Почвы СПК им. Кирова Сухиничского района Калужской области и мероприятия для их рационального использования

КУРСОВАЯ РАБОТА на тему: «Почвы СПК им. Кирова Сухиничского района Калужской области и мероприятия по их рациональному использованию»

ЗАДАНИЕ

ГЛАВА 1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ХОЗЯЙСТВЕ

1.1 Общие сведения о хозяйстве

1.2 Климат

1.3 Растительность

1.4 Рельеф

1.5 Почвообразующие и подстилающие породы

1.6 Почвы

1.7 Агропроизводственная группа почв

1.8 Характер изменений в почвенном покрове, произошедших межу обследованиями

ГЛАВА 2. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ И АГРОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЫ

ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ МОЩНОСТИ ПАХОТНОГО СЛОЯ И ПЛОТНОСТИ СЛОЖЕНИЯ ПОЧВЫ

3.1 Исходные данные

3.2 Схема строения пахотного горизонта

ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПЛОТНОСТИ ТВЁРДОЙ ФАЗЫ ПОЧВЫ

ГЛАВА 5. ОПТИМИЗАЦИЯ ТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ

ГЛАВА 6. ОПТИМИЗАЦИЯ ВОЗДУШНЫХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ

6.1 Расчёт общей пористости фактической

6.2 Расчёт пористости аэрации фактической

6.3 Расчёт общей пористости и пористости аэрации после оптимизации плотности твёрдой фазы

ГЛАВА 7. ОПТИМИЗАЦИЯ ВОДНЫХ СВОЙСТВ И РАСЧЁТ ВОДНОГО БАЛАНСА ПОЧВЫ

7.1 Расчёт водопотребления

7.2 Расчёт наименьшей влагоёмкости (НВ)

7.3 Расчёт влажности завядания (ВЗ)

7.4 Расчёт продуктивного запаса влаги (ПЗВ)

7.5 Расчёт продуктивных осадков

7.6 Расчёт поступления влаги за счёт подпитывания из грунтовых вод (ПГВ)

7.7 Расчёт суммарных продуктивных запасов влаги (СПЗВ)

7.8 Расчёт водного баланса почвы

7.9 Расчёт возможного уровня урожайности викоовсяной смеси по водообеспеченности

ГЛАВА 8. ОПТИМИЗАЦИЯ И БАЛАНСОВЫЕ РАСЧЁТЫ ПИТАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЧВЫ

8.1 Расчёт приходной статьи 1 таблицы 5

8.2 Расчёт приходной статьи 2 таблицы 5

8.3 Расчёт приходной статьи 3 таблицы 5

8.4 Расчёт приходной статьи 4 таблицы 5

8.5 Расчёт приходной статьи 5 таблицы 5

8.6 Расчёт расходной статьи п. 7 таблицы 5

8.7 Расчёт повышения эффективного плодородия почвы

ГЛАВА 9. БАЛАНСОВЫЕ РАСЧЁТЫ ГУМУСОВОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ

9.1 Поступление азота из растительных остатков предшественника (кукуруза на силос)

9.2 Поступление азота

9.3 Вынос азота с урожаем викоовсяной смеси

9.4 Баланс азота

9.5 Минерализация гумуса для покрытия дефицита азота (расчёт по углероду гумуса)

9.6 Количество новообразованного гумуса (по углероду)

9.7 Баланс гумуса (по углероду)

9.8 Количество чистого гумуса, поступившего в почву

ГЛАВА 10. ОПТИМИЗАЦИЯ КИСЛОТНОСТИ ПОЧВЫ И БАЛАНСОВЫЕ РАСЧЁТЫ СОДЕРЖАНИЯ КАЛЬЦИЯ В ПОЧВЕ

10.1 Расчёт дозы извести

10.2 Расчёт изменения величины рН

10.3 Расчёт баланса кальция

ГЛАВА 11. ОПТИМИЗАЦИЯ И БАЛАНСОВЫЕ РАСЧЁТЫ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВЕ

11.1 Расчёт приходной статьи 1 и 2 таблицы 14

11.2 Определение расходных статей 4.5 таблицы 14

11.3 Расчет статьи 7 таблицы

ГЛАВА 12. ОБЩАЯ МОДЕЛЬ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ

АГРОЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ЗАДАНИЕ

для выполнения курсовой работы по почвоведению на тему: «Составление моделей плодородия почв»

1. Хозяйство СПК им. Кирова район Сухиничский

2. Номер почвенного разреза, индекс почвы № 5 П1л-П

3. Культура овёс удобрение; т/га ;

4. Планируемая урожайность культуры, ц/га 35,0

5. Предшественник картофель поздний

6. Удобрение предшественника: органические 40,0 т/га минеральное № 90 Р120К120 кг/га действ. св-ва

7. Урожайность предшественника, ц/га 290,0

8. Коэффициент структурности /факт./ 0,8

9. Мощность пахотного горизонта /факт./, см 20

10. Плотность сложения почвы /факт./, г/см3 1,36

11. Плотность сложения почвы /опт./, г/см3 1,24

12. Плотность твердой фазы почвы /факт./, г/см3 2,68

13. Содержание гумуса в почве /факт./, % 1

14. НВ/факт./, % вес 30,2

15. МГ/факт./, % вес 2,6

16. Уровень грунтовых вод /УГВ/, м 2,3

17. Содержание легкогидролизуемого азота /факт./, мг/100 г почвы3,6

18. Содержание подвижного фосфора /факт./, мг/100 г почвы 1,2

19. Содержание обменного калия /факт./, мг/100 г почвы 8,0

20. рНсол /факт./ 4,6

21. Степень насыщенности почвы основаниями, %

22. Гидролитическая кислотность, мг-экв/ 100 г почвы

23. Содержание микроэлементов в почве в мг/кг: В 0,25; Мо 0,13; Сu 1,1; Mn 11,6; Zn 1,2; Co 1,0.

24. Ф.И. О. Осипов Максим Николаевич группа 21

Агроном — творец плодородия"

В.Р. Вильямс.

Каждый агроном должен хорошо знать почву, чтобы управлять ее плодородием. В настоящее время под плодородием почвы принято понимать собственность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые систему достаточным количеством кислорода, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормального роста и развития. Почва, как природное образование, обладая плодородием, является основным средством сельскохозяйственного производства. Поэтому агроному необходимо уметь правильно оценивать производительную способность почвы, уметь давать ей разностороннюю характеристику.

Целью курсовой работы является подготовка студента к самостоятельному принятию решений по составлению модели плодородия почв конкретного хозяйства. Это прообраз будущей работы агронома-специалиста по повышению производительной способности почв с учетом конкретных почвенно-климатических и социально-экономических ситуаций.

Цель курсовой работы создать модель плодородия почвы колхоза им. Кирова Сухиничского района Калужской области. Задачей курсовой работы является оптимизация мощности пахотного слоя и плотности сложения почвы, плотности твердой фазы почвы, структурного состояния почвы, воздушных свойств, водных свойств и расчетов водного баланса, питательных элементов, гумусового состояния, кислотности почвы и содержания кальция, содержания микроэлементов.

ГЛАВА 1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ХОЗЯЙСТВЕ

1.1 Общие сведения о хозяйстве

Землепользование колхоза им. Кирова расположено в южной части Сухиничского района. Центральная усадьба расположена в деревне Радожево, находящейся в 9 километрах от райцентра и железнодорожной станции Сухиничи. Транспортрная связь между хозяйством и железнодорожной станцией осуществляется по асфальтированной дороге.

Производственное направление хозяйства — молочно-мясное.

Таблица 1

Экспликация земель и сельхозугодий колхоза им. Кирова Сухиничского района Калужской области

Площадь пашни в колхозе им. Кирова составляет 57, 3% от общей площади, а площадь пашни по отношению к сельхозугодиям — 80,1%.

Таблица 2

Структура посевных площадей и урожайность по колхозу им. Кирова Сухиничского района Калужской области

Как показывают данные таблицы 2, урожайность основных сельскохозяйственных культур в колхозе ниже, чем на Новосельском ОПХ, что объясняется, прежде всего, низкой культурой земледелия в колхозе.

Таблица 3

Поголовье скота

Данные таблицы 3 показывают, что выход навоза за гол составляет примерно 13, 4 тыс. тонн, что в расчёте на 1 га пашни составит 4. 6 т/га, и является недостаточным для получения высоких устойчивых урожаев. Недостаток навоза необходимо компенсировать торфом, щалежи которго в колхозе имеются.

1.2 Климат

Климат характеризуется тёплым летом, умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом и хорошо выраженными переходными сезонами. Выпас скота начинается в среднем с 30 апреля и продолжается до 30 сентября. Следовательно, продолжительность пастбищного периода для области составляет в среднем 143 дня.

Число дней с хорошими условиями погоды для проведения сеноуборки по средним многолетним данным за декаду равняется 8 и начинается для злаковых в период 13−15 июня, а начало сенокошения бобовых приходится на 17−19 июня.

Запасы продуктивной влаги в почве в начале вегетации 220−240 мм, в течение лета убывает, достигая минимума в конце июля (160 мм). Осенью запасы влаги увеличиваются до 160−200 мм. Годовое количество осадков примерно 595 мм.

Ветровой режим характеризуется преобладанием северо-западных и западных ветров в тёплый период и юго-западных в холодный период года. Скорость ветров в холодный период — 3,5−5,0 м/сек; в тёплый период — 2,5−3,0 м/сек.

Агроклиматические условия в целом благоприятны для сельскохозяйственных культур.

1.3 Растительность

По геоботаническому районированию Калужской области территория колхоза входит в распаханный, на месте широколиственного, округ подзоны широколиственных лесов. Леса и кустарники занимают в хозяйстве 23% от общей площади землепользования. В настоящее время в результате неоднократных вырубок и пожаров на месте коренных лесов сформировались мелколиственные леса — осиновые и берёзовые, которые называются вторичными.

В составе древесного яруса встречаются дуб, липа, клён и т. д. Хорошо развит подлесок. В травяном покрове леса встречаются зеленчук, осока волосистая, сныть лесная, копытень европейский.

Естественные кормовые угодья занимают в хозяйстве 698 га. Многие участки кормовых угодий покрылись кочками, поросли кустарником и лесом. Сенокосы и пастбища колхоза малопродуктивны, поэтому в комовом балансе их удельный вес невелик.

почва пористость водный баланс

1.4 Рельеф

По природно-географическому районированию области территория хозяйства относится к Брынско-Серонскому району Средне-Русской провинции и по рельефу представляет средне, местами сильно расчленённую равнину. Густая сеть балочных долин разделяет территорию колхоза на три крупных водораздела: междуречье Казенка — Коша, Казенка — Селезнёвка, Селезнёвка — Устик.

Водоразделы плоские, выровненные, иногда с ясно выраженными блюдцеобразными западинами.

Среди склонов по форме преобладают выпуклые и прямые. На выпуклом склоне крутизна возрастает от водораздела к нижней части склона. Склоны прямого профиля имеют примерно одинаковую крутизну на всём протяжении.

На водоразделах сформировались серые и светло-серые, а также дерново-слабоподзолистые почвы.

Длинные пологие и слабо пологие склоны служат основным элементом рельефа.

Гидрографическая сеть на территории колхоза представлена реками: Коша, Селезнёвка, Казенка, Устик, а также их притоками (ручьями) и прудами.

1.5 Почвообразующие и подстилающие породы

Основными почвообразующими породами на территории колхоза являются покровные лессовидные, покровные моренные и аллювиальные отложения.

Покровные лессовидные отложения характеризуются палевой или желтовато-палевой окраской, тонкостью и сортированностью материала. По механическому составу они легко и среднекуглинистые. Характерным для них является преобладание пылеватых фракций (0,05−0,01 мм). Благодаря высокому содержанию пылеватых частиц покровные лессовидные отложения характеризуются тонкопористым сложением. Преобладание пылеватых фракций обеспечивает хорошую водоподъёмную способность, значительную влагоёмкость и преобладание капиллярной скважности над некапиллярной.

Покровные лессовидные отложения характеризуются довольно высокой гидролитической кислотностью (0,5−3,4 мг — экв. на 100 г почвы, сумма поглощённых оснований тоже довольно высокая (9,0−14,6 мг — экв. на 100 г почвы). Степень насыщенности основаниями от 72,6 до 96,7%. Величина рН колеблется от 4,7 до 6,6. Содержание фосфора от 3,2 до 16,0 на 100 г почвы, калия от 1,2 до 20,0 мг на 100 г почвы.

Содержание илистой фракции (частицы размером менее 0,001 мм) колеблется от 16 до 18%. Иловатая фракция состоит из минеральных продуктов выветривания. Она практически водонепроницаема, но очень влагоёмка. С ней связан основной запас минеральной пищи растений.

Покровные отложения отличаются более высокой гидролитической кислотностью (2,0−3,9 мг — экв. на 100 г почвы). Величина рН 4,6−5,0. Содержание калия низкое, фосфора — от низкого до среднего (3,3−17,8 мг на 100 г почвы).

Морена имеет красно-бурую окраску и представлена различными по мощности сильно опесчаненными тяжёлыми или средними суглинками. В механическом составе характерно наличие большого процента песчаных фракций. Почвы, сформировавшиеся на морене, характеризуются неоднородным механическим составом. Морена является менее влагоёмкой по сравнению с почвами на покровных отложениях. У неё невысокая сумма поглощённых оснований. Степень насыщенности основаниями низкая. Величина рН 4,6. Содержание фосфора не обнаружено, содержание калия выше среднего.

Для пойменных почв хозяйства почвообразующей породой являются аллювиальные отложения. Они представляют собой пойменные наносы, отлагаемые при разливе рек. По механическому составу они различны: песчаные, супесчаные, средне и тяжелосуглинистые. Аллювиальные отложения отличаются горизонтальной слоистостью, связанной с периодичностью наносов.

1.6 Почвы

По почвенному районированию Калужской области территория колхоза им. Кирова относится к Сухиниче-Мещовскому почвенному району Тульского почвенного лкруга.

В почвенном покрове хозяйства преобладают серые лесные почвы, занимающие площадь 2793,5 га или 54,6% от общей площади хозяйства. Дерново-подзолистые почвы занимают площадь 1521,0 га или 29%, овражно-болотные — 568,5 га. Слабо исреднесмытые почвы занимают площадь 1134 га или 22,1%.

Таблица 4

Светло-серые лесные легко и среднесуглинистые почвы на покровных лессовидных и покровных отложениях.

Индекс на почвенной карте Л1л-Л. Площадь — 1109,0 га. По рельефу данные почвы приурочены к водоразделам. В морфологическом отношении светло-серые лесные почвы характеризуются хорошей дифференциацией на генетические горизонты, окраска гумусового горизонта более темная, чем у дерново-подзолистых почв, средняя мощность гумусового горизонта — 26 см.

Горизонт Аn 0−26 см., влажный, светло-серый, легкосуглинистый, порошисто-комковатый, уплотнён, переход ясный.

Горизонт А2В1 26−39 см., свежий, буроватый с обилием присыпки кремнезёма, легкосуглинистый, пластинчато-мелкоореховатый, уплотнён, пористый. Переход в следующий горизонт затёками.

Горизонт В1 39−61 см., свежий, бурый с гумусовыми потёками, среднесуглинистый, ясная присыпка кремнезёма по граням, уплотнён, пористый, переход постепенный.

Горизонт В2 61−100 см., свежий. Палево-бурый с железисто-гуматными корочками и присыпкой кремнезёма, среднесуглинистый, призмовидно-ореховатый, плотный пористый, переход постепенный.

Горизонт В3С 100−140 см., влажный, палевый, тяжело-суглинистый, глыбистый. Плотный.

По результатам анализа почва является светло-серой лесной мелко-суглинистой на покровном лессовидном суглинке.

Содержание гумуса у светло-серых лесных почв колеблется от 2,1 до 3,3% в пахотном горизонте. Сумма поглощённых оснований невысокая (6,6−11,2 мг. — экв. на 100 г почвы). Степень насыщенности основаниями 68,0−90,3%. Содержание фосфора и калия неодинаково. Колеблется от низкого до высокого, это зависит от степени окультуренности почв.

1.7 Агропроизводственная группа почв

Первая агропроизводственная группа.

В эту агрогруппу объединены серые и тёмно-серые леснве почвы и небольшая площадь серых лесных слабосмытых почв. Общая площадь 250,0 га, в том числе под пашней 208,5 га.

Почвы данной агрогруппы являются лучшими в хозяйстве. Мощность гумусового горизонта у них 26−28 см, содержание гумуса 1,7−5,5%.

Содержание гумуса в данных почвах в основном высокое, но если не пополнять его запасы, то может создаться дефицит гумуса. Поэтому необходимо вносить органические удобрения. Почвы данной агрогруппы остро нуждаются в фосфорных удобрениях, поэтому их необходимо вносить в почву под основную обработку с осени.

Вторая агропроизводственная группа.

Данная агрогруппа объединяет в себе светло-серые лесные, дерново-слабо и среднеподзолистые почвы, легко-, среднесуглинистые и супесчаные. Общая площадь данной агрогруппы 2890,0 га. Содержание гумуса у данных почв колеблется от 1,2 до 2,7%. Величина рН от 4,6 до 7,0.

Содержание фосфора в основном низкое, калия — повышенное. Мощность гумусового горизонта в среднем 24−25 см.

Лёгкий механический состав данных почв способствует быстрой минерализации органических удобрений. Углубление пахотного горизогнта у почв данной агрогруппы нецелесообразно. Почвы данной агрогруппы пригодны для посева всех сельскохозяйственных культур, районируемых в области.

Третья агропроизводственная группа.

Данная агрогруппа объединяет в себе светло-серые лесные, дерново-слабо и среднеподзолистые слабосмытые почвы. Занимает площадь 658,0 га.

Содержание гумуса у данных почв от 1,7 до 2,5%. Величина рН 5,2−7,4. степень насыщенности основаниями — 82,9−96,4%. Содержание фосфора очень низкое (2,5−3,7 мг на 100 г почвы). Калия — от среднего до повышенного (10,7−17,8 мг на 100 г почвы). Мощность гумусового горизонта у данных почв в среднем 22 см. На почвах данной агрогруппы необходимо проведение противоэрозионных мероприятий.

Почвы данной агрогруппы для посева всех сельскохозяйственных культур.

Четвёртая агропроизводственная группа.

В эту агрогруппу вошли светло-серые лесные и дерново-слабоподзолистые среднесмытые почвы. Занимают площадь 450,0 га. Содержание гумуса от 1,2 до 1,9%. Степень насыщенности основаниями 67,7−97,3%. Мощность гумусового горизонта 18−19 см. Для повышения плодородия и предотвращения дальнейшего смыва требуется проведение комплексных противоэрозионных мероприятий. Большую роль в борьбе с эрозией на данных почвах играют севообороты. В севообороте должны быть ограничены пропашные культуры.

Пятая агропроизводственная группа.

В эту агрогруппу вошли светло-серые лесные глееватые, дерново-слабоподзолистые глееватые и дерново-подзолистые глеевые почвы. Занимают площадь 60,5 га. Данные почвы характеризуются постоянным грунтовым переувлажнением и относительно ухудшенными водно-воздушными свойствами с нарушенным тепловым режимом.

Шестая агропроизводственная группа.

Данная группа объединяет в себе пойменные дерновые глееватые и глеевые, а также пойменные торфяные глеевые почвы. Общая площадь 160,0 га. Используются в основном под сенокосами и пастбищами.

Седьмая агропроизводственная группа.

Объединяет данная группа комплекс овражно-балочных дерновых слаборазвитых и дерновых намытых почв, а также изрытые земли. Общая площадь данных почв 570,5 га. Для повышения продуктивности кормовых угодий необходимо облесение склонов и регулирование выпаса скота.

1.8 Характер изменений в почвенном покрове, произошедших межу обследованиями

За период между почвенным обследованием 1960 года и корректировкой 1983 года в почвенном покрове колхоза им. Кирова было больше выделено дерново-слабоподзолистых почв. Имеются расхождения и в соотношении между смытыми почвами.

В результате припахивания нижележащего горизонта и окультуривания пахотного произошло увеличение последнего на 1−2 см. Также произошло увеличение гумуса, в результате проведения химической мелиорации пахотных почв повысилась степень насыщенности основаниями.

ГЛАВА 2. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ И АГРОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЫ

Почва может быть охарактеризована и как природное образование и как объект использования в различных направлениях. В соответствии с этим существует понятие — генетическая и агрономическая характеристика почвы.

Генетическая оценка предусматривает характеристику морфологии, состава, свойств и режимов почвы, обусловленных ее генезисом, т. е. развитием почвообразовательного процесса в конкретных природных условиях без учета возможного практического ее использования.

Агрономическая оценка почвы — это характеристика ее состава и свойств с точки зрения развития основного качества почвы — плодородия, т. е. способности почвы удовлетворять потребности сельскохозяйственных растений.

Дерново-подзолистые почвы формируются в результате подзолистого и дернового процесса почвообразования под травянистыми и пахово-травянистыми лесами, в условиях промывного водного режима.

Подзолистый процесс почвообразования протекает в условиях промывного типа водного режима при низком содержании оснований со спадом. Подзолистой процесс представляет собой разрушение первичных и вторичных минералов органическими кислотами (фульвокислотами) и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты и грунтовые воды.

Сущность подзолистого процесса заключается в накоплении гумуса, оснований, элементов питания, в формировании водопрочной структуры под воздействием травянистой растительности.

На состав и свойства дерново-подзолистой почвы значительное влияние оказывает дерновый процесс почвообразования, в результате которого в гумусовом горизонте накапливается гумус, основания, элементы питания для растений и формируются водопрочные структуры под воздействием травянистой растительности.

Серые лесные почвы образовались под воздействием дернового процесса почвообразования в сочетании с подзолистым под пологом широколиственных лесов. Доказано, что широколиственные леса с обогащёнными основаниями опадом способствуют образованию дернового процесса. Серые лесные почвы формируются под влиянием следующих процессов: гумусонакопление, биологическая аккумуляция зональных веществ, выщелачивание карбонатов и легкорастворимых солей.

В данной почве коэффициент структурности равен 1, следовательно, почва удовлетворительна. Общая породность составляет 51% и является удовлетворительной. Пористость аэрации равна 9,91%, что ниже порога аэрации. Мощность пахотного слоя составляет 20 см. Этот показатель нужно увеличивать. Для увеличения гумуса в почве нужно вносить органические удобрения, сеять многолетние травы.

Также в данной почве отмечается низкое содержание микроэлементов.

ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ МОЩНОСТИ ПАХОТНОГО СЛОЯ И ПЛОТНОСТИ СЛОЖЕНИЯ ПОЧВЫ

Плотность сложения почвы представляет собой массу сухого вещества в единице её сухого объёма, не нарушая естественного сложения. Плотность почвы зависит от её механического и минералогического состава. Структурного состояния, породности, содержания органического вещества.

Показатели плотности почв используются для агрономической и генетической характеристики почв и для пересчёта данных по содержанию каких-либо веществ в почве на запасы в определённом слое.

По С. И. Волгову, пахотный слой считается рыхлым при плотности 0,9−0,95; нормальной плотностью (оптимальной) считается 0,95−1,15; уплотнённым — 1,15−1,25; сильно уплотнённым, требующим рыхления — более 1,25 г/см3.

Плотность пахотного слоя не постоянна во времени. При измерении сразу после вспашки она ниже, затем постепенно повышается и приходит в равновесное состояние.

3.1 Исходные данные

Dvфакт = 1,36 г/см3, фактическая плотность сложения почв, г/ см3.

Dvопт = 1,24 г/ см3, заданная оптимальная плотность сложения почвы, г/см3.

Нпах = 20 см, фактическая мощность пахотного слоя почвы, см.

3.2 Схема строения пахотного горизонта

где h1 — фактическая мощность пахотного горизонта, см; h2 — величина припашки, см.; h3 = h1+h2, см; h5 — оптимальная мощность пахотного горизонта Припашка составляет 1 см.

Расчёт массы пахотного слоя вместе с припашкой:

h3 = h1+h2, см.

h3 = 20 + 1 = 21 см.

Мпахфакт = Dvфакт*h3*100 т/га Мпахфакт = 1,36*21*100 = 2856 т/га Известно, что 1% гумуса снижает плотность сложения почвы на 0,12 г/см3. В нашем случае разница по плотности составляет:

ДDv = Dvфакт — Dvопт ДDv = 1,36−1,24 = 0,12

Значит, чтобы устранить эту разницу по плотности, необходимо увеличить содержание гумуса в почве. Для расчёта этой величины составляется пропорция:

1% гумуса — 0,12 г/см3

х % гумуса — 0,12 г/см3

Отсюда х (%) =

х (%) = 1%

Для достижения оптимального уровня плотности почвы необходимо повысить содержание гумуса на 1%. Процесс повышения гумуса в почве носит длительный временной характер.

Расчёт массы расчётного гумуса (из пункта 3.3.3.) гумуса в т/га и массы пахотного слоя после оптимизации гумуса в т/га Мгумуса = h3* Dvопт*Г%,

где Г% - величина расчётного содержания гумуса в почве, %.

Мгумуса = 21*1,24*1 = 26,04 т/га Мпахопт = Мпахфакт + Мгумуса в т/га Мпахопт = 2586 + 26,04 = 2882,04 т/га.

Расчёт оптимальной мощности пахотного слоя Мпахопт = Dvопт*h5*100

расчёт величины вспушивания

h4 = h5+h3, см.

h4 = 23,2−22 = 0,2 см Фактическая мощность пахотного горизонта данной почвы составляет 20 см. Значит необходимо проводить припашку данной почвы на 1 см в год. Оптимальная площадь пахотного слоя должна составлять 25,06 см. Этот показатель соответствует данной почве.

Повысилось содержание гумуса на 1%. Для поддержания и увеличения этого показателя необходимо вносить органические удобрения. Также необходимо внесение торфа и заделывание стерни.

ГЛАВА 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ПЛОТНОСТИ ТВЁРДОЙ ФАЗЫ ПОЧВЫ

Плотность твёрдой фазы — средняя плотность частиц, из которых состоит почва-масса сухого вещества в единице объёма твёрдой фазы почвы.

Её величина определяется соотношением в почве компонентов органических и минеральных частей. Чем больше в почве органических веществ, тем меньше плотность твёрдой фазы. Измеряется в г/см3 или т/м3.

Оптимальные значения плотности твёрдой фазы почвы для разных почв.

Гумусовые суглинистые и глинистые — 2,4−2,6 г/см3

Минеральные суглинистые и глинистые — 2,6−2,7 г/см3

Минеральные аллювиальные и глеевые суглинистые и глинистые — 2,6−2,7 г/см3

Верховье торфа — 1,4−1,6 г/см3

Лесные подстилки и низинные торфа — 1,4−1,8 г/см3

Песчаные и супесчаные — 2,6−2,7 г/см3

Плотность твёрдой фазы — довольно стабильный показатель, её трудно регулировать. Основные способы — увеличение содержания гумуса в почве и изменение механического состава почвы. Чем больше гумуса содержит почва, тем меньше плотность твёрдой фазы.

Правильное использование почвы улучшает её свойства. Коренное улучшение свойств бесструктурных песчаных почв возможно путём глинования, а глинистые — путём пескования на фоне применения высоких норм органических удобрений, т. е. увеличение содержания гумуса в почве.

Известно, что 1% гумуса в почве снижает величину плотности твёрдой фазы почвы на 0,05 г/см3. Следовательно, можно составить следующую пропорцию:

1% гумуса — 0,05 г/см3

1% гумуса — ДD г/см3

ДD = 1

Тогда оптимальная плотность твёрдой фазы составляет:

Dопт = Dфакт — ДD г/см3

Dопт = 1,36 — 0,05 = 1,31 г/см3

Плотность твёрдой фазы почвы равна 2,68 г/см3, т. е. почва уплотнена, а относительный показатель плотности твёрдой фазы по расчётам составляет 1,31 г/см3. Плотность твёрдой фазы почвы зависит от плотности веществ, из которых состоит почва. Следовательно, чтобы изменить плотность твёрдой фазы почвы, необходимо внести гумус. Чем больше гумуса в почве. Тем меньше плотность твёрдой фазы.

ГЛАВА 5. ОПТИМИЗАЦИЯ ТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ

Почвенная структура представляет собой совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава.

Качественная структура определяется размером, пористостью, механической прочностью и водопрочностью. Наиболее агрономически ценными для культурных растений являются мезоагрегаты размером 0,25−10 мм, обладающие высокой пористостью (более 45%), механической прочностью и водопрочностью.

Хорошо отструктуренной считается почва, если она содержит более 55% водопрочных пористых агрегатов размером 0,25−100 мм.

Структурные почвы благодаря наличию некапиллярных пор хорошо впитывают влагу, которая по мере движения рассасывается комками.

Генетическая структура — это совокупность почв, агрегатов различной величины и формы, сформировавшихся в результате почвообразовательного процесса. Генетическая структура оказывает положительное влияние на следующие свойства: физические, физико-механические.

Агрономически ценной структурой почвы является та, в которой преобладают мезоагрегаты больше 50%.

Известно, что увеличение гумуса на 1% повышает Кстр почвы на 0,8%. Следовательно, Кстр увеличится на 0,8. Значит, Кстропт будет следующим:

Кстропт = Кстрфакт + Д Кстр

Кстропт = 1 + 0,8 = 1,8

Кстропт данной почвы 1,8, следовательно, можно сделать вывод, что структурное состояние почвы хорошее. Однако для поддержки и улучшения структурного состояния почв следует применять: искусственные структурообразователи, химические мелиоранты и т. д. также следует увеличивать содержание гумуса в почве. Кроме этого, необходимо проводить противоэрозионные мероприятия. При обработке необходимо использовать лёгкую технику. Можно также вносить минеральные удобрения, т.к. они хорошо влияют на почвенную структуру.

ГЛАВА 6. ОПТИМИЗАЦИЯ ВОЗДУШНЫХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ

Почвенным воздухом называется смесь газов и летучих органических соединений, заполняющих поры почвы, свободные от воды. Количество почвенного воздуха зависит от пористости и влажности почвы. Чем выше пористость и меньше влажность, тем больше воздуха содержится в почве.

К воздушным свойствам относят: воздухопроницаемость и воздухоёмкость.

Воздухопроницаемость — способность почвы пропускать через себя воздух. Зависит от гранулометрического состава, структуры и влажности почвы.

Воздухоёмкость — содержание воздуха в почве в объёмных процентах. Зависит от влажности и породности почв. Различают капиллярную и некапиллярную воздухоёмкость.

Воздушный режим — это совокупность всех явлений поступления, передвижения, изменения состава и физического состояния воздуха при взаимодействии с твёрдой, жидкой и живой фазами почвы, а также газообмен почвенного воздуха с атмосферным. Регулирование воздушного режима проводят с помощью мелиоративных мероприятий (осушение, орошение), агротехнических (глубокие обработки, рыхление), а также комплекса мероприятий, направленных на окультуривание почв.

Пористость — это суммарный объём пор между твёрдыми частицами, занятый водой и воздухом. Её выражают в % от общего объёма почвы:

Робщ =

Различают пористость общую, капиллярную (внутриагрегатную) и некапиллярную (межагрегатную).

Н.А. Качинский предложил следующую шкалу для общей пористости пахотного слоя:

· более 70% - почва вспушена, избыточная пористость;

· 55−65% - почва отличная, культурный пахотный слой;

· 50−55% - почва удовлетворительная;

· менее 50% - почва неудовлетворительная;

· 40−25% - чрезмерно низкая.

Пористость зависит от механического состава, содержания органического вещества. Её регулируют путём внесения органических и минеральных удобрений, а также. Проводя орошение, которое активизирует биологические процессы и повышает процесс дыхания почвы.

6.1 Расчёт общей пористости фактической

Рассчитаем общую фактическую пористость (Робщфакт).

6.2 Расчёт пористости аэрации фактической

Раэрфакт = Робщфакт — Dvфакт*НВфакт, % об,

Где НВ — наименьшая влагоёмкость.

Раэрфакт = 49 — 1,36*30,2 = 7,9% об.

6.3 Расчёт общей пористости и пористости аэрации после оптимизации плотности твёрдой фазы

Раэропт = Робщопт — Dvопт *НВопт, % об НВопт = НВфакт*1,1

НВопт = 30,2*1,1 = 33,22

Раэропт = 5,4 — 1,24*33,22 = % об Общая пористость после оптимизации плотности твёрдой фазы почвы и плотности сложения равна % и является удовлетворительной. Пористость аэрации меняется незначительно и составляет 12,2%. Можно сказать, что необходимо дальнейшее структурирование почвы. Необходимо создавать условия для почвенной фауны, повышать содержание органических веществ в почве.

ГЛАВА 7. ОПТИМИЗАЦИЯ ВОДНЫХ СВОЙСТВ И РАСЧЁТ ВОДНОГО БАЛАНСА ПОЧВЫ

7.1 Расчёт водопотребления

Для получения запланированного уровня урожая викоовсяной смеси требуется определённое количество влаги, называемое суммарным водопотреблением (СВ). Суммарное водопотребление складывается из испарения влаги с поверхности почвы и транспирации почвенной влаги непосредственно самими растениями. Для расчёта суммарного водопотребления необходимо знать коэффициент водопотребления (КВ), т. е. количество влаги (м3), необходимое для создания 1 т продукции.

Для викоовсяной смеси КВ составляет 150 м³.

СВ = Уп*КВ,

где Уп — планируемая урожайность культуры, т/га.

СВ = 3,8*150 = 570 м3/га

7.2 Расчёт наименьшей влагоёмкости (НВ)

Наименьшая влагоёмкость (НВ) характеризует наибольшее количество капиллярно подвешенной влаги, которое может удержать почва после стекания избытка влаги при отсутствии подпора грунтовых вод (глубокое залегание).

НВопт = НВфакт*1,1% вес

НВопт = 30,2*1,1 = 33,22

НВфакт = Dvфакт*Н1* НВфакт

м3/га % вес

НВфакт = 1,36*20*30,2 = 821,44 м3/га

НВопт = Dvопт*Н5*НВопт

м3/га % вес

НВопт = 1,24*23,2*33,22 = 955,67 м3/га

7.3 Расчёт влажности завядания (ВЗ)

Влажность завядания (ВЗ) — это влажность, при которой растения теряют тургор и погибают.

ВЗ = 1,5*МГ,

где МГ — максимальная гигроскопичность.

ВЗфакт = 1,5*2,6 = 3,9% вес

ВЗопт = ВЗфакт*1,1% вес,

где 1,1 — повышающий коэффициент на содержание гумуса в почве.

ВЗопт = 3,9*1,1 = 4,29% вес

ВЗфакт = Dvфакт*Н1* В3факт

м3/га % вес

ВЗфакт = 1,36*20*3,9 = 106,08 м3/га

ВЗопт = Dvопт*Н5*ВЗопт

м3/га % вес

ВЗопт = 1,24*23,2*4,29 = 123,414 м3/га

7.4 Расчёт продуктивного запаса влаги (ПЗВ)

Продуктивный запас влаги (ПЗВ) — это суммарное количество продуктивной или доступной растениям влаги в толще почвогрунта.

ПЗВ = НВ — ВЗ

ПЗВфакт = НВфакт — ВЗфакт, м3/га

ПЗВфакт = 821,44 — 106,08 = 715 м3/га

ПЗВопт = НВопт — ВЗопт, м3/га

ПЗВопт = 955,67 — 123,414 = 832,256 м3/га

7.5 Расчёт продуктивных осадков

Для нормального года 320 мм*0,7*10 = 2240 м3/га.

Для влажного года 450 мм*0,7*10 = 3150 м3/га.

Для сухого года 180 мм*0,7*10 = 1260 м3/га.

7.6 Расчёт поступления влаги за счёт подпитывания из грунтовых вод (ПГВ)

Так как уровень грунтовых вод равен 2,3 метра, то значение ПЗВ умножаем на 1,2.

ПГВ = ПЗВ*1,2

ПГВфакт = 715*1,2 = 852 м3/га

ПГВопт = 832,256*1,2 = 998,7072 м3/га

7.7 Расчёт суммарных продуктивных запасов влаги (СПЗВ)

СПЗВопт = ПЗВопт*Кпгв + ПРО м3/га,

где Кпгв — поправочный коэффициент (1,2−1,4)

ПРО — продуктивные осадки

ПЗВ — продуктивный запас влаги

Для нормального года СПЗВопт = 890,2*1,2 + 2240 = 3308,25 м3/га

Для влажного года СПЗВопт = 890,2*1,2 + 3150 = 4218,24 м3/га

Для сухого года СПЗВопт = 890,2*1,2 + 1260 = 2328,24 м3/га

7.8 Расчёт водного баланса почвы

Водный баланс (ВБ) характеризует приход влаги в почву и расход из неё.

ВБ = СПЗВопт — СВ м3/га

Для нормального года ВБ = 3308,24 — 570 = 2738,24 м3/га

Для влажного года ВБ = 4218,24 — 570 = 3648,24 м3/га

Для сухого года ВБ = 2328,24 — 570 = 1758,24 м3/га

7.9 Расчёт возможного уровня урожайности викоовсяной смеси по водообеспеченности

У =, т/га

Для нормального года У = 3238,7/150 = 21,6 г/га = 216,0 ц/га

Для влажного года У = 4148,7/150 = 27,65 т/га = 276,5 ц/га

Для сухого года У = 2258,7/150 = 15,058 т/га = 150,58 ц/га

Запланированная урожайность викоовсяной смеси 38 ц/га, но по проведённым расчётам видно, что урожайность выше, чем запланировано. Урожайность в нормальный год составит 216,0 ц/га, во влажный год — 276,5ц/га и в сухой год — 150,58 ц/га. Следовательно, необходимое количество воды в почве будет удерживаться независимо от погодных условий. Данная почва увлажнена достаточно хорошо, что обеспечивает высокие урожаи сельскохозяйственных культур.

ГЛАВА 8. ОПТИМИЗАЦИЯ И БАЛАНСОВЫЕ РАСЧЁТЫ ПИТАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЧВЫ

Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от уровня эффективного плодородия, которое определяется, прежде всего, содержанием в почве доступных форм азота (Nлг), фосфора (Р2О5) и калия (К2О).

Для формирования своего урожая сельскохозяйственные культуры используют определённое количество доступных питательных элементов из почвенных запасов, органических и минеральных удобрений, а также из биологически фиксированного азота бобовыми растениями. Доля доступного питательного элемента, использованного растениями для создания урожая, называется коэффициентом использования (КИ).

Различают следующие коэффициенты использования:

КИП — коэффициент использования питательных элементов из почвы;

КИМ — коэффициент использования питательных элементов из минеральных удобрений;

КИО — коэффициент использования питательных элементов из органических удобрений;

КИБ — коэффициент использования биологически фиксированного азота.

Таблица 5

Фосфорные, калийные, органические удобрения и биологический азот обладают последействием в течение трёх лет. Поэтому в балансовых расчётах учитывают коэффициенты использования питательных элементов из этих источников в течение этого срока. В таблице 6 представлены значения коэффициентов использования доступных форм питательных элементов из почвенных запасов, удобрений и биологического азота.

Таблица 6

Коэффициенты использования доступных форм питательных элементов из почвенных запасов, удобрений и биологического азота

8.1 Расчёт приходной статьи 1 таблицы 5

Расчёт содержания доступных питательных элементов (Nлг, Р2О5, К2О) в пахотном слое почвы в кг/га:

МN, P, K = Dvфакт*hфакт*N, P, K (мг/100 г, кг/га)

МN = 1,36*20*3,6 = 97,92 кг/га

МР = 1,36*20*1,2 = 32,64 кг/га

МК = 1,36*20*8,0 = 217,6 кг/га

Полученные результаты занесём в таблицу 7.

Таблица 7

Содержание доступных форм питательных элементов в пахотном слое и использование их культурой

Расчёт количества питательного элемента, используемых культурой из почвенных запасов пахотного слоя (кг/га) МN = 97,92*0,2 = 19,584

МР = 32,64*0,06 = 1,9584

МК = 217,6*0,15 = 32,64

8.2 Расчёт приходной статьи 2 таблицы 5

Рассчитываются показатели таблицы 8.

Таблица 8

Приход питательных элементов в почву с органическими удобрениями предшественника и использование их культурами

Данные п. 3 таблицы 8 заносят в п. 2 таблицы 5.

8.3 Расчёт приходной статьи 3 таблицы 5

Таблица 9

Количество питательных элементов, используемых культурой из минеральных удобрений предшественника

Данные п. 4 таблицы 9 заносят в п. 3 таблицы 5.

8.4 Расчёт приходной статьи 4 таблицы 5

Таблица 10

Приход питательных элементов в почву с органическими удобрениями под культуру и их использование

Расчёт ПЖКО производится в соответствии с уравнением регрессии:

ПЖКО = 0,07*х + 3,54,

где ПЖКО — количество растительных остатков после уборки культуры (сухое вещество ц/га);

х — урожай культуры (основная продукция (ц/га) ПЖКО = 0,07*290 + 3,54 = 23,84 ц/га = 2,38 т/га

8.5 Расчёт приходной статьи 5 таблицы 5

Таблица 11

Количество биологически фиксированного азота и его использование культурой

8.6 Расчёт расходной статьи п. 7 таблицы 5

Вынос питательных элементов с урожаем культуры определяют по формуле:

М = У*В кг/га,

где М — вынос питательных элементов с урожаем культуры, кг/га;

У — урожайность культуры, ц/га

В — вынос питательного элемента с единицы урожая культуры, кг/ц.

МN = 35*3 = 105

МР = 35*1,3 = 45,5

МК = 35*2,9 = 101,5

Полученные значения по азоту, фосфору, калию заносятся в таблицу 5 п. 7.

8.7 Расчёт повышения эффективного плодородия почвы

Под эффективным плодородием почвы понимается содержание в почве доступных питательных элементов, обеспечивающих урожайность культуры в данный год.

Эффективное плодородие измеряется урожаем и зависит как от свойств почв, ландшафта, так и от хозяйственной деятельности человека, вида и сорта выращиваемых культур.

Задачей агронома является обеспечение расширенного воспроизводства эффективного плодородия.

Таблица 12

Повышение эффективного плодородия модельной почвы за два года

КЭП — коэффициент эффективного плодородия почвы. Он указывает, какое количество в кг/га питательных элементов необходимо внести в почву, чтобы содержание этого элемента повысилось на 1 мг/100 г почвы.

КИФ — коэффициент инфильтрации, показывающий вынос питательного элемента за пределы корнеобитаемого слоя почвы с инфильтрующейся почвенной влагой и поверхностным стоком.

Из проведённых расчётов видно, что баланс питательных элементов (азота, фосфора и калия) положительный.

В данную почвы под данную культуру не требуется вносить минеральные удобрения, так как азота, фосфора и калия содержится в достаточном количестве.

ГЛАВА 9. БАЛАНСОВЫЕ РАСЧЁТЫ ГУМУСОВОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЫ

Гумус — основная часть органического вещества почвы, полностью утратившая своё анатомическое строение.

Гумусообразование — процесс формирования динамической системы органоминеральных соединений в профиле почвы, соответствующий условиям её функционирования.

Основным источником гумуса являются корневые и пожнивные (послеуборочные) остатки. Количество их определяется видом культуры и её урожайностью.

Органические удобрения — второй по значению (в количественном отношении) источник гумуса в пахотных почвах.

Снижение содержания гумуса и ухудшение структурного состояния почв — негативные последствия интенсивных обработок. Высокие дозы минеральных удобрений могут приводить к угнетению почвенной биоты и в свою очередь ухудшают условия гумусообразования.

Расчет приходной статьи азота для получения урожая викоовсяной смеси (на сено).

9.1 Поступление азота из растительных остатков предшественника (кукуруза на силос)

Количество растительных остатков в почве после уборки кукурузы на силос:

у = 0,07*290 + 3,54=23,84

Содержание азота в растительных остатках составляет 1,5%. Следовательно, в 23,84 ц/га — 0,358 ц/га

23,84 ц/га — 100%

х ц/га — 1,5%

х = 0,358 ц/га

Коэффициент использования азота из растительных остатков (КИРN) равен 50%. Следовательно, из 0,358 ц/га растения возьмут 0,179 ц/га

N = + 17,9 кг/га N

9.2 Поступление азота

+ 17,9 кг/га из растительных остатков.

Итого: + 17,9 кг/га

9.3 Вынос азота с урожаем овса

1 Т = 28 кг N

3,5 Т = х кг N

х = -98

9.4 Баланс азота

+ 17,9 — 98 = -80,1 кг/га

9.5 Минерализация гумуса для покрытия дефицита азота (расчёт по углероду гумуса)

Так как соотношение в гумусе C: N = 10: 1, для покрытия дефицита азота необходимо, чтобы минерализовалось 801 кг/га гумуса (по углероду). Это является расходной статьёй гумуса.

9.6 Количество новообразованного гумуса (по углероду)

Из растительных остатков овса:

у = 0,54*х + 10,11

у = 0,54*35 + 10,11 = 29,01 ц/га

В растительных остатках углерода содержится 54%, следовательно, в 29,01 ц/га — 15 ц/га.

29,01 ц/га — 100%

х ц/га — 54%

х = 15 ц/га

Из этого количества в гумус превращается 375 кг/га.

15 ц/га — 100%

х ц/га — 25%

х = +3,75 ц/га или +375 кг/га

итого новообразованного гумуса (по углероду): 375 кг/га.

9.7 Баланс гумуса (по углероду)

Б = +приход (п. 9.6.) — расход (п. 9.5.)

Б = +375−801= - 426 кг/га «С» гумуса

9.8 Количество чистого гумуса, поступившего в почву

25*1,724 = 43,1 кг/га

1,724 — коэффициент пересчёта.

Из проведённых расчётов видно, что баланс гумуса положителен, но необходимо проводить мероприятия по поддержанию и увеличению гумуса в почве. Так как баланс гумуса положителен, в почву поступает достаточное количество источников гумуса. Количество чистого гумуса 43,1 кг/га. Значит, в почву поступает достаточное количество гумуса.

ГЛАВА 10. ОПТИМИЗАЦИЯ КИСЛОТНОСТИ ПОЧВЫ И БАЛАНСОВЫЕ РАСЧЁТЫ СОДЕРЖАНИЯ КАЛЬЦИЯ В ПОЧВЕ

Кислотность почвы — это способность почвы подкислить почвенный раствор или растворы солей вследствие наличия в ней органических и минеральных кислот и коллоидов, обладающих кислотными свойствами.

Актуальная кислотность обусловлена наличием ионов Н+ и активностью водорода (протонов) в почвенном растворе. Измеряется она величиной рН водной вытяжки при соотношении почва-вода 1: 2,5.

Потенциальная кислотность обусловлена наличием ионов водорода и алюминия в поглощённом состоянии в составе ППК.

Гидролитическая кислотность (Нг) обусловлена наличием ионов водорода и алюминия, находящихся в обменном состоянии в ППК, которые извлекаются из ППК раствором гидролитически щелочной соли сильного основания и слабой кислоты. Она является суммарной, учитывающей обменную и актуальную. Её показатели используются в расчётах доз извести, необходимой для нейтрализации кислотности освоенных почв.

В обменном состоянии в почвах обычно находятся катионы: Са2+, Мg2+, Nа+, К+, Н+, А13+, NH4+, в незначительных количествах Fe2+, Mn2+, а также Li+ Sr+ и др.

Степень нуждаемости в известковании можно определить по величине рН, величине степени насыщенности, табличным значениям.

10.1 Расчёт дозы извести

DСаСО3 = Нг*Dvфакт*h*0,05

DСаСО3 = 4,6*1,36*20*0,05 = 6,3

10.2 Расчёт изменения величины рН

ДрН = -0,361 + 0,541*х0,5,

где х — доза извести (т/га)

ДрН = -0,361 + 0,541* 6,30,5 = 0,989

РН2 = 4,6 + 0,989 = 5,589

10.3 Расчёт баланса кальция

Приходные статьи

Известковые материалы:

6,3 т/га — СаСО3 — 100

х т/га — Са — 40

х = 2,52 т/га = 2520 кг/га

Атмосферные осадки 63/кг/га

Итого приход: 2520 + 63 = 2583 кг/га

Расходные статьи

Вымывание ежегодно составляет 160 кг/га

Вынос с урожаем овса:

1 Т — 2,5 кг Са2+

3,5 Т — х кг Са2+

х = 8,75 кг/га

Итого расход: 160 + 8,75 = 168,75 кг/га

Баланс кальция: 2583−168,75 = 2414,25 кг/га

Баланс кальция положителен и составляет 2414,25 кг/га. После внесения извести в размере 6,3 т/га рН составил 5,589, что также соответствует норме. Это говорит о том, что содержание кальция в почве достаточно для нормального роста растений. В этой почве необходимо поддерживать положительный баланс кальция для получения высоких показателей урожая. После оптимизации рН он равен 5,589. Это значит, что почва слабокислая, что также увеличивает урожай.

ГЛАВА 11. ОПТИМИЗАЦИЯ И БАЛАНСОВЫЕ РАСЧЁТЫ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВЕ

Валовое содержание биофильных микроэлементов в почвах составляет единицы, десятки. Реже — сотни мг/кг. К ним относятся: бор (В), медь (Cu), молибден (Мо), марганец (Mn), кобальт (Со), цинк (Zn), йод (I) и др. они выполняют важные биохимические и физиологические функции в процессах жизнедеятельности живых организмов.

Как недостаток, так и избыток микроэлементов может вызвать не только снижение урожая, но и проявления ряда заболеваний сельскохозяйственных культур.

В связи с особенностями состава почвообразующих пород, наличием различных рудных месторождений, развитием аллювиальных и аккумулятивных процессов выделяют территории с недостаточным или избыточным содержанием тех или иных микроэлементов. Такие районы А. П. Виноградов предложил называть биохимическими провинциями.

Таблица 13

Обеспеченность почв подвижными формами микроэлементов

Таблица 14

Баланс микроэлементов в модельной почве за 2 года, т/га

11.1 Расчёт приходной статьи 1 и 2 таблицы 14

Если в модельную почву вносятся органические удобрения, проводится её известкование, то это является основным источником поступления микроэлементов в почву. Для расчёта этих количеств микроэлементов необходимо располагать следующими данными:

· дозы выносимых органических удобрений (навоза), см. задание;

· расчётная доза доломитной муки (глава 10 курсовой работы);

· содержание микроэлементов в навозе и доломитовой муке (таблица 15).

Таблица 15

Содержание микроэлементов, г/т

Приход в почву микроэлемента рассчитывается по формуле:

Мм/э = У*К, где Мм/э = общее количество микроэлемента, поступающего в почву с данным источником, т/га У — содержание микроэлемента в источнике (таблица 15)

К — общая масса вносимого источника в почву, т/га

Под предшественник

Мм/э (В) = 2*40 = 80 т/га

Мм/э (Мо) = 0,2*40 = 8 т/га

Мм/э (Cu) = 2,5*40 = 100 т/га

Мм/э (Mn) = 45*40 = 1800 т/га

Мм/э (Zn) = 4*40 = 160 т/га

Мм/э (Со) = 0,3*40 = 12 т/га

Доломитовая мука:

Мм/э (В) = 0,4*6,3 = 2,52 т/га Мм/э (Мо) = 0,2*6,3 = 1,26 т/га Мм/э (Cu) = 0,8*6,3 = 5,04 т/га Мм/э (Mn) = 85*6,3 = 535,5 т/га Мм/э (Zn) = 16*6,3 = 100,8 т/га Мм/э (Со) = 1,4*6,3 = 8,82 т/га Результаты заносятся в таблицу 14 п. 1.2.

11.2 Определение расходных статей 4.5 таблицы 14

Довольно большое количество микроэлементов вымывается из корнеобитаемого слоя почвы. Это зависит от сорбционных свойств и особенностей почвы к тому или иному микроэлементу. Так, в условиях дерново-подзолистых почв ежегодно вымываются (т / га): В-25, Сu-30, Мn-250, Мо-5, Zn-20−100, Со-2,8. Эти значения в первом приближении и являются расходной статьей микроэлементов (п. 5 таблицы 14)

За два года:

(В)=25*2=50

(Сu)=30*2=60

Мn=250*2=500

Мо=5*2=10

Zn=20*2=40

Со=2,8*2=5,6

Таблица 16

Ориентировочный вынос микроэлементов урожаями сельскохозяйственных культур, г/ га

Данные выноса по культуре и предшественнику записываются в статью 4 таблицы 14.

11.3 Расчет статьи 7 таблицы

Баланс микроэлементов рассчитывается как разница между показателями пунктов 3 и 6 таблицы 11. Баланс микроэлементов в почве может получиться положительным (приход превышает расход), нулевым (приход равен расходу) и отрицательным (расход превышает приход). В том случае, если баланс нулевой или отрицательный, то для воспроизводства или же покрытия дефицита микроэлемента вносится в почву или повышенные дозы органических удобрений, или же конкретные нормы соответствующего микроудобрения. Дозы микроудобрений варьируют в зависимости от вида сельскохозяйственной культуры и рассчитанного дефицита. После проведения всех расчетов статей таблицы 11 рекомендуется нормы внесения микроудобрений с учетом полученного баланса по микроэлементу и заданной сельскохозяйственной культуры. При этом можно пользоваться данными таблицы 17.

Таблица 17.

Нормы внесения микроудобрений в почву в зависимости от возделываемой культуры, кг/га д.в.

После сделанных расчетов можно сделать вывод, что больше микроэлементов в модемной почве за 2 года по В, Мо, Zn и Со является отрицательным, для устранения этого дефиса необходимо вносить микроудобрения в необходимых дозах. Баланс Сu и Мn положителен.

ГЛАВА 12. ОБЩАЯ МОДЕЛЬ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ

Плодородие — это способность почв обеспечивать рост и развитие растений. Оно является главным функциональным свойством почвы, которое обуславливается составом, свойствами и режимами почв. Измеряется плодородие почв продуктивностью фитоценозов и урожайностью сельскохозяйственных культур.

Под воздействием естественных и антропогенных факторов развивается культурный почвообразовательный процесс. Развитие культурного почвообразовательного процесса в условиях разумной целенаправленной деятельности человека приводит к улучшению почв и повышению их плодородия. Нарушение этого принципа может привести к утрате почвенного плодородия (развитие эрозии, процессов засоления, потеря гумуса, разрушение структуры).

Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, потенциальное, эффективное.

Естественное плодородие — это плодородие, которым обладает почва (ландшафт) в естественном состоянии.

Искусственное плодородие — плодородие, которым обладает почва (агроландшафт) в результате хозяйственной деятельности человека.

Потенциальное плодородие — способность почв обеспечивать определенный урожай или продуктивность естественных ценозов.

Эффективное плодородие — часть потенциального, реализуемая в урожае сельскохозяйственных культур при определенных климатических и агроклиматических условиях.

Оптимальные параметры свойств почвы — это сочетание количественных и качественных показателей состава, свойств и режимов почвы, при котором могут быть максимально использованы все факторы жизни растений.

К факторам, лимитирующим плодородие почв, относятся показатели состава, свойств и режимов почв, снижающие урожай культурных растений и биопродуктивность естественных фитоценозов. Следует различать общепланетарные лимитирующие факторы, региональные и местные.

К общепланетарным можно отнести: недостаточную обеспеченность элементами питания, повышенную плотность, неудовлетворительную структуру.

К внутризональным (региональным) — повышенную щелочность, недостаток и избыток влаги, засоленность.

К местным можно отнести локальное загрязнение почв радионуклидами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами.

Пути устранения: регулярное внесение органических и минеральных удобрений, проведение необходимых мелиоративных мероприятий (осушение, орошение, известкование, внесение высоких доз торфа, пескование и глинование). В результате таких мероприятий плодородие почв будет увеличиваться.

Существуют различные типы моделей: математическая, статистическая, динамическая, графическая и табличная. В общем, слагая модель — набор каких-то соотношений, которые отображают поведение исследуемой системы. Обычно модели выражают через зависимые, независимые переменные и параметры. Я использовал табличную модель.

Таблица 18

Модель плодородия светло — серой лесной легкосуглинистой почвы для получения запланированной урожайности культуры

АГРОЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате оптимизации построена модель плодородия светло — серой лесной легкосуглинистой.

После оптимизации мы можем проанализировать данные (фактические и оптимальные). Фактическая мощность пахотного горизонта 20 см, а оптимальная составляет 25,06 см.

Плотность сложения составляет 1,24 г/см3, значит почва уплотнена. Общая пористость составляет 49%, этот показатель является удовлетворительным, но необходимо дальнейшее увеличение этого показателя до 55−65%.

Пористость аэрации составляет 9,91% об, а после оптимизации 12,2%об, это ниже порога аэрации. Пористость аэрации должны составлять не менее 15−20%об. Значит этот показатель нужно также увеличить.

Фактический коэффициент структурности равен 0,8, после оптимизации он составил 1,8, значит почва хорошо оструктурена.

Увеличился также показатель продуктивности запаса влаги.

После оптимизации данной почвы увеличилось содержание азота и фосфора, а содержание калия снижалось. Азота поступает в почву 3,6 мг/100г почвы, фосфора поступает 1,2 мг/100г почвы и калия поступает 8,0 мг/100г почвы. Эти показатели являются по поддержанию этих показателей в почве.

Содержание микроэлементов в почве среднее, для увеличения этого показателя нужно проводить мероприятия по внесению в почву микроудобрений.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Воронин А. Д. Основы физики почв. — М.: МГУ, 1986.

2. Ганжара Н. Ф. Почвоведение. — М.: Агроконсалт, 2001.

3. Ганжара Н. Ф. Практикум по почвоведению. — М.: Агроконсалт, 2001.

4. Кауричев И. С. Почвоведение. — М.: Агропромиздат, 1989.

5. Кауричев И. С. Практикум по почвоведению. — М.: Колос, 1980.

6. Методическое пособие по написанию курсовой работы.

7. Практикум по агрохимии / Под ред. Б. А. Ягодина. — М.: Агропромиздат, 1987.

8. Ягодин Б. А. Агрохимия. — М.: Агропромиздат, 1989.