Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Агроэкологическая оценка почв Чебоксарского района Чувашской Республики

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра экологии

Самостоятельная работа

Выполнил:

студент 015151 группы

Нестерёнок К.С.

Проверил:

Декан ф-та почвоведения и агроэкологии

Мельников С. П.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ– ПУШКИН

2011

Содержание

Введение.............................................................................................................................3

Глава 1. Характеристика агроэкосистемы.....................................................................4

1.1. Географическое положение Чебоксарского района Чувашской Республики......4

1.2. климат..........................................................................................................................4

1.3. рельеф………………………………………………………………………………...4

1.4.Почвообразующие породы и почвенный покров......................................................5

1.5. Растительный покров………......................................................................................5

1.6. Физико-химическая характеристика двух разновидностей

почв......................................................................................................................................6

1.6. Антропогенное использование территории.............................................................6

1.7. Возможные негативные экологические факторы....................................................7

Глава 2. Оценка устойчивости почв к антропогенному

воздействию......................................................................................................................8

Глава 3. Оценка продуктивности..................................................................................9

Глава 4..Определение степени деградации почв по изменению содержанию гумуса, фосфора и калия.....................................................................................................13

Заключение……………………………………………...................................................14

Список использованной литературы

Введение

Непрерывно изменяя и преобразовывая вещества и предметы природной среды, люди обеспечивают себе благоприятные условия и средства существования. На более высоких ступенях общественного развития начинается преобразование самой среды. В конечном итоге каждый продукт труда представляет собой результат совместных действий людей и природы, а уровень производительных сил общества отражает масштабы такого взаимодействия.

По мере роста производительных сил использование природно-ресурсного потенциала неуклонно расширяется, степень участия природной среды в системе общественного производства возрастает, что обуславливает в итоге постоянное усиление разностороннего антропогенного воздействия на природные комплексы и их компонентов.

Прямым следствием такого воздействия является и агроэкосистема-природная экосистема, преобразованная сельскохозяйственной деятельностью человека. Агроэкосистема отличается высокой биологической продуктивностью и доминированием одного или нескольких избранных видов.

Задачей данной работы является агроэкологическая оценка почв хозяйства «Фермер» Чебоксарского района Чувашской республики.

Раздел 1. Характеристика агроэкосистем

1.1. Географическое положение

Чувашская Республика расположена между Нижегородской областью, Республикой Марий Эл, Татарстаном и Мордовией. в почвенно-географическом районировании территория Чувашской Республики входит в состав Среднерусской почвенной провинции лиственно-лесной зоны Центрально-таежной лесной области. Чебоксарский район находится на севере Чувашии.

1.2. Климат

Климат Чувашии умеренно континентальный, с холодной морозной зимой и жарким летом. Средняя годовая температура воздуха на большей территории республики составляет 2,9-3,1 град., а в западных и юго-западных районах - 3,4-3,7 градусов.

Самым теплым месяцем является июль с температурой 18,2-19,4 градусов, самым холодным - январь со средней месячной температурой 12,3-3,4 градусов ниже нуля.

Продолжительность теплого периода со средней суточной температура выше 0 градусов составляет 200-210 дней, холодного - 155-165 дней. За год в республике выпадает от 450 до 550 мм осадков, причем количество их уменьшается по направлению с запада на восток. Средняя годовая относительная влажность воздуха в Чувашии состав-75-78%.

По теплообеспеченности республика относится к умеренному поясу, по увлажнению - к значительно засушливой подзоне засушливой зоны.

Под влиянием климата на легких почвообразующих породах формируется промывной, на средних и тяжелых суглинках периодически промывной, а на глинах - практически непромывной водный режим

1.3. Рельеф

Территория Чувашии расположена в восточной части Восточноевропейской платформы. Почти вся она, за исключение Заволжья, входит в состав Приволжской возвышенности с резко выраженным эрозионным рельефом.

При общем равнинном характере территория Чувашии возвышается над уровнем моря на 51-270 м. Главным базисом эрозии территории Чувашии является уровень реки Волги, имеющий наименьшую высоту -51м.

Почти 97% территории Чувашской Республики расположено в правобережье Волги. Это древняя, слегка приподнятая и наклонная к северу равнина с резко выраженным эрозионным рельефом, занимающая северные отроги Приволжской возвышенности - Чувашское плато.

На севере и северо-востоке, к р. Волге, Чувашское плато заканчивается крутым обрывистым берегом.

Территория, расположенная в Заволжье, является частью Заволжской низменности (Марийская низина) и представлена широкой поймой.

Северная часть Чувашского плато (от берегов Волги до р. Цивиль) сильно изрезана овражно-балочной и гидрографической сетью.

1.4. Почвообразующие породы

Четвертичные отложения начали отлагаться около 1млн лет назад и продолжают накапливаться в настоящее время, покрывая почти всю территорию Чувашии.

Наиболее распространены лессовидные суглинки и глины, покрывающие коренные породы в северных районах Чувашии (Чебоксарский район)

Лессовидные суглинки и глины. Наиболее распространенными почвообразующими породами в Чувашии являются лессовидные суглинки и глины четвертичной системы.

Лессовидные суглинки имеют самое большое распространение в северной и центральной части Чувашии.

Часто лессовидные суглинки и глины содержат карбонаты.

Они обычно окрашены в буровато-палевый или буровато-желтый цвет и имеют средний или тяжелый (редко-легкий или глинистый) гранулометрический состав.

В минералогическом составе лессовидных суглинков и глин преобладает кварц. Содержание кварца составляет более 80%, полевых шпатов - более 9-10%.Минералогический состав лессовидного суглинка отражается на его химическом составе, в котором преобладает кремнезем.

Кислотность (рН водной и солевой вытяжки) зависит от степени выщелоченности карбонатов и варьируется от среднекислой до нейтральной.

Таким образом, лессовидные суглинки различного гранулометрического состава, образовавшиеся в четвертичное время, обладают хорошими водно-физическими и агрохимическими свойствами.

Они служат почвообразующими породами для дерново-подзолистых, серых лесных и черноземных почв.

1.5.Растительный покров

Биологический фактор – растительный мир — является ведущим в почвообразовательных процессах.

Чувашская Республика расположена на стыке двух растительных зон - лесной (подзона - широколиственных лесов) и лесостепной, что определило разнообразие растительности.

Наиболее распространены леса с преобладанием дуба, сосны, березы, осины, липы, ели, ольхи. В подлеске произрастают лещина обыкновенная, жимолость, рябина, черемуха, ива. В травостое лугов и пастбищ преобладает разнотравье при значительном участии Маковых (тонконог, ковыль и др.) и степных бобовых растений (эспарцет).

Болотные массивы, встречающиеся, главным образом, в поймах рек, покрыты черной ольхой, березой, кустарником (клюква, голубикой, черникой ) .

В прибрежных полосах озер и болотистых речек произрастают осока, стрелолист , тростник , камыш, кувшинки и др.

Основные сельскохозяйственные культуры, возделываемые в Чувашской Республике - пшеница яровая, рожь озимая, яровой ячмень, овес, горох, картофель, свекла кормовая, хмель, многолетние травы: люцерна и клевер.

1.6. Физико-химическая характеристика двух разновидностей почв

Таблица1Физико-химические свойства серой лесной среднесуглинистой почвы на лессовидном суглинке

Горизонт

Гл., см

Гумус, %

Ca²⁺

Mg²⁺

Ca²⁺+ Mg²⁺

pH_KCl

А_пах

А2В

В1

0-25

25-42

42-66

5,34

2,56

0,93

19,4

15,6

19,2

6,2

6,4

4,8

25,6

22,0

23,0

6,1

5,7

5,5

Таблица 2.. Физико-химические свойства серой лесной легкосуглинистой почвы на лессовидном суглинке

Горизонт

Гл., см

Гумус, %

Ca²⁺

Mg²⁺

Ca²⁺+ Mg²⁺

pH_KCl

А_пах

А2В

В1

0-24

24-37

45-60

4,2

1,79

0,28

11,1

8,0

12,9

3,1

2,9

7,0

14,2

10,9

19,9

5,9

5,5

4,5

1.7. Антропогенное использование территории

Данное хозяйство, носящее название: «БЛОК». Основное направление специализации – зерно – животноводческое. Поголовье скота – 150 условных голов. В основном – крупный рогатый скот (КРН). В ближайшее время руководство хозяйства собирается расширить площадь пастбищ и сенокосов в ущерб пашни т.к. ожидается прирост поголовья скота. Среднесуточный привес скота составляет около 70 г. Валовой надой около 5000 ц /год. Численность работников – 40.

В 2008 г. под зерновыми культурами было занято около 350 га. Из них яровая пшеница-90 га, рожь озимая – 80 га, овес – 50 га, ячмень – 130 га. Овощи занимают 90 га: картофель – 80 га, свекла – 5 га, морковь– 5 га.

Таблица 3. Экспликация земель

Земельные угодья	Площадь в данном году (га)
1. Пашня	440
2. Залежь	0
3. Сенокосы	170
4. Пастбище	180
5. Сады и ягодники	10
Сельхозугодья	890
Леса и кустарники	200
Болота, озера, реки	50
Усадьбы	15
Прочие земли	-
Всего земель	1255

Поголовье скота: 150 условных голов

1.8. Возможные негативные экологические факторы

Увеличение темпов роста производства сопровождается негативными явлениями. По данным агрохимических исследований, в России более 1 млн. га почв загрязнено особо токсичными (1 класс опасности) и 2.3 млн. га токсичными (2 класс опасности) элементами.

К возможно негативным факторам, которые составляют опасность на территории района, можно отнести в первую очередь тяжелые металлы, в частности содержание свинца. Сельское хозяйство также является источником загрязнения. Наблюдается вымывание удобрений из почвы, которые могут привести к росту минерализации водоемов. Особую опасность представляет неправильное использование пестицидов. Огромную роль в загрязнении играет автотранспорт, который ухудшает качество атмосферы и загрязняет почву горюче-смазочными материалами.

Раздел 2. Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию

Таблица 4. Оценка степени устойчивости почв

Свойство

Почва 1

балл

Почва 2

балл

Геохимический ландшафт
Тип водного режима
Характер рельефа

Интенсивность разложения растительных остатков, %
Гранулометрический состав
Преобладающие глинистые минералы
Преобладающие первичные минералы
Мощность органогенного (гумусоаккумулятивного) горизонта, см
Запасы корней в слое 0-20 см, кг/м²
Содержание гумуса в слое 0-20 см, %
ЕКО, мэкв/100 г
Степень насыщенности основаниями, %
Кислотность (рН_KCl)
Мощность сезонноталого слоя, см

Элювиальный

Промывной

Холмистый

12-22

средний суглинок

гидрослюды

кварц

<0,5

5,34

6,1

Элювиальный

Промывной

Холмистый

21-31

легкий суглинок

каолинит

кварц

<0,5

4,2

5,9

1-я почва: 41 баллов / 14 = 3 категория

2-я почва: 37 баллов / 14 = 2 категория

Раздел 3. Оценка продуктивности

Продуктивность фитоценоза можно оценить теоретически по количеству ФАР и рассчитать по КОУ (климатически обеспеченный урожай).

ПУ - потенциальная урожайность - это продуктивность биоценоза, которая теоретически могла бы быть достигнута при соблюдении всех правил агротехники в индивидуальных почвенных и агрометеорологических условиях. Лимитирующими факторами являются приход ФАР и генетические возможности.

ПУ = Q * Kq / 100 * q * 100,

где ПУ - потенциальный урожай;

Q - сумма ФАР за период вегетации культуры;

Kq - коэффициент усвоения ФАР посевами, % ;

q - калорийность органического вещества

ПУт = ПУ * Км,

где ПУт – потенциальный урожай товарной продукции;

Км – коэффициент хозяйственной эффективности урожая.

Расчет Яровой ячмень

Q = 74969 Дж/см²

Kq -3%

q - 16.8 МДж/кг

Км – 2.1

Расчет ПУ абс. сухой биомассы

ПУ = (74969 * 3)/(16.8 * 1000) = 13,4 (т/га)

Расчет ПУ основной и побочной продукции при стандартной влажности

ПУ_осн = (13,4 * 100)/(86 * 2) = 7,79 (т/га)

ПУ_поб = 7.79 * 1= 7.79 (т/га)

КОУ (климатически обеспеченный урожай) – продуктивность биоценоза, которая теоретически может быть достигнута при соблюдении всех правил агротехники на идеальной почве при реально складывающихся метеорологических условиях.

КОУ = 100 * W / Kw,

где КОУ - климатически обеспеченный урожай;

W – ресурсы продуктивной влаги, мм;

Kw – коэффицент водопотребления, мм га/ц.

W = W₁ + P,

где W₁ – запас влаги в почве перед посевом культуры, мм;

Р – сумма осадков, используемых растениями за период вегетации, мм

Р = W_год * Х,

где W_год – годовое количество осадков, мм

Х – коэффициент использования осадков растениями.

Расчет Яровой ячмень

W_год – 1126мм;

W₁– 600мм;

Х –0.7 ;

Kw –300 мм га/ц.

	V	VI	VII	VIII
Кол-во осадков (мм)	40	50	45	50
Коэфф. Поверхност- ного стока	15	15	10	10

Расчет запасов продуктивной влаги в почве на дату посева

Wn = 100 * 0,2 * (40 – 10) = 600 м³/га

Расчет поступления продуктивной влаги с осадками

W0₀₅ = (40/31) * 17 – 0,15 * (40/31) = 21,7 мм

W0₀₆ = 50 – 0,15 * 50= 42,5 мм

W0₀₇ = 45 – 0,1 * 45 = 40,5 мм

W0₀₈ = (50/31) * 5 – 0,1 * (50/31) = 7,9 мм

W0 _{за вегетац период} =21,7+ 42,5+ 40,5+ 7,9 = 112,6 мм* 10=1126 м³/га

Общий запас продуктивной влаги в почве за вегетационный период:

W = 1126+600= 1726 (м³/га)

Вычисление КОУ абсолютно сухой биомассы:

КОУ_w = 1726/300 = 5,75 т/га

Расчет КОУ основной продукции при стандартной влажности:

КОУ_осн = (5,75* 100)/(100-14)*2)= 3,34 т/га

Расчет КОУ побочной продукции при стандартной влажности:

КОУ_поб = 3,34* 1 =3,34 т/га

Действительно возможный урожай (ДВУ) – это урожай, полученный за счет почвенного плодородия. ДВУ характеризует продуктивность агроэкосистемы, которая теоретически достижима при соблюдении агротехнологии в реально складывающихся метеорологических условиях на конкретном поле.

ДВУ определяется элементом, находящимся в минимуме и находится по формуле:

ДВУ = Д / В, ц/га,

где Д – количество элементов питания, которое могло быть использовано из почвы, кг/ц/га;

В – вынос элементов питания единицей продукции, кг/ц.

Расчет: Серая лесная легкосуглинистая почва

Содержание элементов питания: Р₂О₅ – 130мг/кг, К₂О – 160 мг/кг. Содержание гумуса 4,2%. Апах – 24см. Плотность 1,12 г/см³.

Культура – яровой ячмень

Масса пахотного слоя равна 10000 кв.м * 0,24 м * 1,12 т/м³ = 2688 т.

Определение ДВУ по азоту:

100 кг почвы - 4.2 % гумуса

2688000 кг - х

х = 11289.6 кг гумуса.

Содержание азота в гумусе 5 %

11289.6* 0,05 = 5644.8 кг азота.

Минерализация азота 1,5 %

5644.8 * 0,15 = 84.7 кг азота.

Растениями усваивается из почвы 50 % азота

84.7 * 0,5 = 42.3кг азота.

ДВУ = 42.3 / 2.5= 16,9 ц/га.

Определение ДВУ по фосфору:

Запасы Р₂О₅ в Апах = 1,12 * 24см * 130 = 349.44 т/га.

Усваивается растениями 5 %

349.44 * 0,05 = 17.5 т

ДВУ = 17.5 / 1 = 17.5 ц/га.

Определение ДВУ по калию:

Запасы К₂О в Апах = 1,12 * 24 см * 160 = 430 т/га.

Растениями усваивается 10 % из почвы

430 * 0,1 = 43 кг/га.

ДВУ = 43/ 2 = 21,5 ц/га.

Раздел 4. Определение степени деградации почв по изменению содержанию гумуса, фосфора и калия

На период 1998г

Гумус-4.2%

Р2О5-130мг/кг

К2О-160мг/кг

На период 2008г

Гумус-3.8%

Р2О5-90мг/кг

К2О-130мг/кг

Перевод гумуса в т/га

1.12*24см*4.2%=112.9т/га

1.12*24см*3.8%=102 т/га

Td= (Xо-Xmin)*T / Xo-Xi

Td= (112.9-56.4)*10 / 112.9-102= 51.8лет

По P2O5:

Td= (Xо-Xmin)*T / Xo-Xi

Td= (130-26)*10 / 130-90= 26лет

По К2О:

Td= (Xо-Xmin)*T / Xo-Xi

Td= (160-32)*10 / 160-130= 42.6лет

Заключение

Агроэкологическая оценка почв Чебоксарского района показала, что почвы данной территории довольно устойчивы к антропогенному воздействию.

Но необходимы мероприятия по улучшению физико-химических и физических свойств почв, так как при их использовании они неуклонно теряют свою аккультуренность. Можно рекомендовать следующие мероприятия:

на основе

- разработка системы севооборотов установленной специализации

- Научно обоснованая система обработки почвы.

-Мелиоративных мероприятий

- Увеличенные дозы органических удобрений.

Список использованной литературы

1. Афонасьев В.Н. Практическое руководство для селхозпредприятий по охране окружающей среды, Спб. 2005г

2. Васильев О.А Эродированные почвы Чувашской Республики. Чебоксары 2007г

3. Донских И.Н. Курсовое и дипломное проектирование по системе применения удобрений. М.: КолосС. 2004г

4. Кауричев Почвоведение. М 1989г

5. Салова Т.Ю и др Основы Экологии. СПб 2004г

6. Титова В.И., Добахов М.В. Агроэкосистемы. Проблемы функционирования и сохранения устойчивости., Н. Новгород.: Издательство нижегородской сельхозакадемии. 2002г

7. Черников В.В., Алексахин Р.М., Голубев А.В. и др. Агроэкология., М.: Колос, 2000г

Агроэкологическая оценка почв Чебоксарского района Чувашской Республики 📙 Курсовая → 🆔 3327