, где КОУ - климатически обеспеченный урожай; W - ресурсы продуктивной влаги, мм; Kw - коэффициент водопотребления, мм га/ц. W = W1 + P, где W1 - запас влаги в почве перед посевом культуры, мм; Р - сумма осадков, используемых растениями за период вегетации, мм Р = Wгод * Х, где Wгод - годовое количество осадков, мм Х - коэффициент использования осадков растениями Расчет по картофелю: Wгод - 600 мм; W1 - 120 мм; Х - 0,7; Kw - 185 мм га/ц. Р = 600 * 0,7 = 420 мм. W = 120 + 420 = 540 мм КОУ = 100 * 540 / 185 = 292 ц/га а) Товарная продукция в пересчете на абсолютно сухую массу равна 292 * 0,588 = 171,7 ц/га б) Товарная продукция в пересчете на стандартную влажность равна 292 * 2,941 = 858,8 ц/га. Расчет по овсу: Wгод - 600 мм; W1 - 120 мм; Х - 0,7; Kw - 500 мм га/ц. Р = 600 * 0,7 = 420мм. W = 120 + 420 = 540 мм КОУ = 100 * 540 / 420 = 128,6 ц/га а) Товарная продукция в пересчете на абсолютно сухую массу равна 128,6 * 0,435 = 55,9 ц/га б) Товарная продукция в пересчете на стандартную влажность равна 128,6 * 0,506 = 65,1 ц/га. Выводы: 1) Потенциальная урожайность картофеля в пересчете на стандартную влажность составила 430,8 ц/га, овса - 79,3 ц/га. 2) Климатически обеспеченный урожай картофеля позднего в пересчете на абсолютно сухую массу составил 171,7 ц/га, в пересчете на стандартную влажность - 858,8 ц/га. Климатически обеспеченный урожай овса в пересчете на абсолютно сухую массу составил 55,9 ц/га, в пересчете на стандартную влажность - 65,1 ц/га. ДВУ (действительно возможный урожай) - это урожай, полученный за счет почвенного плодородия. ДВУ характеризует продуктивность агроэкосистемы, которая теоретически достижима при соблюдении агротехнологии в реально складывающихся метеорологических условиях на конкретном поле. ДВУ определяется элементом, находящимся в минимуме и находится по формуле: ДВУ = Д / В, ц/га, где Д - количество элементов питания, которое могло быть использовано из почвы, кг/ц/га; В - вынос элементов питания единицей продукции, кг/ц. Расчет: Пахотная дерново-слабоподзолистая легкосуглинистая почва, Содержание элементов питания: Р2О5 - 195,1 мг/кг, К2О - 168,3 мг/кг. Содержание гумуса 2,9 %. Апах - 18 см. Плотность 1,25 г/см3. Культура - овес. Масса пахотного слоя равна 10000 кв.м * 0,18 м * 1,25 т/м3 = 2250 т. Определение ДВУ по азоту: 100 кг почвы - 2,9 % гумуса 2250000 кг - х х = 65250 кг гумуса. Содержание азота в гумусе 5 % 65250 * 0,05 = 3262,5 кг азота. Минерализация азота 1,5 % 3262,5 * 0,015 = 48,9 кг азота. Растениями усваивается из почвы 40 % азота 48,9 * 0,4 = 19,6 кг азота. ДВУ = 19,6 / 3,7 = 5,3 ц/га. Определение ДВУ по фосфору: Запасы Р2О5 в Апах = 2,25 * 195,1 = 439 т/га. Усваивается растениями 5 % 439 * 0,05 = 21,9 т ДВУ = 21,9 / 1,3 = 16,8 ц/га. Определение ДВУ по калию: Запасы К2О в Апах = 2,25 * 168,3 = 378,7 т/га. Растениями усваивается 10 % из почвы 378,7 * 0,1 = 37,9 кг/га. ДВУ = 37,9 / 2,6 = 14,6 ц/га. Вывод: ДВУ овса составляет 5,3 ц/га. Глава 4. Стратегия использования территории с точки зрения устойчивого развития сельской местности Устойчивое развитие сельской местности - это любые формы освоения сельских территорий, связанные с их развитием, которое обеспечивает длительную сохранность природных ресурсов, культуры и является социально, экономически, экологически приемлемым и справедливым. [4] В настоящее время сельская местность и сельское хозяйство как отрасль промышленности пришли в упадок. В первую очередь это связано с глобальными экономическими реформами, которые произошли в нашей стране на рубеже 20 века. Первым этапом устойчивого развития сельской местности должно стать восстановление крупных с.-х. предприятий, которые, во-первых, обеспечат население России дешевыми и качественными продуктами питания, а во-вторых, дадут рабочие места большому количеству людей. Следует запретить продажу земель, предназначенных для с.-х. использования под другие цели, а также перевод этих земель в другие категории землепользования. На современном этапе все это чрезвычайно важно для обеспечения продовольственной безопасности и независимости России. Заключение Агроэкологическая оценка учхоза «Удрайское» Великолукского района Псковской области показала, что почвы данной территории относительно устойчивы к антропогенному воздействию и независимо от этого требуют разработки мероприятий по повышению плодородия почв и оптимизации агроэкосистемы, так как без этого с течением времени эти почвы могут ухудшить свои агрохимические показатели. Можно рекомендовать следующие мероприятия: 1. Правильная организация территории. 2. Разработка рациональной структуры посевных площадей и системы севооборотов на основе установленной специализации и концентрации сельскохозяйственного производства. 3. Научнообоснованный севооборот. 4. Правильная система обработки почвы, углубление пахотного слоя. 5. Мелиоративные мероприятия (известкование) 6. Система мероприятий по борьбе с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. 7. Научнообоснованная система удобрений. Систематическое внесение органических и минеральных удобрений улучшит пищевой режим растений, активизирует деятельность почвенной микрофлоры, обогатит почву органическим веществом и увеличит содержание в ней гумуса, придаст почве более благоприятные физико-химические свойства. 8. Предотвращение загрязнения почв агрохимикатами. 9. Насаждение полезащитных лесных полос. 10. Проведение культуртехнических мероприятий. Список использованной литературы 1. Агроэкология / В.А. Черников, Р.М. Алексахин, А.В. Голубев и др.; Под редакцией В.А. Черникова, А.И. Чекереса. - М.: Колос, 2000. 2. Афанасьев В.Н. Практическое руководство для сельскохозяйственных предприятий по охране окружающей среды. - СПб.: Сельхоз. издательство, 2005. 3. И.А. Иванов, В.П. Спасов, А.И. Иванов Почвы Псковской области и их сельскохозяйственное использование. - Великие Луки:1997. 4. Мельников С.П. Конспект лекций. 5. Пестряков В.К. Окультуривание почв Северо-Запада. Л.: Колос, 1977 6. Титов В.Н., Добахов М.В. Агроэкосистемы. Проблемы функционирования и сохранения устойчивости. - Нижний Новгород: издательство Нижегородской сельскохозяйственной академии, 200г. 7.Черников В.А., Милощенко Н.З., Соколов О.П., Устойчивость почв к антропогенному воздействию. - Пущино: Издательство Институт агропочвоведения и удобрений, 2001.
|
|
|