Оценка устойчивости почв Нижнеломовского района к антропогенному воздействию

Важной характеристикой почвенного покрова является его устойчивость к антропогенным воздействиям. Данная его характеристика является интегральным показателем, являющимся функцией ряда факторов, определяющих течение почвообразовательного процесса: климатических условий, почвообразующих пород, топографии местности, растительного покрова, а также деятельности 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 и 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.

Таблица 3 — Оценка устойчивости почв Нижнеломовского района по почвообразующим породам и выраженности рельефа.

Запасы гумуса в слое 0−20 см.

Высокое содержание гумуса является главным фактором, определяющим оструктуренность почвы, богатство ее элементами питания благоприятно влияющее на растительный покров, оптимальные водно-физические свойства, что снижает ее подверженность эрозионным процессам.

Гумус обладает феноменальной, в сотни раз большей, чем у равного по массе количества глины, способностью удерживать воду и биогенные элементы. Положительное влияние запаса гумуса проявляется и в экстремальных ситуациях: в засушливые периоды благодаря повешенной влагоемкости высокогумусированных почв, а при химическом загрязнении почв — благодаря высокой сорбционной способности органических веществ.

При сельскохозяйственном использовании почв большое значение имеют также и экономические аспекты проблемы, т. к. гумусовое состояние почв в значительной мере определяет затраты механической энергии на обработку почв.

Запасы гумуса — величина, характеризующая содержание гумуса (органического вещества) в отдельно взятом генетическом или пахотном горизонте или в любом выбранном слое почвы в расчете на условно выбранную площадь.

Наиболее часто запасы гумуса вычисляют на площадь, равную 1 м² или 1 га для пахотного слоя Аmах, для толщи 0−20, 0−50 или 0−100 см. Оценка запасов необходима для расчета доз органических удобрений при обеспечении бездефицитного баланса гумуса, она нужна и для правильного понимания изменения гумусного состояния почв при их сельскохозяйственном использовании или природных процессах почвообразования.

По процентному содержанию гумуса в генетических горизонтах или слоях почвы не всегда возможно выявить аккумуляцию или потерю органического вещества, поскольку при этом одновременно изменяются плотность почвы и мощность горизонтов. Достаточной и полной характеристикой в этих случаях служит запас гумуса.

Таблица 4 — Оценка устойчивости почв по запасам гумуса в слое 0−20 см.

Запасы гумуса рассчитываются по формуле:

З=C * H * dv ,.

где Ззапасы гумуса, т/га Сего процентное содержание в почве (массовая доля) Нмощность слоя, см.

dvплотность почвы, г/см3.

Расчет запасов гумуса т/га.

• 1. З= 7,53*20* 1,14=171,7
• 2. З= 10,5 *20* 1,14=239,4
• 3. З= 8,0*20* 1,14=182,4
• 4. З= 7,0*20* 1,14=159,6
• 5. З= 5,9*20* 1,14=134,5
• 6. З= 4,87*20* 1,14=111,0
• 7. З= 6,1*20* 1,14=139,0

По данным таблицы 4 содержание гумуса в почвах Нижнеломовского района: Чернозем оподзоленный среднегумусный мощный тяжелосуглинистый на моренном карбонатном тяжолом суглинке, 1−20 запас гумуса 171,7 т/га, чернозем выщелоченный тучный среднемощный глинистый на карбонатной глине, 2−30 запас гумуса 239,4 т/га, чернозем выщелоченный среднегумусный среднемощный глинистый на карбонатной глине, 2−30 запас гумуса 182,4 т/га, чернозем выщелоченный среднегумусный среднемощный среднесуглинистый на элювии пород меловой системы, 4−5 запас гумуса 159,6 т/га, чернозем выщелоченный малогумусный среднемощный среднесуглинистый на желто-буром карбонатном суглинке, 2−30 запас гумуса 134,5 т/га, чернозем выщелоченный малогумусный маломощный слабосмытый тяжелосуглинистый на тяжелом карбонатном суглинке, 5−60 запас гумуса 111,0 т/га, чернозем типичный среднегумусный среднемощный слабосмытый глинистый на карбонатной глине, 2−30 запас гумуса 139,0 т/га, что показывает высокий уровень плодородия в данных почвах.

Оценка устойчивости почв по кислотно-основным свойствам.

Кислотность Почвы, имеющие высокую степень кислотности, обусловленную как условиями почвообразования, так и антропогенным воздействием, значительно отличаются от нейтральной реакцией среды.

Наиболее значительными отличиями кислых почв являются более слабая оструктуренность и связность, высокая скорость выщелачивания биогенных элементов и большие их потери, слабое развитие почвенного покрова, высокая подвижность ионов тяжелых металлов и микроэлиментов, а также некоторые другие неблагоприятные особенности, что в целом обуславливает невысокую устойчивость таких почв к техногенным процессам.

Степень насыщенности основаниями Степень насыщенности почв основаниями тесно связана с такими почвенными характеристиками, как реакция среды, степень ост-руктуренности, устойчивость почвенного поглощающего комплекса, биологическая активность и некоторыми другими. Увеличение значения данного показателя оказывает благоприятное воздействие на устойчивость почв.

Степенью насыщенности почв основаниями называется отношение суммы обменных оснований к емкости поглощения.

В состав обменных катионов кислых почв наряду с поглощенными основаниями (главным образом Са и Mg) входят поглощенные ионы водорода и алюминия.

Степень насыщенности показывает, какую часть всех поглощенных катионов составляют поглощенные основания.

Таблица 5 — Оценка устойчивости почв по кислотно-основным свойствам.

Расчет насыщенности почв основаниями.

V=(S*100)/(S+H) ,.

где V-степень насыщенности основаниями;

S-сумма обменных оснований;

Н -гидролитическая кислотность;

• 1. (35,87*100)/(35,87+11,34)= 75,97
• 2. (42,0 * 100)/(42,0+6,4)=86,77
• 3. (32,8*100)/(32,8+6,3)=83,88
• 4. (24,4*100)/(24,4+5,0)=82,99
• 5. (21,6*100)/(21,6+6,3)=77,4
• 6. (30,0*100)/(30,0+6,1)=83,1
• 7. (36,16*100)/(36,16+3,9)=90,26

По данным таблицы почвы Нижнеломовского района в известковании не нуждаются.

Оценка устойчивости почв по биологической продуктивности Высокая биологическая продуктивность территории является косвенным свидетельством экологического благополучия почвы и, следовательно, ее высокой устойчивости к антропогенному воздействию. В тоже время она оказывает совершенно определенное прямое влияние на устойчивость почв, поскольку высокая биологическая продуктивность обуславливает регулярное поступление органического вещества в почву и является фактором улучшения гумусного состояния, водно-воздушного, термического и других режимов почвы.

Показателем первичной биологической продуктивности может служить величина урожая биомассы (включающая товарную и побочную продукцию, корневые и пожнивные остатки).

Однако, учитывая тот факт, что большая часть биомассы ежегодно удаляется за пределы агроэкосистемы, в данном показателе следует учитывать количество корневых и пожнивных остатков и неотчуждаемую побочную продукцию, которые рассчитываются в среднем за год в севообороте.

Таблица 6 — Оценка устойчивости почв по биологической продуктивности.

Расчёт пожнивно-корневых остатков:

• 1.26 *1,4=36,4
• 2. 15*1,3=19, 5 26*1,5=39
• 3. 105*0,17=17,8
• 4. 180*0,18=32,4
• 5.200 *0,09=18 25*1,6=40,0
• 6. 10*2,7=27 110*0,20=22 22*1,4=30,8
• 7. 18*1,6=28,8

Так как большая часть биомассы отчуждается за пределы поля, то почвы становятся неустойчивыми.

Таблица 7 — Оценка устойчивости почв по степени их сельскохозяйственной освоенности.

Проводя оценку устойчивости почв по степени их сельскохозяйственной освоенности делаем вывод: что почвы Нижнеломовского района неустойчивы к сельскохозяйственной освоенности, т к. имеют бал -2 для пропашных и -3 для зерновых культур.

Показателем устойчивости определенного участка почвенного покрова оценивается путем суммирования баллов по всем анализируемым показателем, с учетом чего выделяют отдельные категории интегральной устойчивости почв.

Таблица 9- Сводная ведомость оценки почвенного покрова по показателям, определяющие его интегральную устойчивость.

Для характеристики устойчивости почв хозяйства в целом можно использовать средневзвешенный балл устойчивости, рассчитываемый по формуле где Б-средневзвешаный бал устойчивости почв хозяйства;

S — площадь хозяйства;

б1−7 — интенсивные балы устойчивости по отдельным полям хозяйства;

S1−7 — площади отдельных полей.

При средневзвешенном балле по хозяйству 18,57 в целом по хозяйству почвенный покров относительно устойчивы к антропогенному воздействию.

" Относительно устойчивые" почвы пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур с ограничениями, которые могут быть преодолены простыми агротехническими, мелиоративными и противоэрозионными мероприятиями.

Они делятся на две группы:

• — с ограничениями, преодолеваемыми простыми агротехническими и мелиоративными мероприятиями (известкование, углубление пахотного слоя, уборка камней и др.);
• — с ограничениями, преодолеваемыми с помощью агротехнических мелиорации и противоэрозионных мероприятий (почвозащитные системы земледелия, глубокое рыхление и др.).