МИНИСТЕРСТВОСЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ДЕПАРТАМЕНТНАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ
ФГОУ ВПОДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедраагрохимии,
почвоведенияи защиты растений
ОБОСНОВАНИЕВЫБОРА ПОЧВЕННЫХ УЧАСТКОВ, ПРИГОДНЫХ ДЛЯ ОРОШЕНИЯ
В ООО«МИХАЙЛОВСКОЕ» ЦЕЛИНСКОГО РАЙОНА
РОСТОВСКОЙОБЛАСТИ
Курсоваяработа
Исполнитель: студент 1 «А» группы 3 курса
агрономического факультета специальности
«Агроэкология»
М. М.В.
Руководитель: старший преподаватель
Стукалов М.Ю.
пос.Персиановский
2009
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Природные условия и факторы почвообразованияна исследуемой территории
1.1 Общая характеристика хозяйства
1.2 Географическое положение и общие сведения
1.3 Климат
1.4 Рельеф
1.5 Почвообразующие породы
1.6 Растительность
2. Систематический список основных типов почв иих морфологическая характеристика
2.1 Основные типы почв хозяйства
2.2 Морфологические особенности основных типовпочв
3. Водно-физические свойства почв
3.1 Гранулометрический состав
3.2 Объемная масса и скважность
3.3 Агрегатный состав
3.4 Влагоемкость, водопроницаемость
3.5 Глубина залегания почвенно-грунтовых вод
4. Химический состав почв
4.1 Гумус
4.2 Поглощенные катионы
4.3 Солевой состав
4.4 Содержание подвижных форм питательных веществ
5. Обоснование выбора почвенных участков,пригодных для орошения
Выводы
Список используемой литературы
Введение
«Чтобыполучить должную отдачу
отудобрений, необходимо знать где,
как,когда и на какие почвы, в каких
дозахих необходимо внести»
Д.Н.Прянишников
Одним из величайшихбогатств человечества, в наибольшей степени определяющим его благосостояние,является почва. Почва — это тот субстрат, источник минерального питания ивлаги, благодаря которому большинство растений могут усваивать солнечнуюэнергию и синтезировать органическое вещество. Почва образуется в результатедлительного эволюционного процесса и представляет собой сложную структуру, находящуюсяв постоянном взаимодействии с огромным количеством как природных, так иантропогенных факторов. Поэтому только глубокое понимание свойств почвы,процессов, происходящих в ней, позволит сохранить главное ее достоинство — плодородие. Тщательное изучение особенностей почвенных разностей в каждомрегионе должно быть научной основой разработки систем земледелия и интенсивныхтехнологий возделывания с.-х. культур (Агафонов Е.В., Полуэктов Е.В., 1999).
По мнению А.И.Воронцова (1989) одним из главных компонентов земли, обусловливающих ееплодородие, являются почвы. Под почвой понимаетсяестественноисторическое органоминеральное природное тело, возникшее наповерхности земли в результате длительного воздействия биотических,абиотических и антропогенных факторов и имеющее специфическиегенетико-морфологические свойства и признаки, создающие условия роста иразвития растений. Почва формируется в естественных условиях со скоростью 0,4 см в год, или 12,5 т/га в год.
В последние годы всельском хозяйстве многие из экологических проблем значительно обострились.Средообразующие факторы претерпели большие изменения. Природные ландшафты вряде регионов разрушены, а созданные агроландшафты несовершенны и неустойчивы.В этих условиях значительно прогрессирует деградация почв. В конечном итогепотери почвенного плодородия приводит к снижению продуктивностисельскохозяйственных угодий, уменьшению способности агроценозов к саморегуляциии восстановлению (Вальков В.Ф., 1994).
Для решения проблемсвязанных с деградацией почвенного покрова должна произойти сменахимико-техногенной стратегии интенсификации сельскохозяйственного производствана стратегию его адаптивной интенсификации, необходимо совершенствоватьструктуру земельных угодий, укрепляя экологический каркас агроландшафта(увеличивать доли элементов, повышающих прочность и устойчивость агроландшафтовк негативным факторам – природных кормовых угодий, лесов, охраняемых участковстепи). Оптимизация структуры посевных площадей сельскохозяйственных культурдолжна быть направлена на повышение экологической устойчивости пашни(увеличение доли посевов многолетних трав в севооборотах).
Плодородие почвысохраняется благодаря поддержанию определенных свойств, которые подразделяютсяна следующие группы: аэрофизические и технологические (влажность, пористость,водопроницаемость, плотность); физико-химические (водородный показатель – pH,солоноватость, насыщенность основаниями, состав катионов); агрохимические ихимические (процент гумуса, азота, фосфора, калия, карбонатов); растительные;санитарные (Добровольский Г.В., 1996).
Курсовая работапризвана выработать у студентов вменение обобщать имеющийся материал, оцениватьпоказатели почвы с агрономической точки зрения, выявлять лимитирующие факторы,ограничивающие ее плодородие.
1. Природные условия и факторыпочвообразования на исследуемой территории
1.1 Общаяхарактеристика хозяйства
Центральная населенный пункт с. Михайловка находится в 30 км к северу от районного центра рабочего поселка Целина. Расстояние до ближайшей железнодорожнойстанции Целина 30 км, до областного центра (по прямой) г. Ростова-на-Дону 120 км. Связь с районным центром осуществляется по асфальтированной дороге. Остальная дорожная сетьпредставлена профилированными и полевыми дорогами. Состояние дорогудовлетворительное.
В хозяйстве имеется одно отделение.
Земли хозяйства размещены в одном массиве. В хозяйстве ООО«Михайловское» обрабатывается пашни 2861 га, что составляет 73,3 % от сельхозугодий. Пастбища занимают 743 га или 19,0 и 20,6% от общей земельной площади иплощади сельхозугодий соответственно. Прочие земли занимают 7,6 % от общейземельной площади (табл.1).
Таблица1. Землепользование ООО «Михайловское»Вид земельных угодий Площадь, га В процентах
к общей земельной
площади к площади сельхозугодий Общая земельная площадь 3902 100 — Всего сельхозугодий них: пашня пастбища 3604 92,4 100
из них: пашни
пастбища 2861 73,3 79,4 743 19,0 20,6 Прочие земли 298 7,6 —
Направление хозяйства зерново-животноводческое. Врастениеводстве хозяйство специализируется на производстве и продаже зернавысшего качества. В животноводстве – на производстве молока и мяса.
В хозяйстве введены 2полевых севооборота, все они освоены. Основными сельскохозяйственнымикультурами являются: озимая пшеница, яровой ячмень, кукуруза на зерно и силос,подсолнечник, многолетние травы. Урожайность сельскохозяйственных культур оченьнеустойчива по годам.
ООО «Михайловское» является хозяйством высокой культурыземледелия. Балл бонитета почв пашни по составляемой нормальной урожайностигруппы «всего зерновых» культур равен 65.
1.2 Климат
Землепользование ООО«Михайловское» Целинского района Ростовской области по климатическим условиямможно охарактеризовать как зону недостаточного и неустойчивого увлажнения ссильно выраженным летним максимум осадков при минимуме в осенний период.Наиболее жарким месяцем является июль 22,9оС, наиболее холоднымянварь -5,5оС. безморозный период равен 180 дням, в году сколебанием в сторону увеличения или уменьшения не более 20 дней (ХрусталевЮ.П., Андреев С.С., Андриани Ю.Р., 2002).
Для территории ООО«Михайловское» Целинского района Ростовской области характерно постоянное илипериодическое воздействие неблагоприятных для сельскохозяйственных растенийэкстремальных факторов среды – недостатка или избытка влаги, экстремальновысоких или низких температур воздуха и почвы, явления погоды опасные для с.-х. растений можно разделить на две группы: простые и сложные. К сложнымотносятся — заморозки, засухи и суховеи, пыльные бури. К простым — сильныеветры, сильные осадки, град, грозы, гололед.
В основном на территорииООО «Михайловское» преобладают два типа ветров: восточный и северо-восточный,которые ухудшают климат, усиливая его континентальность. В зимний и весеннийпериоды при скорости ветра более 10-12 м/сек. возникает пыльные бури,повторяющиеся через 3-4 года. Сильный ветер при низкой относительной влажностивоздуха способствует иссушению почвы, приводит к ее выдуванию.
Восточные исеверо-восточные ветры в летний период при высокой температуре и низкойотносительной влажности приобретает характер суховеев, что является едва ли неглавным бичом для сельскохозяйственных культур. Наиболее продолжительныесуховеи проявляются в июле-августе
В среднем за год выпадает 484 мм, в отдельные годы возможны резкие отклонения от средних данных.Распределение осадков по месяцам в году варьирует в широких пределах.
Таблица 2. Климатическиеусловия Целинского районаПоказатели 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 10 11 12 Среднемесячная температура, оС 5.5 -4.8 0.4 9,0 16,1 14,8 22,9 21,1 18,2 9,4 2,4 -2,8 Сумма осадков, мм 36 34 32 34 44 63 53 36 32 39 39 44 Относительная влажность, % 87 86 83 71 62 61 58 50 59 69 89 86
1.3 Рельеф
Территория Ростовскойобласти представляет собой в различной степени волнистую равнину, прорезаннуюдолинами реки Дон и его притоков.
По рельефу, а он являетсятипичным для преобладающей части Целинского района и в целом, дляДоно-Егорлыкской аккумулятивной равнины, это самый равнинный район области.Климат региона резко континентальный, засушливый. Годовое количество осадковсоставляет 450-500 мм, характерно неравномерное распределение осадков в течениегода и значительные колебания по годам (Хрусталев Ю.П., 2002).
Целинский район, а вчастности ООО «Михайловское», относится к Доно — Егорлыкской аккумулятивнойравнине. Высоты небольшие, достигают 3-4 метра. Расчленена низменность слабо, около 0,5- 1 метров. Неглубокие речные долины почти не нарушают ее плоскойповерхности. Рельеф ООО «Михайловское» носит равнинный характер. Этаособенность рельефа способствует развитию водной и эрозии почвы: на повышенныхветроударных склонах — дефляция, на земных с уклоном от 1-3o – совместное действие водной иветровой эрозии.
1.4 Почвообразующиепороды
Основнымипочвообразующими породами на территории ООО «Михайловское» Целинского районаРостовской области являются лессовидные глины и суглинки, а также аллювиальныеглины. Они характеризуется значительным содержанием карбонатов, рыхлымсложением, пористостью.
1.5 Растительность
На территории ООО«Михайловское» Целинского района Ростовской области выделено два типа степей:
1) Разнотравно-дерновозлаковая степь;
2) Сухая степь выраженнаяв поймах рек, вдоль обочин;
В состав степнойрастительности входит ковыли украинский и Лессинга, пырей, типчак луговой,мятлик. Следует добавить, что естественная растительность распахана и замененакультурной растительностью, так на территории ООО «Михайловское» введены 2полевых севооборота, все они освоены. Основными сельскохозяйственнымикультурами являются: озимая пшеница, яровой ячмень, кукуруза на зерно и силос,подсолнечник, многолетние травы. Урожайность сельскохозяйственных культур оченьнеустойчива по годам.
Только на склонахвстречается тысячелистник, эфедра, типчак, мятлик.
На черноземахобыкновенных встречаются дубровник, чабрец, молочай, из сорняков на поляхизредка встречается овсюги, вьюнок полевой, донник, сурепка, паслен черный.
Дерново-кустарникаваярастительность состоит из лесонасаждений вдоль лесополос. Основными породами влесополосах являются ясень, абрикос, лох серебристый, гледичия, акация желтая,боярышник и другие насаждения.
2. Систематический список основных типовпочв и их морфологическая характеристика
2.1 Основные типы почвхозяйства
Оптимальные природныефакторы почвообразования (однородные почвообразующие породы,умеренно-континентальный климат, равнинный рельеф, произрастающая в прошломлугово-степная растительность) способствовали формированию на территории ООО«Михайловское» почв черноземного типа, обладающим высоким потенциальнымплодородием, благодаря большой мощности гумусовых горизонтов и значительнымзапасом гумуса в них.
Территория ООО «Михайловское»Целинского района Ростовской области представлена таким видом чернозема, какчернозем обыкновенный очень теплый периодически промерзающий (предкавказские).Черноземный тип представлен черноземом обыкновенным слабогумусным мощнымслабодефлированным на лессовидных глинах и суглинках; черноземом обыкновеннымслабогумусным мощный слабосмытый на лессовидных глинах и суглинках, а такжевлажно-луговыми почвами на аллювиальных глинах и суглинках.
В зависимости отразмещения по элементам рельефа выделены: на равнине и водоразделахслабогумусные мощные слабодефлированные почвы 1758 га, на склонах — слабогумусные мощные слабо смытые – 945 га. Кроме того по днищам балок и приречным понижениям размещены влажно-луговые почвы 158 га.
2.2 Морфологическиеособенности основных типов почв
Под морфологией почвыпонимается учение о внешних свойствах и признаках почвы как природногообразования. Важнейшие морфологические признаки почвы: окраска, структура,сложение, различные выделения солей (новообразования), строение их профиля.Внешний вид почвы является отражением внутреннего химического состава ифизико-химических и биологических процессов, которые протекают в ней.
Различные почвы имеютсвои характерные морфологические признаки и строение, которые и отличают ихдруг от друга. По этим признакам можно определить название почвы, еемеханический состав, качество и агропроизводственные свойства.
Предкавказские черноземыпреимущественно карбонатные, мощные и среднемощные, по механическому составу восновном легкосуглинистые или тяжелосуглинистые. Морфологическое строение иханалогично североприазовским черноземам.
Рассмотрим профиль самыхраспространенных типов почв.
Глубина разреза – 160 см А+В= 108 см, белоглазка- со 137см, вскипание от соляной кислоты – с поверхности.
Горизонт А1 –0-24 см. Темно-серый с буроватым оттенком, комковато-пылевато-зернистойструктуры, Рыхлого сложения, легкоглинистый, много корешков.
Горизонт А2 — 24-50 см. Темно-серый, комковато-зернистой структуры, слабо уплотнен,легкоглинистый.
Подгоризонт – В1 — 50-81 см. Буровато-серый, зернисто-ореховато-комковатый структуры, уплотнен,легкоглинистый.
Подгоризонт В2– 81-108 см. Серовато-бурый, комковато-ореховатой структуры, уплотнен, седой откарбонатной плесени, легкосуглинистый.
Горизонт С — 137-160 см. Желто-бурая лессовидная глина, влажная, уплотненная, много белоглазки крупными расплывчатымипятнами.
Предкавказский черноземимеет ряд важных агропроизводственных признаков, а именно: большую мощностьверхнего горизонта А (до 50 см), рыхлое сложение, обеспечивающее большоенакопление влаги, благоприятный водный и воздушный режим, а следовательно,хорошее развитие корневой системы сельскохозяйственных культур.
Влажно-луговые почвыобразовались в результате дернового и глеевого почвообразовательных процессов вусловиях повышенного поверхностного увлажнения и постоянной связи спочвенно-грунтовыми водами. Помимо дернового и глеевого процессов вовлажно-луговых почвах в различных стадиях развития могут проявлятьсяторфонакопление, слитизация, солончаковый и солонцовые процессы. Распространеныпо понижениям на недренированных равнинах. Увлажняются пресными водами,залегающими в вегетационный период на глубине 1-3 м. Для этих почв характерна резкая сезонная изменчивость условий увлажнения. При непродолжительномзатоплении происходит остепенение, при длительном — заболачивание.Влажно-луговые почвы имеют переменный (периодически-промывной,переодически-выпотный) водный режим, что влечет за собой неустойчивость ихсовременного засоления. В черноземной зоне распространены, главным образом,мощные виды влажно-луговых почв с мощностью горизонтов А+В, равной 85-105 см. Щелочность почвенного раствора невелика: в горизонте А- 7,5-8,0; вниз по профилюувеличивается до 8,5. Плотность влажно-луговых почв изменяется по профилю от1,12-1,30 до 1,48-1,70 г/ см3. Общая пористость в пахотном слое53-56%, в горизонте В1 – меньше 50 (Агафонов Е.В., Полуэктов Е.В.,1999).
3. Водно-физическиесвойства почв
3.1 Гранулометрическийсостав
Минеральная часть почв ипочвообразующих пород представляет собой совокупность твердых частицопределенных размеров и форм. Обломки пород, минералов, илистые и другиечастицы почвы, элементы которой не поддаются общепринятым методам пептизации,применяемые при подготовке к гранулометрическому анализу, называетсямеханическим составом.
Большое влияниеминеральной части твердой фазы почвы оказывает на почвенные показатели, черезгрануметрический состав.
Знаниегранулометрического состава почв и почвообразующих пород, позволит агрономуопределить главные свойства пашни, решать вопрос обработки почвы, подборавозделываемых культур, устанавливать сроки проведения сельскохозяйственныхработ.
Почвенная масса состоитиз частиц различного размера и формы. Относительное содержание их называетсямеханическим составом. Группа частиц с определенным размером называетсяфракцией механического состава. Почвенная масса подразделяется на следующиемеханические фракции: частицы размером более 3 мм — каменистая часть, от 3 до 1 – крупный песок, от 1 до 0,5 – средний, от 0,5до 0,5- мелкий итонкий песок, от 0,05 до 0,01- крупная пяль, от 0,005 до 0,001- мелкая пыль,меньше 0,001 мм — ил. В составе ила выделяются частицы размером от 0,0001 мм, которые называются почвенными коллоидами.
Все частицы размеромменее 0,01 мм относятся к физической глине, а более 0,01 мм — к физическому песку.
Механический состав имеетбольшое значение для агропроизводственной характеристики почв, так как от негозависят физические свойства почвы их, различное содержание гумуса и питательныхвеществ в почвах одного и того же типа. Например, чернозем тяжелосуглинистыйсодержит больше гумуса и питательных веществ, чем чернозем легкосуглинистый илисупесчаный. Тяжело и среднеглинистые разновидности почв, хотя и более богатыгумусом и питательными веществами, но имеет худшие физические свойства, слабую водопроницаемость,плохую аэрацию. Супесчаные и песчаные разновидности почв, наоборот, бедныгумусом, бесструктурные, слабо удерживают воду, но имеют большую аэрацию и водопроницаемость(Муха В.Д., 1994).
Поэтому лучшими вагрономическом отношении являются почвы легкосуглинистого и тяжелосуглинистого механическогосостава, имеющие и достаточное гумусонакопление для данного типа почв иблагоприятный водно-воздушный режим.
Наибольшая деградациягумуса и возрастание доли его подвижной легкорастворяемой части проявляетсятам, где вообще не применяются удобрения и средства химизации. Снижение запасовгумуса сопровождается ухудшением его качества. Одновременно с гумусом.Одновременно с гумусом происходит неизбежные потери азота, фосфора и другихэлементов питания (Кауречев И.С., Панов Н.П.,1989).
3.2 Объемная масса искважность
Важное аэрометрическое иагрономическое значение имеет плотность почвы (объемная масса), под которойпонимают массы единицы ее объема в естественном сложении со всеми порами.
Плодородие почвыопределяется не только запасом элементов пищи, но и также и физическими свойствами.Благоприятные физические свойства почвы обеспечивают нормальное развитиекорневой системы растений. Для характеристики почвы большое значение имеютследующие физические свойства: удельный вес, объемный вес, порозность, полеваяпредельная влагоемкость, максимальная гигроскопичность, аэрация и др.
Удельный вес твердойчасти почвы колеблется от 2,5- в пахотном слое до 2,75 в нижних горизонтах.
Объемный вес культурногопахотного слоя не должен превышать 1,0-1,1 г/см3 — пашня уплотнена,1,3-1,4 г /см3 — пашня сильно уплотнена.
Порозность, илискважность почвы — это объем всех пор между твердыми частицами почвы и ееагрегатами, выраженной в процентах от общего объема почвы. По данным Н.А.Качинского, порозность, равная 55-65 %, характеризует пашню как культурную,50-55 % — удовлетворительную и менее 50%- неудовлетворительную. Для супесчанойкультурной почвы порозность равна 45-50%.
Физические свойствачерноземов предкавказких вполне удовлетворительны. Удельный вес в горизонтеА-2,55-2,57, в горизонте В-2,61-2,7. Объемный вес пахотного слоя — 0,96-1,07, вгоризонте А2 1,15-1,25 г /см3 .
Порозность большая (впахотном слое около 60%, с глубиной она уменьшается до 45 %)(Агафонов Е.В.,Полуэктов Е.В., 1999).
3.3 Агрегатный состав
Структурой называютотдельности (агрегаты), на которые способна распадется почва.
Они состоят изсоединенных между собой механических элементов. Форма, размер и качественныйсостав структурных отдельностей в разных почвах, а также почвах, а также водной почве, но в разных ее горизонтах.
Различают три основныхтипа структуры: кубовидная — структурные отдельности равномерно развиты по тремвзаимно перпендикулярным осям; призмовидная — отдельности развитыпреимущественно по вертикальной оси; плитовидная — отдельности развитыпреимущественно по двум горизонтальным осям и укорочены в вертикальном направлении.Каждый из перечисленных типов в зависимости от характера ребер, линий, размераподразделяется на более мелкие единицы.
В зависимости от размераагрегатов структуру подразделяют на следующие группы: глыбистая — больше 10 мм, макроструктура – 10 — 0,25 мм; грубая микроструктура — 0,25-0,1 мм; тонкая микроструктура – меньше 0,01 мм.
Агрегаты – это комкипочвы, состоящие из механических элементов, т.е. песок, ил, пыль, которыесвязаны между собой. В пахотном слое комковато-пылевая структура, нижекомковато – ореховато-зернистая.
Изменяется составпахотного слоя почвы после разных различных культур севооборота.
Аналогично изменяется подсельскохозяйственными культурами и качество водопроницаемых агрегатов. Впахотном слое в чистом пару и под пропашными культурами: агрегаты крупнее 0,25мм содержится 58 — 62 %, под зерновыми 61-67% после люцерны и озимой пшеницы попласту 71-77%.
3.4 Влагоемкость (водопроницаемость)
Влагоемкостью называетсянаибольшее количество воды, которое может удерживать почва после стеканиягравитационной воды, которая просачивается в глубокие горизонты под действиемсилы тяжести. Влагоемкость выражается в процентах влаги к весу почвы. Вчерноземных почвах глинистого и тяжелосуглинистого механического состава онасоставляет 30-40%.
Вода в почве находится вразличных состояниях и формах. Различают следующие основные формы воды в почвегравитационную, капиллярную, пленочную и гигроскопическую. Гравитационная водазаполняет некапиллярные промежутки почвы, по которым она передвигается подвлиянием силы тяжести. Капиллярная вода заполняет капиллярные поры почвы. Онапередвигается во всех направлениях, в том числе снизу вверх, по законам,действующих в капиллярных трубках. Пленочная вода окружает твердые частицыпочвы в виде пленки и прочно удерживается ими. Гигроскопическая вода — этопоглощенные почвенными частицами молекулы почвообразной влаги. Ее можно удалитьпутем высушивания почвы при 105о в течение нескольких часов.
Почвенная влага можетбыть подразделена на доступную и недоступную для растений. Доступной влагойявляется гравитационная, капиллярная и пленочная, недоступной — гигроскопическая (Полуэктов Е.В., Турулев В.В., 1994).
3.5 Глубина залеганиягрунтовых вод
На водораздельной частигрунтовые воды залегают на глубине 8-10 метров, и, естественно, никакого влияния на процесс почвообразования не оказывают, тем самым корневая системамноголетних насаждений находится в безопасной зоне.
Что касается пойменногоучастка, то здесь сказалось заметное влияние р. Плоская, поднимающая грунтовыеводы, особенно в период наибольшего своего наполнения. Здесь по даннымпочвенного обследования, грунтовые воды залегают от 1,5-3,5-5 м.
Уровень грунтовых вод вэтой части ОО «Михайловское» находится в прямой зависимости от высотыместности, поэтому заболачивание почвы происходит на небольших понижениях.
4. Химический составпочв
4.1 Гумус
По мнению И.С. Кауречева(1989) гумус — это основная часть органического вещества почвы, полностьюутратившая черты анатомического строения организмов. Делятся на 2 большиегруппы веществ:
Неспецифичесике органическиевещества, которые могутбыть выделены из почвы, идентифицированы и количественно определны (сахара,аминокислоты, белки, органические основания, дубильные вещества и т.п.) Вбольшинстве минеральных почв составляют еденицы процентов общего содержания органическоговещества;
Специфическиегумусовые соединения — наиболее характерная специфическая часть, составляющая приблизительно 80-90 %общего содержания органического вещества в большинстве минеральных почв.
Гумусовые веществапредставляют собой смесь различных по составу и свойствам высокомолекулярныхазотсодержащих органических соединений, объединенных общностью происхождения,некоторых свойств и чертами строения.
Гумусовые вещества порастворимости и экстрагируемости делят на большие группы: фульвокислоты (ФК),гуминовые кислоты (ГК) и гумин; иногда выделяют особую группу гиматомелановых кислот.
Фульвокистоты – наиболее растворимая группа гумусовыхсоединений, обладающая высокой подвижностью, значительно более низкимимолекулярными массами, чем средне взвешенные молекулярные массы гумусовыхвеществ в целом. Содержание углерода более низкое, чем у представителей другихгрупп гумусовых веществ. Обладают относительно более выраженными кислотнымисвойствами и склонностью к комплексно — и хелатообразованию. Фульвокислотыимеет более светлую окраску, чем вещества других групп. Преобладает в почвахподзолистого типа, красноземах, некоторых почвах тропиков, сероземах.
Гуминовые кислоты – нерастворимая в минеральных иорганических кислотах группа гумусовых соединений. Имеет в среднем болеевысокомолекулярные массы, повышенное содержание углерода (до 62%), менеевыраженный кислотный характер. Преобладают в черноземах, каштановых почвах,иногда в серых лесных и хорошо окультуренных дерново-подзолистых.
Гумин — неэкстрагируемая часть гумуса.Представлена, по видимому, двумя типами соединений: гумусовыми веществами,наиболее прочно связанными с глинистыми минералами (глиногумусовый гумин);частично разложившимися растительными остатками, утратившими анатомическоестроение и обогащенными наиболее устойчивыми компонентами, прежде всеголигнином (детритий гумин).
Гиматомелановыекислоты – группагумусовых веществ с промежуточными свойствами между фульвокислотами игуминовыми кислотами. Ранее включались в группу гуминовых кислот. Отличаются отпоследних растворимостью в полярных органических растворителях и другимисвойствами (Кауречев И.С., 1989).
Гумус – основа плодородияпочв, обеспечивающий стабильную продуктивность возделываемых культур,поддерживает и восстанавливает благоприятные агрофизические почвенные условия.
При интенсификациипроизводства, без должной заправки полей органическими удобрениями существенноснижается запасы гумуса в почве (Рыбенец Г.В., 1994).
Е.В. Агафонов и Е.В.Полуэктов (1999) утверждают, что характерным признаком черноземов предкавказкихявляется высокая карбонатность (до 2,5-4,0 % CaCO3 в пахотном слое) и значительнаямощность гумусового горизонта, достигающего 100-140 см. Содержание гумуса в горизонте А составляет 4,0-4,2 %, вследствие большой мощности гумусовогогоризонта запасы гумуса достигают 340-470 т/га.
Предкавказкий черноземотличается от других типов чернозем большой мощностью гумусовых горизонтов иповышенной карбонатностью. Гумуса в горизонте А обычно содержится от 4 до 5 %,а в некоторых разновидностях до 3,6-3,8%. С глубиной количество гумусауменьшается постепенно. Так в полуторно-метровой толще предкавказскихчерноземов запас гумуса составляет 475-561 т/га. Запас гумуса необходимопополнять внесением органических удобрений, так как на старопахотных земляхидет медленный процесс уменьшения его в пахотном слое. В связи с этим почтиполовина запасов гумуса сосредоточено в слое 0-30 см, также уменьшение гумуса связано и со степенью смытости почвы, т.е. эродированности.
Эродированныепредкавказские черноземы имеют меньшую мощность гумусового горизонта.Содержание гумуса по мере увеличения степени эродированности уменьшается впахотном слое до 3,7-2,5%. Общий запас гумуса по отношению к неэродированнымпочвам сокращается на 20-60%. Резко увеличивается содержание карбонатовкальция, их количество в пахотном слое средне — и сильноэродированных почвсоставляет 4-6%.
4.2 Поглощенныекатионы
Важной физико-химическойхарактеристикой является состав почвенного поглощающего комплекса (ППК).
Емкость поглощения – этосумма всех поглощенных Катонов, способных к обмену на другие катионы. Онивыражаются в миллиграмм — эквивалентах на 100 г почвы. Из поглощенных катионов в почве могут быть катионы водорода, кальция, магния, натрия,калия.
В почвах Ростовскойобласти основными катионами являются катионы кальция, магния, а в солонцеватыхпочвах и солонцах, кроме них, катион натрия.
Величина емкостипоглощения больше в черноземах, чем в каштановых почвах, а в глинистыхразновидностях больше, чем в суглинистых и супесчаных.
Почва способна поглощатьфосфорную кислоту и ее соли, нитраты она поглощает слабо и только биологическимпутем — бактериями.
Из поглощенных катионовположительную роль играет катион кальция, способствующий образованию прочнойструктуры почв, которая определяет хорошие физические свойства почв.
Предкавказские черноземыимеют слабощелочную реакцию. Емкость поглощения средняя — 39,0-48,0. В поглощенномсостоянии находятся катионы кальция, магния, натрия, и калия, причемпреобладает кальций (87,5-90%).
Почвенный растворпредставляет собой почвенную воду со всеми растворенными в ней органическими иминеральными веществами. Из этого раствоа корневая система растений потребляетминеральные соединения основных элементов питания – азота, фосфора и калия, атакже кальция, магния, серы и другие макро и микроэлементы.
По классификации проф.Л.П. Розова, в незасоленных почвах сухого остатка менее 0,2%, в слабозасолекнных-0,25-0,5%, в слабозасоленных — 0,5-0,7%, в сильносолончаковых, — 0,7-1%, всреднесолончаковых более 1 %.
Почвенный раствор можетиметь кислую, нейтральную или щелочную реакцию. Почвы Ростовской области илинейтральные, или щелочные. Реакцию почвенного раствора принято характеризоватьпо концентрации водородного иона при помощи символа рН. Значение рН меньше 7 — почвы имеют, кислую реакцию, больше — щелочную реакцию, равное 7 – почвынейтральные.
В зависимости от типовпочв в хозяйства поглощенный комплекс насыщен кальцием и магнием, сумма которыхв верхнем слое достигает 38,0-48,0 мг-экв. На 100 г сухого вещества.
В состав поглощенныхоснований преобладает Са2+ и Mg2+ содержание их в пахотном слое колеблется от 38,0до 48,0мг-экв на 100 граммов почвы. Для смытых почв возрастающую роль играетпоглощенный Mg2+, доля которого в верхних горизонтахувеличивается до 22-33 % от суммы Са2+ и Mg2+ (Агафонов, Полуэктов Е.В., Е.В., 1999).
4.3 Солевой состав
В Ростовской области свыше2 млн. га засоленных комплексных почв, что составляет 1/5 часть всех земельныхугодий.
Солонцеватые почвысодержат в составе поглощенного комплекса обменный натрий, придающий имнеблагоприятные агрофизические свойства. Значительное распределение областиполучили засоленные почвы, особенно их много в орошаемой зоне.
Солонцеватость почввызывается поглощением катионов натрия. При наличии поглощенного натрияпочвенная масса во влажном состоянии становится очень вязкой, воздушно — иводонепронициаемой, а в сухом состоянии — очень плотной, как камень,растрескивается на глыбы и призмы, разрывая корневую системусельскохозяйственных культур. В результате таких отрицательных агрофизическихсвойств солонцеватая почва, и особенно солонец, малопригодны длясельскохозяйственных культур. Кроме того, солонцеватая почва имеет плохиеагрофизиологические свойства: повышенную щелочность и высокое осмотическоедавление, отрицательно действующего на растение.
Неблагоприятные условияроста и развития растений на солонцеватых почвах тем сильнее, чем большестепень их солонцеватости.
По классификации проф.Н.А. Качинского к несолонцеватым относятся почвы, содержащие поглощенногонатрия до 3% от емкости поглощения; слабосолонцеватые — 3-5%,среднесолонцеватые — 5-10%, сильносолонцеватые — 10-15% и солонцы — более15-20%.
Наиболее эффективнымсредством по рассолению почв является замена катиона натрия на катион кальциягипса или другой кальциевой соли.
Гипсование — наиболеерадикальное средство по снижению засоленности солончаков. Оно позволяет резкоулучшить водно-физические и химические свойства солонцов. Можно использовать идругие кальциевые соли, такие как фосфорный или хлористый калий, при условиихорошей промывки.
Также могут быть эффективныповерхностные обработки в сочетании с глубоким рыхлением, внесение органическихили минеральных удобрений, использование искусственных структурообразователей.
Но все эти мероприятия поулучшению плодородия и агротехнические обработки в настоящее времядорогостоящие и с финансово-экономической точки зрения мало эффективны (МухаВ.Д., 1994).
На территории ООО«Михайловское» Целинского района Ростовской области засоленных почв нет.
4.4 Содержаниеподвижных форм питательных веществ
Содержание питательныхдля растений веществ в почве определяет величину урожая. Растения используют ихводнорастворимые формы.
Азот – входит в состав всех белковыхвеществ, содержится в хлорофилле, нуклеиновых кислотах, фосфотидах и многихдругих органических веществах живой клетки.
Азот доступен растениямглавным образом в форме аммония, нитратов, нитритов, которые образуется при разложенииазотистых органических веществ. Нитраты практически не содержатся в почве.Аммонийный и нитратный азот – основная форма азотистых соединений, которымипитаются растения. Ион NH+4 легко поглощаются почвой c частичным переходом в необменное (фиксированное) состояние.Ион NO-3 находится преимущественно в почвенномрастворе и легко используется растениями.
Обеспеченность растенийазотом зависит от скорости разложения органических веществ. Однако нельзяполучить высокие урожаи только благодаря мобилизации природных запасов азотадаже на богатых гумусом почвах. Растение потребляет азот в больших количествах.По содержанию в растениях он занимает первое место из элементов питания,получаемых из почвы.
Фосфор входит в состав многих органическихсоединений, без которых невозможна жизнедеятельность организмов. В почвахфосфор содержится в органических и минеральных соединениях. Органические представленыфитином, нуклеиновыми кислотами и др., минеральные – солями кальция, магнияжелеза. Фосфор входит в состав апатита, фосфорита вианита, а также находится в поглощенномсостоянии в виде фосфат-аниона. В минеральных соединениях почв фосфорпредставлен большей частью малоподвижными формами. Растворимость фосфатовкальция, магния, алюминия и железа тем меньше, чем выше их основность. Впочвах, богатых кальцием, растворимые фосфаты становятся более основными именее растворимыми, превращаясь в конечном итоге в гидроксилапатит. Фосфатыявляются основным источником фосфора для растений. Фосфор органических соединенийусваивается главным образом после их минерализации. Применение фосфорныхудобрений целесообразно почти на всех почвах.
Калий осуществляет важныефизиологические функции в организмах. Потребляется растениями в больших количествах,особенно такими культурами, как картофель, корнеплоды, травы, табак. Валовоесодержание калия (К2О) в почвах относительно высокое. В почвахтяжелого механического состава оно составляет 2% и более. Значительно меньшекалия в легких почвах.
Основная часть калия впочве входит в состав кристаллической решетки первичных вторичных минералов вмалодоступной для растений форме. Калий содержится в почве также в поглощенномсостоянии (обменный и необменный) и в форме простых солей. В этой форме онлегко доступен растением, но доля его незначительна. Основным источником калиядля растений является обменный калий. Его доступность тем больше, чем вышестепень насыщенности им почв. Необменный, или фиксированный, калийтруднодоступен. Однако между обменным и необменным калием в почве существуетопределенное равновесие. При потреблении обменного калия его запасы пополняютсяза счет необменного. При наличии значительной доли калия в малодоступной формерастения испытывают в нем недостаток (Кауречев И.С., Панов Н.П., 1989).
Согласно данным Е.В.Агафонова и Е.В. Полуэктова (1999) предкавказский чернозем содержит 0,20-0,25%валового азота, а запаса его во всей толще 25-30 т/га. Гидролизуемого азота впахотном слое много 8-10 мг, в подпахотном — 0,5-1,5 мг на 100 г почвы. Несмотря на высокое содержание гидрозируемого азота в пахотном слое предкавказскихчерноземов растения хорошо отзываются на азотные удобрения.
Подвижным калиемпредкавказские черноземы вполне обеспечены: в пахотном слое его более 25-35 мг,а в подпахотном- 15-25 мг на 100 г почвы.
Подвижной фосфорнойкислотой эти почвы обеспечены слабо или средне: в пахотном слое – 1,5-4,0 мг, вподпахотном – 0,5-1,5 мг на 100 г почвы.
Оптимальной особенностьюпочв ООО «Михайловское» является то, что эффективное плодородие, т.е. обеспеченностьподвижными формами фосфора и калия ниже среднего уровня хозяйств южной зоныРостовской области. Более половины всех обследованных угодий в пахотномгоризонте имеют низкое содержание фосфатов: 42,6% — среднее и всего лишь 5,5%имеют повышенное –оптимальное содержание Р2О5. исоставляет от 1,0-1,5 мг на 100 г почвы (низкая обеспеченность) и 1,5-3,0 мг на 100 г почвы (средняя обеспеченность).
Содержание обменногокалия повышенное или высокое составляет от 20,0-30,0 мг на 100 г почвы (средняя обеспеченность) и 30,0-40,0 мг на 100 г почвы (повышенная обеспеченность).
5. Обоснование выборапочвенных участков, пригодных для орошения
Пригодность территориипод орошение определяется совокупностью целого ряда местных условий, из которыхважнейшим является почвенно-мелиоаративная обстановка. В целом при оценке иобосновании пригодности территории под орошение необходимо руководствоватьсяопределенными требованиями как уклон местности, гидрологический режим,гранулометрический состав, солевой режим и другие физические свойства.
Передпочвенно-мелиоративными исследованиями, проводимыми в целях определенияпригодности земель под орошение, ставятся такие задачи:
1) дать характеристикупочвенного покрова с точки зрения возможности под орошение;
2) определить возможныеизменения почв под влиянием орошения;
3) обосноватьмелиоративные мероприятия по предупреждению заболачивания и засоления почв;
4) наметить агротехническиеи другие мероприятия, способствующие повышению плодородия почв при орошении(Минаков А.В., 1982).
Но необходимо незабывать, что вторичное засоление является неизбежным спутником орошения толькопри следующих 34словиях: слабой естественной дренированности территории;наличия определенного исходного запаса солей в почво-грунтах (а также грунтовыхводах), вовлечение которых в ирригационный влагооборот может вывести в активноесостояние; подъеме грунтовых вод и превышения критической глубины их залегания.
Орошение на черноземахпредпочтительно проводить в форме дождевания в целях сохранности их структуры исложения.
I. Характеристика участков пригодныхдля орошения:
1. Черноземы обыкновенныеслабогумусные мощные слабодефлированные.
2. Черноземы обыкновенныеслабогумусные мощные слабосмытые
— механический составпочв глинистый;
— почвообразующие иподстилающие породы – лессовидные глины и суглинки;
— структура зернисто-комковатая;
— водопрочность агрегатов61- 67 %;
— водопроницаемостьравная 1,12-1,20 мм/мин.
— максимальная гигроскопичностьв пахотном слое и подпахотном горизонте 10,4-11,2%; предельная влагоемкость — 35-40%, влажность устойчивого завядания от 15,0 до 15,6%, однако благодарясравнительно высокой полевой влагоемкости диапазон активной влаги в верхнейчасти профиля достаточно значителен и достигает 21,6%;
— содержание гумуса в горизонтеА обычно колеблется от 4 до 5 %, с глубиной количество гумуса уменьшаетсяпостепенно, вследствие большой мощности гумусового горизонта запасы гумусадостигают 340-470 т/га;
— поглощенный комплекснасыщен кальцием и магнием, сумма которых в верхнем слое достигает 38,0-48,0мг-экв на 100 г сухого вещества;
— удельный вес вгоризонте А — 2,55-2,57, в горизонте В — 2,61-2,7. Объемный вес пахотного слоя- 0,96-1,07, в горизонте А2 1,15-1,25 г /см3 ;.
— Порозность большая (впахотном слое около 60%, с глубиной она уменьшается до 45 %);
— грунтовые воды на этихпочвах залегают на глубине 8-10 метров, и, естественно, никакого влияния напроцесс почвообразования не оказывают,
— подвижной фосфорнойкислотой эти почвы обеспечены слабо или средне: в пахотном слое – 1,5-4,0 мг, вподпахотном – 0,5-1,5 мг на 100 г почвы.
— содержание обменногокалия повышенное или высокое составляет от 20,0-30,0 мг на 100 г почвы (средняя обеспеченность) и 30,0-40,0 мг на 100 г почвы (повышенная обеспеченность).
Единственным показателем,который может ограничить пригодность этих почв к орошению является то, что натерритории этих почав ежегодно в разной степени проявляются эрозионныепроцессы: на повышенных ветроударных склонах — дефляция; на землях с уклоном от1о до 3о — совместное действие водной и ветровой эрозии.
По комплексу показателейсвойств и режимов почвы данного участка пригодны для орошения.
II. Характеристика участков непригодныхдля орошения
1. Влажно-луговые почвы
— механический составглинистый, Почвообразующие породы – аллювиальные глины или суглинки;
— воднофизическиесвойства плохие, очень низкая водопронициаемость равная 0,90-120 мм/мин;
— почвы балок характеризуютсяменьшей интенсивностью эрозионных процессов. Почвы балок отличаются большойсмытостью. Влажно-луговые почвы обладают высокой смытостью. Наименьшая влагоемкостьсоставляет 30-37%;
— емкость обменногопоглощения компонентов низкая, по сравнению с другими почвами;
— так как влажно-луговыепочвы образовались в результате дерновогои глеевого почвообразовательныхпроцессов в условиях поверхностного увлажнения и постоянной связи спочвенно-грунтовыми водами. Помимо дерного и глеевого процессов навлажно-луговых почвах в различных стадиях проявляться слитизация, солончаковыйи солонцовый процессы;
— распространены этипочвы по понижениям рельефа на недринированных равнинах, увлажняются грунтовымиводами, залегающими в вегетационный период на глубине 1-3 метров;
— одним изнеблагоприятных показателей, который ограничивает пригодность влажно-луговыхпочв к орошению является то, что для этих почв характерна резкая сезоннаяизменчивость условий увлажнения, так при непродолжительном затоплениипроисходит остепнение, при длительном – заболачивание. Луговые почвы имеютпеременный (периодически-промывной, периодически-выпотный) водный режим, чтовлечет за собой неустойчивость их современного засоления, а следственно ихнепригодность к орошению.
По компоненту показателейсвойств и режимов почвы данного участка не пригодны для орошения, так как могутвызвать водную эрозию, а также вторичное засоление почв.
Выводы
Важнейшая задачасельскохозяйственного производства на предкавказских черноземных почвах –правильное использование их высокого потенциального плодородия, сохранения гумусовогослоя от разрушения. Основные пути в решении этой задачи является рациональныеприемы обработки, накопление и правильное расходование влаги,- внесениеудобрений, улучшение структуры посевных площадей, а также созданиеблагоприятных условий возделывания сельскохозяйственных культур, введениевысокоурожайных культур и сортов, борьба с эрозией, как с ветровой, так идефляцией.
В последнее время оченьактуальной проблемой стала дегумификация почв. Так для сохранения существующегосодержания гумуса в почвах, необходимо внесение органического удобрения(полупревшего навоза) в количестве не менее 10 тонн на гектаре пашни, один разв 5 лет, также черноземы предкавказские не смотря на высокое их потенциальноеплодородие почв, хорошо отзываются на внесение минеральных удобрений.
Повышение интенсификацииземледелия сопровождается явлением, которое называется выпаханностью почв. Онозаключает в себе уменьшение содержания гумуса в пахотном слое почв, увеличениевсех видов почвенной кислотности от систематического применения физиологическихкислых удобрений, что ведет к уменьшению степени насыщенности почв основаниями.
Потери органическоговещества, связанного с наличием и увеличением доли свободной фракции гумуса вконечном итоге ведет к снижению оструктуренности почв и ухудшению их физическихсвойств.
На территории ООО«Михайловское» Целинского района Ростовской области ежегодно в разной степенипроявляются эрозионные процессы: на повышенных ветроударных склонах — дефляция;на землях с уклоном от 1о до 3о — совместное действиеводной и ветровой эрозии.
Для надежной защиты почвот эрозии предусматриваются комплекс противоэрозионных мероприятий:организационно-хозяйственных, агротехнических и лесомелиоративных.
Организационно-хозяйственныымимероприятиями предусмотрено совершенствование структуры посевных площадей,размещение полей севооборотов и рабочих участков поперек направленияэрозионно-опасных ветров или поперек склона.
Значительная роль взащите почв от эрозии отводится агротехническим мероприятиям. В основупочвозащитной технологии положена плоскорезная обработка почвы, котораяулучшает условия развития сельскохозяйственных культур, способствует накоплениювлаги в почве.
В системе мероприятий позащите почв от эрозии одно из мест занимает полезащитные лесные полосы.
По комплексу показателейсвойств и режимов, почвы данного участка пригодны для орошения, но пофинансово-экономическим причинам не орошаются.
Список используемойлитературы
1. Агроклиматические ресурсы Ростовской области:Справочник. — Л.: Гидрометеоиздат, 1972. – 251 с.
2. Агафонов Е.В., Полуэктов Е.В. Почвы иудобрения Ростовской области: Учебное пособие /Е.В. Агафонов, Е.В. Полуэктов.2-е изд. — Персиановка, 1999. – 90 с.
3. Вальков В.Ф. Экология почв Ростовскойобласти.- Ростов-на Дону, СКЦНШ, 1994
4. Воронцов А.И., Щетинский Е.А., Никодимов И.Д.Охрана природы. – М.: Агропромиздат, 1989. – 303 с.
5. Добровольский Г.В. Биосферно-экологическоезначение почв. М.: Колос, 1996. С. 5-10.
6. Кауречев И.С., Н.П.Панов, Н.И.Розов и др.; /Почвоведение / Под ред. И.С. Кауречева.-4-е изд., перераб. И доп.-М.: Агропроиздат, 1989. 719 с.
7. Материалы почвенных исследований на территориис.х. предприятия ООО «Михайловское» Целинского района Ростовской области
8. Минкин М.Б. Мелиоративное почвоведение.-Персиановка, 1982
9. Муха В.Д. Агропочвоведение.М: Колос, 1994.
10. Новикова А.В. Прогнозирование вторичногозасоления почв при орошении. – Киев, Агропроиздат, 1975.
11. Рыбенец Г.В. Динамика гумуса и карбонатов вчерноземе обыкновенном южной Европейской фации: Автореф. дисс…канд. с.-х. наук,Краснодар, 1994. – С. 21-23.
12. Полуэктов Е.В., Турулев В.В.Водопроницаемость и эрозия почв (учебное пособие). – Новочеркасск, 1994.-154 с.
13. Хрусталев Ю.П., Василенко В.Н., Свисюк И.В.Климат и агроклиматические ресурсы Ростовской области. Ростов –на-Дону,2002.-250.
14. Хрусталев Ю.П., Андреев С.С., Андриани Ю.Р.Биоклиматические ресурсы Ростовской области. Ростов-на – Дону, 2002.- 253 с.