Агроэкологическая характеристика почвенных ресурсов Воскресенского района Саратовской области

Федеральное государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Саратовский  государственный аграрный университет  имени Н. И. Вавилова»

Агрономический  факультет

Кафедра «Химии, агрохимии и почвоведения»

Курсовая работа

по дисциплине «Почвоведение»

на тему:

«Агроэкологическая характеристика почвенных ресурсов Воскресенского района Саратовской области»

Выполнил: студент второго курса

агрономического факультета,

группы А-201

Руководитель: доктор

сельскохозяйственных наук,

профессор

Саратов – 2011

План

Введение

Растениеводство является основой сельского хозяйства, поскольку удовлетворяет потребностям человека в растительных продуктах питания, различных материалах, снабжает животноводство и рыбоводство кормами и т. д. Успешное растениеводство возможно только при рациональном учёте почвенно-климатических особенностей конкретного региона и применении современных технологий возделывания и новых высокопродуктивных сортов и гибридов растений. В условиях динамично растущих потребностей людей в высококачественной экологически чистой недорогой продукции агропромышленного комплекса, ключевую роль играет специалист-агроном, владеющий всей полнотой знаний о почвенном покрове своего района, знающий особенности почв, умеющий применять комплексные приёмы воспроизводства и повышения их плодородия и управлять почвенными процессами.

Цель курсовой работы: углублённое изучение условий формирования почв, их свойств и признаков, отличительных черт и особенностей, мероприятий по их улучшению и рациональному использованию, оценка их современного экологического состояния и уровня плодородия. В ходе выполнения работы поставлена задача закрепления полученных в ходе лекционных, семинарских лабораторных и самостоятельных занятий знаний, углублённо изучить отдельные аспекты и выработать умение применять полученные знания для решения практических задач сельского хозяйства.

Воскресенский район  Саратовской области занят лесостепной биоклиматической (природно-климатической) зоной и относится к Северной Правобережной экономической микрозоне. Преобладающими типами почв являются различные чернозёмы: южные чернозёмы (7,7% от общей площади района), выщелоченные чернозёмы (15,0%), обыкновенные чернозёмы (27,0%), чернозёмы на элювии коренных пород (40%) и прочие типы почв (10,3%).

Воскресенский район  специализируется на сельскохозяйственном производстве. Главное направление в растениеводстве - зерновое, в животноводстве - молочно-мясное скотоводство. Промышленное производство представляют производство безалкогольных напитков в с. Усовка, молокозавод в с. Воскресенское, производство крупы в с. Славянка, производство кирпича в с. Воскресенское, производство подсолнечного масла в с. Чардым, производство валяной обуви в с. Воскресенское, производство хлебобулочных изделий, производство столярных изделий, работает лесхоз.

Часть 1. Природные  условия почвообразования

1.1. Климат

Северная Правобережная  микрозона, к которой относится Воскресенский район Саратовской области, занимает лесостепь с умеренно засушливым климатом. Среднегодовая температура воздуха варьирует в пределах +3,4…+5,1 ºС. Максимальная температура в летний период достигает +41 ºС в июле, минимальная температура зимой опускается до –41ºС в январе. Средняя температура воздуха в январе составляет -12 °C, средняя температура июля достигает +22 °C. В среднем по многолетним наблюдениям определены даты перехода температуры воздуха через +5 ºС (начало и конец вегетации): 16.04-15.10. Переход температуры через +10 ºС выпадает на даты 28.04-30.09. Сумма температур за период с температурой выше +10 ºС находится в интервале 2400…2600 ºС. Годовая сумма осадков составляет в среднем 391…435 мм, из них 250…295 мм осадков выпадает за теплый период с апреля по октябрь. Гидротермический коэффициент находится в пределах 0,7…0,8. Запас продуктивной влаги в слое 0-100 см к началу сева яровых культур составляет 140…160 мм.

По климатическим условиям, в целом, Воскресенский район  Саратовской области является подходящим для возделывания многих основных сельскохозяйственных культур. Однако наблюдаемая в отдельные годы засуха, явление, свойственное для всей области в целом, значительно снижает урожайность зерновых, зернобобовых, масличных, овощных и других культур, возделываемых в Воскресенском районе. Также могут наблюдаться поздневесенние и раннеосенние заморозки, причиняющие большой вред многим овощным и плодово-ягодным культурам, подсолнечнику и кукурузе, а также целому ряду других нехолодостойких культур. Достаточно высокая сумма активных температур свыше +10 ºС в вегетационный период позволяет возделывать в Воскресенском районе все основные сельскохозяйственные культуры, произрастающие в Саратовской области, однако особенно следует отметить колоссальный продукционный потенциал для садоводства и северного виноградарства, который возможно реализовать при рациональном использовании ресурсов района.

1.2. Рельеф и почвообразующие породы

Воскресенский район  находится на Приволжской возвышенности, его площадь составляет 1450 км². Самые главные природные достопримечательности района - волжские береговые обрывы, с глубокими оврагами и балками-ущельями и высокая останцовая гряда Приволжской возвышенности, протянувшаяся вдоль реки Волги на 30 км, названная Змеёвыми горами. Это интразональный лесостепной «остров» среди степей.

Рельеф на территории района холмистый, расчлененный балками, оврагами, речными долинами - основные формы мезо- и микрорельефа. Расчленённость территории колеблется в пределах 0,6…0,9 км/км². Число действующих вершин оврагов составляет 5…6 шт. на 1 км². Абсолютные высоты различны: от 286 до 20 м. Средние отметки рельефа составляют 50…150 м. Преобладающая крутизна на склоне составляет 4…6 градусов, на притеневых участках около 12 градусов. В Воскресенском районе остро стоит проблема эрозии почв. 64,6% пахотных земель подвержены общей эрозии, в том числе 59,5% - водной и 5,1% ветровой эрозии. Территория района дренируется Терешкой, Елшанкой, Чардымом и другими реками, впадающими в Волгу.

Почвообразующие и подстилающие породы на территории района разнообразны. На юге и юго-востоке Воскресенского района высокий правый берег реки Волги сложен нерасчленёнными аллювиальными отложениями: дочетвертичными породами, которые также встречаются в виде массива в западной части Воскресенского района. Центральную часть Воскресенского района по обеим сторонам реки Терешки занимают элювиально-делювиальные нерасчленённые отложения (суглинки, щебёнка). Вдоль всего течения реки Терешки расположены современные аллювиальные отложения: пески, суглинки, глины. С продвижением к юго-востоку от реки Терешки вдоль её левого берега современные аллювиальные отложения сменяются узкой полосой верхнечетвертичных аллювиальных отложений, а затем ещё более узкой полосой среднечетвертичных аллювиальных отложений. На севере района встречаются современные верхнечетвертичные аллювиальные отложения (пески, суглинки, глины).

1.3. Поверхностные и грунтовые воды

В связи с образованием Волгоградского водохранилища уровень  воды в реке Волге у села Воскресенское поднялся более чем на 6 метров. Ширина водохранилища возле села Воскресенское около 3 км, а в устье реки Чардым 10 километров. Расширение водохранилища произошло в основном за счет затопления Левобережья. Ниже села Березняки Волга заметно расширяется, а справа и слева от изгибов ее основного русла находится множество островов, отделенных от берега и друг от друга протоками.

На территории Воскресенского района находятся 5 рек:

• Волга — 12853 га, протяженность 112 км;
• Терешка — 75 км;
• Карабулак — 20 км;
• Чардым — 18 км;
• Елшанка — 4,5 км.

На территории района находятся 33 пруда.

Терешка — самая быстрая река в Саратовской области. На реке Чардым была зафиксирована температура воды +30,6 ºС — самая высокая за все время наблюдений на всех реках Саратовской области. На территории Воскресенского района имеется 11 родников и 60 артезианских скважин. Речная сеть играет большую роль в водоснабжении и орошении территорий.

Воды рек всей Северной Правобережной микрозоны, к которой  относится Воскресенский район, имеют минимальную минерализованность (0,15…0,20 г/л) в весенний период и максимальную минерализованность (до 0,4…0,6 г/л) в межень, жесткость – 16…18%. Подземные воды – пресные, находятся на глубине 60…130 м, а в долинах рек – на глубине 3…10 м. Качество вод – хорошее для питья. Например, на территории Воскресенского района находится известный во всей области и за её пределами родник «Белый ключ», давший название одноименной фирме, которая поставляет на потребительский рынок области артезианскую питьевую воду высшего качества.

1.4. Растительность

Растительный покров Воскресенского района Саратовской области отличается большим видовым и ассоциативным разнообразием. Территориально в центральной части района наиболее распространены богаторазнотравно-типчаково-ковыльные степи (ковыли: узколистный, красный, Лессинга и тырса, типчак, таволга шестилепестная, клевер, шалфей степной, полынь австрийская и др.) на различных чернозёмах. К северу района распространены типчаково-ковылковые (ковыль Лессинга, типчак, полынь Лерха, ромашник и др) местами слабо комплексные степи на обыкновенных и южных чернозёмах. В окрестностях села Елшанка широко распространены разнотравно-типчаково-ковыльные степи (тырса, типчак сизый, полынь австрийская и разнотравье, связанное с каменистыми субстратами: тысячелистник благородный, лапчатка серебристая) на щебнистых слаборазвитых обыкновенных чернозёмах (на опоках и песчаниках).

Естественные степные  сообщества из разнотравно-типчаково-ковыльных  ассоциаций были распаханы в прошлые  века. На их месте раскинулись сельскохозяйственные поля и пастбища. Под пашней находится более 50% общей площади района.

Леса из дуба, липы, клена  остролистного, березы и осины сохранились в Змеёвых горах, балках и оврагах по всему району. На территории Воскресенского района располагаются сосновые и берёзовые насаждения. Под лесами и кустарниками в общей сложности занято свыше 26 тыс. га. На территории района расположена часть самого большого леса в Саратовской области (140 километров в длину). Этот лес без перерывов тянется сначала по Змеёвым горам, охватывает с запада Вольск, отходит несколько от Волги, а, вернувшись к ней, покрывает Хвалынские горы. В Воскресенском районе взяты под охрану как памятник природы Змеёвы горы. Естественные леса и лесопосадки занимают 15,4 % территории района. Преобладают насаждения дуба (68,4 %), липы (7 %), тополя (7 %), хвойных (5 %), осины (4 %), березы (1,4 %). Общий запас древесины составляет 2741 тыс. м³, из него расчетная лесосека (подлежит ежегодной выборочной вырубке) около 20 тыс. м³.

Все леса имеют большое  водоохранное и почвозащитное значение.

Часть 2. Почвенный  покров

2.1. Систематика почв

В Северной Правобережной  микрозоне в зоне лесостепи сформировались выщелоченные чернозёмы (до 155,2 тыс. га) с пятнами серых лесных почв.

Серые лесные почвы приурочены к северной части и залегают на хорошо дренируемых участках водоразделов из третичных опок, песчаников, продуктов выветривания – суглинков и супесей, часто перемешенных. Это определяет пестроту и неоднородность почвенного покрова Балтайского, Базарнокарабулакского и Петровского районов и необходимость дифференцированных агромелиоративных приёмов. Серые лесные почвы легкие – песчаные, супесчаные и легкосуглинистые, нередко – щебенчатые, расположены в пределах верхнего плато на третичных песках, песчаниках и опоках.

В южной части зоны преобладают обыкновенные чернозёмы (279,3 тыс. га), местами солонцеватые и маломощные от глинистых до песчаных. По склонам к Волге распространены чернозёмы с неразвитым профилем, маломощные хрящеватые и щебенчатые: на выходах карбонатных пород залегают чернозёмы карбонатные маломощные. Широко распространены чернозёмы на элювии коренных пород (413,8 тыс. га). В Вольском и Воскресенском районах встречаются чернозёмы южные солонцеватые (79,7 тыс. га). Почвы всей Северной Правобережной микрозоны сильно эродированы, а вдоль берега Волги находится полоса смытых почв.

Почвенный покров Воскресенского района Саратовской области характеризуется также большим разнообразием, вызванным неодинаковыми проявлениями факторов почвообразовательного процесса.

Значительная часть площади почвенного покрова Воскресенского района относится к южным маломощным малогумусным щебенчатым черноземам. Вдоль берегов рек района обособляются узкие полосы аллювиальных (пойменных) почв. Также встречаются и другие почвы, характерные для Северной Правобережной микрозоны Саратовской области.

Таксономия наиболее распространённой почвы Воскресенского района Саратовской области следующая:

Особенно следует отметить недостаток литературных источников, в которых представлены и подробно описаны особенности почвенного покрова Воскресенского района Саратовской области, а также подчеркнуть факт наличия определённых расхождений в имеющихся данных, вызванных, по-видимому, недостаточной изученностью территории района и его почвенной неоднородностью. Недостаточно высокое развитие в данном районе агропромышленного комплекса, в частности растениеводческой отрасли, очевидно, также обуславливает нехватку данных современных исследований о динамике и характере почвенных процессов.

2.2. Морфологические признаки почв

Южные чернозёмы – распространённые почвы Воскресенского района, формировались под типчаково-ковыльной и разнотравной растительностью.

Почвообразование южных чернозёмов происходит на лёссах и лёссовидных породах, на бурых и красно-бурых тяжелых суглинках, на сыртовых суглинках, содержащих до 5% карбонатов и легкорастворимые соли, а также на коренных породах и продуктах разрушения коренных и осадочных пород.

Морфологические признаки подтипа – чернозёмы южные (Ч^ю):

2.3. Свойства почв

В почвах и породах  могут находиться частицы диаметром  как менее 0,001 мм, так и более  нескольких сантиметров. Для подробного анализа весь возможный диапазон размеров делят на участки, называемые фракциями. Единой классификации частиц не существует. Исторически первая классификация фракций предложена А. Аттербергом в 1912 и была основана на изучении физических свойств монофракциальных смесей. Их анализ показал резкие качественные различия, в частности, в липкости при достижении размеров 0,002, 0,02 и 0,2 мм. Шкала Аттерберга легла в основу более новых зарубежных классификаций. В СССР и России была принята классификация (шкала) Н. А. Качинского:

Вместе с этими, в классификации Качинского выделяются фракции:

• физического песка – частицы крупнее 0,01 мм;
• физической глины – частицы мельче 0,01 мм;
• гравия – 1…3 мм (частицы более 1 мм составляют скелетную часть);
• каменистой части почвы – крупнее 3 мм.

Классификация почв по гранулометрическому составу (по Н.А. Качинскому):

Для более полной характеристики почвы по гранулометрическому составу в классификацию Качинского введено понятие преобладающих фракций: гравелистой (3—1 мм), песчаной (1—0,05 мм), крупнопылеватой (0,05—0,01 мм), пылеватой (0,01 — 0,001 мм) и иловатой (<0,001 мм). Для уточнения к основному названию добавляются две преобладающие фракции почвы, причём самая многочисленная ставится в конце.

Гранулометрический состав и содержание гумуса в значительной мере определяют физико-химические и агрохимические свойства почв.

Гранулометрический  состав чернозёма южного представлен  в таблице 1.

Таблица 1

Гранулометрический  состав чернозёма южного

Рассмотрев пахотный слой горизонта А, можно дать характеристики для южных чернозёмов по гранулометрическому  составу. У южных чернозёмов преобладает степной тип почвообразования. Содержание физической глины (частиц мельче 0,01 мм) в горизонте А составляет 59%. Таким образом, можно охарактеризовать данный тип почвы как суглинок тяжелый пылевато-иловатый. Такие почвы могут подвергаться распылению при нерациональной сельскохозяйственной обработке, почвы могут подвергаться воздушной и, особенно, водной эрозии. При увлажнении такие почвы способны набухать, увеличиваясь в объёмах. При подсыхании образуется корка и трещины на поверхности почвы. При внесении органических удобрений (навоза, соломы в комплексе с азотсодержащими удобрениями и др.) качество таких почв повышается, улучшаются водный, воздушный и тепловой режимы.

Агрохимическая характеристика основных почвенных разностей, рассмотренная на примере чернозёмов южных неполноразвитых среднемощных среднегумусированных глинистых и тяжелосуглинистых, представлена в таблице 2.

Таблица 2

Агрохимическая характеристика основных почвенных разностей

на примере чернозёмов южных неполноразвитых среднемощных среднегумусированных глинистых и тяжелосуглинистых

У чернозёмов южных содержание гумуса находится в пределах 4…7%, падение его содержания с глубиной постепенное. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, прочно связанные с кальцием, отношение С_гк : С_фк > 1,5. Емкость поглощения достаточно высокая – 30…40 мг-экв на 100 г почвы. Насыщенность основаниями составляет 98…100%, таким образом, данные почвы насыщены основаниями, при этом могут содержать небольшое количество обменного натрия.

Реакция среды в верхней  части гумусового горизонта близка к нейтральной, pH водной вытяжки составляет 7,0…7,3; вниз по профилю подщелачивается, pH повышается до 8,0 и более. Гидролитическая кислотность невысокая 0,2…0,5 мг-экв на 100 г почвы.

Рассмотрим результаты химического анализа водной вытяжки  на примере чернозёмов южных маломощных слабосмытых слабогумусированных легкосуглинистых, приведённых в таблице 3.

Таблица 3

Сводная таблица химического  анализа водной вытяжки почв на примере

чернозёмов  южных маломощных слабосмытых слабогумусированных  легкосуглинистых