Министерство
образования Пензенской области
Выполнила - Пахтова Светлана Алексеевна
ученица 9 класса Бигеевской средней школы Неверкинского района
Научный руководитель - Еникеева Фяридя Фяритовна учитель географии
Введение
Почва – верхний плодородный слой почвы на котором растут растения.
Жизненно важные процессы в растительном
организме осуществляются благодаря почвенному питанию. Из почвы растение извлекает
необходимые ему вещества, тем самым,
осуществляя почвенное питание.
Потребность растений в минеральных веществах зависит в большей степени
от свойства почвы, его структуры и состава. Большинство растений нуждаются в
таких элементах, как азот, фосфор, калий, магний, сера.
Недостаток
калия замедляет процесс деления клеток, вызывает гибель ростового кончика.
Нехватка
фосфора замедляет обмен веществ, при недостатке магния нарушается образование
хлоропластов и хлорофила.
Нехватка
серы снижает фотосинтез.
Каково состояние почв нашего хозяйства,
проанализируем данные.
Хозяйство СПК «Восход» расположен в
северо-восточной части Неверкинского района, в лесостепной
почвенно-климатической зоне на Приволжской возвышенности во втором
агроклиматическом районе Пензенской области. Климат этого района
характеризуется как умеренно теплый с умеренным увлажнением. Основные
элементы климата, определяющие условия развития и роста сельскохозяйственных
культур. Результаты многолетних наблюдений имеют следующие показатели:
Среднегодовая температура воздуха 3,9` С, среднемесячная температура января -13,4` С,
июля + 19,5`С.
Сумма активных температур выше 10` С –
2350`,ГТК-0,9. Продолжительность периода с температурой выше 10` C - 140 дней, безморозный период продолжается
- 130 дней.
Среднегодовое количество
осадков – 460 мм,
за период вегетации сельскохозяйственных культур – 240 мм. Высота снежного
покрова достигает 30 – 35 см. Преобладающими
ветрами являются южные, юго-западные и юго-восточные.
1. Почвенно-агрохимическая характеристика сельскохозяйственных
угодий
1)Используя различные способы и методы исследования были исследованы 3650,1 га почв на выявление гумуса, калия, фосфора,
азота, серы и микроэлементов
2)Микроэлементы, определённые в подвижных формах,
позволяют судить о потребностях растений в микроудобрениях. Тяжёлые металлы,
определённые в валовых формах, позволяют судить о степени загрязнения почвы.
1.
Гумус, реакция почвенной среды, кальций и магний в почве
Почвы пашни хозяйства представлены: чернозёмом
выщелоченным – 564,3 га
(17,0 %), тёмно-серыми лесными – 752,8 га (22,7 %) , светло-серыми и серыми
лесными – 1311,9 га
(39,5 %), чернозём типичный – 621,5 га
(18,7%), аллювиально-дерновыми почвами 29,1 га (0,9 %)
различного механического состава.
Содержание гумуса
в почвах хозяйства
колеблется от 1,О
До 5,3%
при средневзвешенном значении
- 3,0 % . Группировка
3
почв по
содержанию гумуса в
зависимости от типа
почв дана в
таблице 6 .
В результате почвенного
агрохимического обследования
Почв по степени
кислотности (
рН-солевое ) выявлено : сильнокислых
почв ( рН 0 – 4,5 )
- 509,0 га, среднекислых почв
( рН
4,6 – 5,0 ) - 2174,3 га , слабокислых ( рН 5,1– 5,5 )
- 485, 3 га ,
близких к нейтральным и нейтральных (рН – 5.6 - >
6,0 ) –147,5 га (таблица 2 )
Средневзвешенное
значение рН-солевое составляет
4,9( таблица 5).
По гидролитической кислотности (таблица 2)
выявлено :
очень
сильнокислых почв (Нг > 6 ) –553,0 га
(16,7%),сильнокислых
почв (Нг 5,1-6,0) - 607,8 га (18,3%),среднекислых почв (Нг 5,1-6,0)-607,8 га (18,3%),
среднекислых почв ( Нг 4,1 – 5,0 ) –761,8 га (23,0
%) ,слабокислых почв ( Нг 3,1 – 4,0 ) –480,2 га (
14,5 % ) , близких к нейтральным ( Нг 2,1 – 3,0 ) –
704,8 га
( 21,3 % ) , нейтральных (Нг < 2,0 ) – 208,6 га (
6,3 % ). Группировка почв по гидролитической кислотности приводится в
приложении 5.
Основная площадь пашни имеет среднюю и повышенную степень
насыщенности
основаниями (таблица 1) .
2847,6 га ( 85,9 % ) пашни имеют среднюю, повышенную, высокую, и
очень высокую сумму поглощенных
оснований ( таблица 2 ). Из суммарного количества поглощенных оснований
наибольшее содержание у кальция и магния.
II. Экологическое состояние с/х
угодий
1.
Тяжелые металлы, пестициды,
радионуклиды в почвах
Под экологическим состоянием почв
подразумевается содержание в них токсических веществ, накопление которых выше
предельно-допустиммых концентраций может приводить
к нежелательным последствиям для живых организмов и человека. Проникая из
почвы в растения, поступая в продукты питания, токсические вещества могут
вызвать различные заболевания человека и животных.
К таким, вредным для живых организмов, относятся
радионуклиды, тяжёлые металлы и пестициды.
Проверенные исследования показывают (см.
табл. 10), что мощность экспозиционной дозы гамма-фона
находится в пределах от 7 до 9 микро Ренген/час
(допустимый уровень 25 микро Ренген/час).Основным радиактивным загрязнителем является изотоп цезия-137 с
периодом полураспада 30 лет.
Максимальное значение плотности
загрязнения этим изотопом территории хозяйства не превышает 0,1 ku/кв.км.,(естественный уровень 1,0 ku/кв.км.).
Результаты исследований почвы на
содержания тяжелых металлов в хозяйстве показывают, что показатель валового
содержания тяжёлых металлов находится в пределах ПДК (ПДК на ртуть – 2,1
мг/кг почвы; ПДК на марганец – 1500 мг/кг почвы), установленных Главным
управлением химизации и защиты растений совместно с Госхимкомиссией Минсельхозпрода России. Незначительное
превышение ПДК обнаружено по никелю на площади 759 га.
О уровне
содержания в почве тяжёлых металлов можно
судить по группировке, приведённой в таблице 13.
Экологические последствия использования
пестицидов, и их неблагоприятное
влияние на здоровье населения хорошо известны. Одно из мероприятий,
направленных на обеспечение безопасного
применения
этих веществ, - контроль за содержанием остаточных
количеств пестицидов в почве и с/х продукции.
Содержание пестицидов на территории хозяйства не обнаружено.
Итак,
Экологическое состояние почв хозяйства не представляет никакой опасности и
позволяет вести все агротехнические работы без ограничений.
2. Баланс гумуса и его регулирование
Основным показателем почвенного
плодородия является гумус почвы.
Содержание гумуса в пахотном слое почв хозяйства в зависимости от их
типа колеблется от 30 до 159 тонн на одном гектаре.
Расход в почвах складывается
из минерализации органического вещества при возделывании сельскохозяйственных
культур и паровании полей, а также за счет вымывания и эрозионных процессов.
Установлено, что почвы под зерновыми культурами ежегодно теряют
0.4-1.0т/га гумуса ; под пропашными культурами
потери в 1.5-3 раза выше. Максимальная минерализация гумуса происходит в
чистых парах до 2.2 т/га
Теряется
не гумус, а органическое вещество, представленное полуперепревшими
и пожнивными корневыми остатками. Изменение собственно гумуса (фульвокислот, гуминовых кислот) возможно в течении очень длительного времени. Компенсация потерь гумуса в
почвах происходит за счет корневых и пожнивных остатков сельскохозяйственных
культур, включая многолетние травы, и внесения органических удобрений. Разность
между расходом и восполнением гумуса за счет пожнивно-корневых остатков характеризует состояние баланса
органического вещества почвы. Потери гумуса легче всего восполнить внесением
навоза. Из каждой тонны навоза образуется 90% кг гумуса. В качестве органического
удобрения в хозяйстве рекомендуется использовать солому ( 1т.
соломы соответствует 3,5 т. навоза ).
Многолетние травы улучшают физические свойства почвы, но самое главное
их достоинство – накопление органического вещества в почве за счёт значительных
запасов опада и корней, оставляемых после распашки трав . Обладая способностью в симбиозе с клубеньковыми
бактериями фиксировать атмосферный азот, бобовые многолетние , тем самым
обогащают почву дополнительными источниками азота. Одна третья часть
вовлечённого в биологический круговорот атмосферного азота закрепляется
непосредственно корневыми остатками растений и принимает прямое участие в
формировании урожая последующих культур.
3.
Воспроизводство и баланс питательных
веществ, гумуса при ведении биологической
системы земледелия
Важнейшее свойство почвы – её плодородие.
Показатели плодородия почвы оптимальны в том случае, если они
обеспечивают формирование высокого планируемого урожая и качества продукции
всех культур севооборота.
Учитывая наличие в земледелии
различных естественных и антропогенных факторов потерь питательных
веществ, важно стремиться к положительному
их балансу . Положительный баланс питательных
элементов в системе почва – растение
- важнейшее условие увеличения
продуктивности отдельных культур и
севооборотов, улучшение качества растениеводческой продукции, повышения окультуренности
почв, расширения воспроизводства их плодородия.
В
естественных биоценозах обычно сохраняется замкнутый круг биогенных
элементов, а в агроценозах происходит разрыв этого
цикла из-за отчуждения питательных веществ на получение урожая и значительных
их потерь при эрозии, инфильтрации и улетучивания.
Баланс и круговорот отдельных элементов в земледелии – азота, фосфора
и калия - имеют свои особенности..
АЗОТ
Особый
интерес представляет азот – основной
носитель жизни. Потребность растений в
питании этим элементом, как правило, наибольшая.
Важный
источник азота, поступающего в почву, - азотофиксация свободноживущими гетеротрофными и сопрофитными микроорганизмами. В зависимости от
почвенно-климатических условий, возделываемых культур и других факторов
свободноживущие азотофиксаторы способны
накапливать от 5 до 50 кг/га
азота в год под зерновыми, под бобовыми травами от 80 до 150 кг/га. Пожнивно-корневые остатки ,
например люцерны, по содержанию в них сухого вещества и азота могут быть
приравнены в расчёте на 1 га к 30 т навоза, а
клевера и клеверо- злаковой смеси к 24 т.
При ведении биологической системы земледелия для положительного баланса
азота, максимально используют различные источники органического и
биологического азота (органические удобрения, бобовые, запашка сидератов).
ФОСФОР
Хотя живой организм и требует фосфора в десять раз меньше чем азота,
фосфор в земледелии, можно сказать стратегический элемент. Фосфор существенно
смягчает влияние экстремальных погодных условий на культурные растения, которые даже в условиях засухи, низких или высоких температур
формируют высокий урожай. Если проблема азота в биологическом земледелии в
значительной степени решается структурой посевных площадей, органическими и
бактериологическими удобрениями, сидератами,
введением бобовых трав и т.д. , то баланс фосфора,
калия, микроэлементов складывается более напряжённо.
В
круговорот фосфора в экосистемах вовлечены лишь
почва, вода и растение. Потери фосфора происходят, в основном, в мелкозёме и
жидком стоке, кроме этого, фосфор выносится с урожаем сельскохозяйственных
культур. Посев многолетних бобовых
трав частично решает эту проблему. В пожнивных остатках бобовых трав в
среднем на 1 га
накапливается 37 кг
подвижного фосфора, т.е. в переводе на гектарную
норму 15 т навоза. Кроме этого, мощная корневая система способствует подъёму
питательных элементов из подпахотного слоя и аккумуляция их по всему профилю
пахотного горизонта.
КАЛИЙ
Во многих почвах,
обладающих высокими потенциальными запасами калия, он постепенно переходит в
доступную для растений форму, чем объясняется слабое действие калийных
удобрений. При ведении биологической системы земледелия бездефицитный баланс
калия достигается за счёт:
1.
посева многолетних бобовых трав, т.к. в среднем с пожнивными
остатками в пахотном слое остается 119 кг обменного калия на 1 га, т.е. в переводе на гектарную норму можно приравнивать к 25 т навоза,
2.
применением высоких доз
органических удобрений, т.к. подтверждается тот факт, что при применении высоких доз навоза
значительно сокращается потребность в калийных удобрениях. Но и в этом случае
нельзя полностью отказываться от применения минеральных удобрений, именно
совместное использование органических и минеральных удобрений даёт
максимальный эффект, что отмечено в исследованиях произведённых во многих
странах мира.
13
ГУМУС
Если минеральные удобрения улучшают круговорот и
баланс биологических элементов, то органические удобрения не только служат
важным источником питательных элементов для растений, но и пополняют запас гумуса в почве. Баланс
гумуса в значительной мере определяется специализацией севооборота,
свойствами почвы, системой удобрения и другими условиями. Так, при
интенсивной системе земледелия севообороты насыщены пропашными культурами,
чистыми парами, а так же вследствии интенсивной обработки почвы обуславливается
усиление минерализации гумуса. В
севооборотах с биологическими элементами земледелия, при введении многолетних
бобовых трав, запашки сидератов, внесении
органических удобрений, усиливаются процессы гумификации.
Научная
организация земледелия должна предусматривать не только бездефицитный баланс
гумуса, но и расширенное его воспроизводство. А это возможно при рациональном сочетании
органических и минеральных удобрений с учётом специализации севооборота и конкретных
почвенноклиматических условий.
Основные
пути компенсации минерализованного
гумуса в почве:
-
использование всех видов органических удобрений,
-
запашка сидератов, почвенно-корневых
остатков и др.,
-
использование соломы на удобрение по соответствующей технологии с
добавлением азотных удобрений,
-
применение в качестве удобрений различных отходов органического
происхождения.
Систему рационального использования органических
удобрений для расширенного воспроизводства гумуса в почве необходимо
рассматривать, как важное звено научной системы земледелия.
Из всех
источников органического вещества для компенсации потерь гумуса не везде ещё
должным образом оценивают солому и пожнивные остатки зерновых. Они имеют
сложный состав, включают различные
органические соединения. Высокое содержание углерода, широкое соотношение C:N в
соломе злаков часто обусловливают замедление процессов минерализации
органических веществ соломы и соответственно воспроизводство гумуса почвы.
Из всего
выше сказанного можно сделать вывод, что при переходе хозяйств на биологическое
земледелие необходимы: насыщение севооборотов многолетними бобовыми травами
(до 30%), дифференцированная обработка почвы, правильный севооборот и
органическое удобрение, но сбалансированное минеральными питательными
веществами. Другими словами, биологические технологии не требуют полного
отказа от минеральных удобрений, а предусматривают разумное сочетание
экологически безопасных приёмов агротехники с агрохимическими и
биологическими средствами. Но при любой системе земледелия,
в т.ч. и биологической, необходимо контролировать состояние баланса
питательных элементов в системе почва-растение, добиваясь оптимального их
количества и соотношения.
III Охрана почв
Почва была и остаётся основным
поставщиком продуктов питания. Наступление на почву идёт во всех
направлениях. Для повышения её плодородия используют целый арсенал
агротехнических приёмов. В то же время при обработке почвы происходит
разрушение её структуры, распыление почвенных частиц, создаются условия для
развития водной и ветровой эрозии.
Нарушение в технологии орошаемого
земледелия приводит к развитию вторичного засоления почвы из-за высоких
потерь поливной воды и повышению её минерализации. Необходимость поддержания
при орошении проливного режима ведёт к дальнейшей минерализации почвы и её заболачиванию.
Затрудняется обработка почвы, понижается её плодородие в результате подъёма
грунтовых вод на орошаемых землях.
В системе
земледелия предусматривается осуществить следующие мероприятия по
охране окружающей среды.
1.
Внедрить комплекс мер борьбы с эрозией почв.
2.
Создать защитные лесные зоны вокруг населённых пунктов,
производственных центров и летних лагерей стоянок скота.
3.
Создать береговые овражные лесные насаждения для закрепления откосов
оврагов и перевода их в продуктивные земли (по предварительно составленным
проектам Волгогипроземом или Союзгипролесхозом).
4.
Облесить берега прудов
кустарниковыми ивами.
5.
В соответствии с решением
облисполкома № 160 от 18 марта 1981 года «Об усилении охраны малых рек
от загрязнения, засорения и истощения и о рациональном использовании их
водных ресурсов» соблюдать режим ведения хозяйства в водоохранных
зонах и прибрежных полосах.
6.
Обустроить колодцы и родники, вокруг артскважин
создать защитную лесную зону в радиусе
30 – 40 м.
7.
Построить навозохранилище в соответствии с санитарными нормами.
8.
Определить место и построить траншею для слива
остатков ядохимикатов в соответствии с инструкцией по технике безопасности
при хранении, транспортировке и применении
пестицидов в сельском хозяйстве.
9.
Создать скотомогильник в соответствии с санитарными нормами и
соответствующим образом обустроить его.
10.
Регулярно проводить среди населения занятия по охране окружающей
среды.
11.
Периодически проводить инвентаризацию источников загрязнения водных
ресурсов, почв и атмосферного воздуха. Разрабатывать мероприятия по их
охране, рациональному использованию и воспроизводству.
12.
Осуществить работы по организации микрозаповедников
и выявлению памятников природы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Биологизация системы земледелия
Разработка
любой научной аргументированной системы
земледелия
должна начинаться
с обоснования структуры
посевов различных культур
с учетом их
биоклиматического потенциала,
т.е. с проектирования севооборотов.
Севооборот – это комплексное целевое
агротехническое мероприятие,
предусматривающее решение
многих важнейших агрономических задач
прежде всего, в правильном, научно обоснованном
севообороте постепенно происходит
биологическое оздоровление почвы. В
результате биологической фиксации
азота улучшается разложение
растительных остатков,
улучшаются микробоценозы почвы, а
периодическое рыхление
пахотного и подпахатного
слоев, запашка сидератов в качестве
органического удобрения, улучшает
трансформацию биогенных элементов
вследствии
периодической их мобилизации
и иммобилизации микрофлорой
почвы, растениями, химического
превращения, адсорбции и
десорбции.
Одновременно нарушаются циклы развития
фитопатогенных грибов и вредителей, что ослабляет их негативное воздействие на
культурные растения. Сокращается необходимость использования химических
средств защиты растений от вредителей и болезней.
Севооборот – важное звено всего комплекса
приемов борьбы с сорняками
Например в чистых парах и после пропашных культур вследствие
систематической механической обработки, поля более очищены от сорняков. Злаковые, особенно озимая рожь, так же обладают
способностью подавлять развитие сорняков.
Таким образом
можно сделать вывод, что при любом направлении земледелия фундамент научно
обоснованного ведения хозяйства составляет севооборот.
При существующей структуре посевных
площадей баланс гумуса отрицательный – 0,4 т/га , т.
е. ежегодно теряется до 400 кг гумуса с гектара.
Для бездефицитного баланса гумуса необходимо внести не менее 2,3 т/га чистых
паров органических удобрений (или 0,22
т/га пашни).
В хозяйстве за год накапливается только
373 т. навоза.
Следовательно, необходимо изыскивать
другие источники органических удобрений (посев сидератов,
внесение соломы и т. д.).
Для бездефицитного баланса гумуса так же
предполагается изменить структуру посевных площадей ( таблица
14 ), уменьшить площадь чистых паров с 17,2 % до 10,1% , а также увеличить
посевы многолетних трав до20,1 % это
приведёт к установлению бездефицитного баланса гумуса + 0,01
т/га.
1.
Управление химизации и защиты растений. Плодородие почв и его
сохранение посредством биологизации в СПК «Восход»
Неверкинского района Пензенской области. - Пенза, 2001.
2.
Агропромышленный комитет
Пензенской области. Система земледелия
и землеустройство колхоза «Восход» Неверкинского района Пензенской области. –
Пенза, 1986 .
3.
Марденский . .,Курицын
И. . .География Пензенской области.
4.
книга 4
5.
Интервью с агрономом СПК
«Восход» Сатаевым Ибрагимом Хасяновичем
Приложение
Таблица-9 ЭКСЛИКАЦ
Область
Пензенская На
микроэлементы
Район Неверкинский Спк восход 10-0ct-01
группы
|
величина
|
Общая площадь
|
Средне
взвешен. Значение
мг/кг
|
Площади
|
Площади
|
Средне
взвешен. Значение мг/кг
|
Площади
|
Средне
взвешен. Значение
мг/кг
|
Пашня га
|
Цикл %
|
Пашня га
|
Цикл %
|
Сады га
|
Сады
%
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
0
|
Бор
|
1
|
<0.50
|
10.40
|
0.46
|
|
|
10.40
|
0.3
|
0.46
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
2
|
0.50-1.00
|
1044.60
|
0.85
|
|
|
1044.60
|
33.3
|
0.85
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
3
|
>1.00
|
2084.50
|
1.35
|
|
|
2084.50
|
66.4
|
1.35
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
Итого по элементу 1.18
1.18 0.00
|
0
|
Марганец
|
1
|
<10.0
|
2561.70
|
6.17
|
|
|
2561.70
|
81.6
|
6.17
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
2
|
10.00-20.0
|
566.40
|
12.46
|
|
|
566.40
|
18.0
|
12.46
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
3
|
>20.0
|
11.40
|
44.40
|
|
|
11.40
|
0.4
|
44.40
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
Итого по элементу 7.44
7.44
0.00
|
0
|
Цинк
|
1
|
<2.0
|
3126.50
|
0.55
|
|
|
3126.50
|
99.6
|
0.55
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
2
|
2.0-5.0
|
13.00
|
2.46
|
|
|
13.00
|
0.4
|
2.46
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
3
|
>5.0
|
0.00
|
0.00
|
|
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
Итого по элементу 0.56
0.56
0.00
|
0
|
Молибден
|
1
|
<0.1
|
1411.80
|
0.07
|
|
|
1411.80
|
45.0
|
0.07
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
2
|
0.10-0.22
|
1727.70
|
0.13
|
|
|
1727.70
|
55.0.
|
0.13
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
3
|
>0.22
|
0.00
|
0.00
|
|
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
0.00
|
0.0
|
0.00
|
Итого по элементу
0.10
0.10
0.00
|
Итого обследованных сельхоз
угодий
3139.5
3139.5 100.0 0.00 0.0
|
Таблица10
Результаты радиологического обследования почв
В спк «восход» неверкинского
района
№ тип сево- оборота
|
№ и площадь поля
|
№ участка
|
Площадь участка га
|
№ образца
|
Глубина отбора, см
|
Гамма-фон. мкР\ч
|
Удельная активность,Бк\кг
|
Плотность поверхностного загрязнен.
Ки\кв.км
|
1-1
|
1\52
|
1
|
34,0
|
1
|
0-20
|
8
|
18
|
0.1
|
1-1
|
2\155
|
1
|
155,0
|
2
|
0-20
|
8
|
16
|
0.1
|
1-1
|
3\198
|
5
|
122,9
|
3
|
0-20
|
8
|
20
|
0.1
|
1-1
|
1\170
|
2
|
165,4
|
4
|
0-20
|
9
|
17
|
0.1
|
Естественные
угодья
13-1
|
1
|
1
|
30,0
|
5
|
0-10
|
8
|
9
|
0.03
|
|
2
|
1
|
80,0
|
6
|
0-10
|
7
|
16
|
0.05
|
|
3
|
1
|
30,0
|
7
|
0-10
|
8
|
13
|
0.04
|
Итого по х-ву: 617,3 га.
Пашня: 477,3 га
Естеств.
угодья: 140.0 га
|