Характеристика морфогенетичних особливостей і агрономічного потенціалу (грунту) на прикладі ТОВ «Приазов’є » Мелітопольського району

МІНІСТЕРСТВО  АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ТАВРІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

                                                                             Кафедра загального землеробства

Курсовий проект

з навчальної дисципліни

“Грунтознавство з основами геологіїЇ”

на тему:

Характеристика  морфогенетичних особливостей

і агрономічного  потенціалу (грунту)

на прикладі ТОВ «Приазов’є » Мелітопольського району

Запорізької області.

Виконав студент групи     21 АГ

Іванков Богдан Володимирович

Керівник - Безкоровайний О. С.       Захищено з оцінкою_____________

_______________________________

Підпис, дата

Мелітополь, 2012

Зміст

Вступ  ……………………………………………………………………………… 3

1. Природні умови  грунтово-кліматичної зони  …………………………… 4
1. Клімат  ……………………………………………………………….  4
2. Рельєф місцевості  …………………………………………………..  5
3. Рослинність  …………………………………………………………  6
4. Материнські породи  ……………………………………………….   6
5. Процес грунтотворення  …………………………………………… 8
2. Грунти господарства  ……………………………………………………..  10
1. Номенклатурний список грунтів господарства  ………………… 10
2. Генетико-морфологічна будова грунтів  …………………………   11
3. Гранулометричний склад грунту  ………………………………… 12
4. Фізико-хімічні властивості грунту  ……………………………….   14
5. Гумусовий стан грунту  ……………………………………………   16
1. Розрахунок балансу гумусу у ланці сівозміни  ……………   18
3. Заходи, спрямовані на підвищення родючості грунту  ………………… 19

Висновок  …………………………………………………………………………  21

Перелік посилань  ………………………………………………………………..  22

ВСТУП

Ґрунтовий покрив являється найважливішим компонентом довкілля, від стану якого залежить не лише продуктивність сільського господарства, але і якість інших ресурсів, особливо атмосферного повітря, поверхневих і підземних вод.

Грунт – це складна поліфункціональна, полідисперсна, гетерогенна, відкрита чотирифазна структурна система в поверхневій частині кори вивітрювання гірських порід, що володіє родючістю і є комплексною функцією гірської породи, організмів, клімату, рельєфу та часу.

  Майже в усіх регіонах з року в рік в ґрунтах зменшується частка гумусу — основної речовини, яка забезпечує родючість ґрунту. Цей процес відбувається внаслідок екстенсивного ведення сільського господарства, при якому порушилося співвідношення площ ріллі, природних кормових угідь, лісових та водних ресурсів, в результаті чого відбувається інтенсивний розвиток ерозійних процесів, при якому гумус вимивається з верхнього шару ґрунту. Загальні втрати родючих ґрунтів щорічно складають мільйони тон.

 Як основний засіб виробництва в сільському господарстві, грунт має важливі особливості: незамінність, обмежуваність, непереміщення у просторі, що підкреслює необхідність бережливого ставлення до ґрунтових ресурсів, їх охорони і підвищення родючості.

Гумус ґрунту утворюється  із решток рослин, відмираючих мікроорганізмів, а також продуктів життєдіяльності. У ґрунті вони зазнають значних змін, які включають процеси розпаду і синтезу у формі гуміфікації.

Органічні речовини консервують в хімічно зв’язаній  формі – енергію сонця, яка  сприяє розвитку ґрунту, формуванню її родючості. Основне джерело органічних речовин, які надходять у грунт з природним покривом –рештки рослин, гній.

 Зараз дуже  актуальна проблема раціонального  використання ґрунтового покриву з урахуванням особливостей ґрунту. Тому майбутній агроном повинен мати уявлення про особливості походження, складу і властивостей ґрунту, основних процесах, які відбуваються в них, і можливих напрямках покращення родючості ґрунтів.

1. Природні умови господарства  ТОВ «Приазов’є »

1.1 Клімат

Зона Сухого Степу характеризується найбільшими тепловими ресурсами і посушливістю. Сума температур понад 10°C по окремих регіонах зони коливається від 3400 до 3600°С. Середня температура липня 26-27°С, січня – мінус 2,2-3,0°С. Річна сума опадів становить 300-350 мм, а в посушливі роки не перевищує 250 мм. Часто вони носять зливовий характер. Коефіцієнт зволоження 0,3-0,6.                                                                                               

Посушливість  клімату значною мірою зумовлена  пануванням влітку сухих східних вітрів, які часто супроводжуються пиловими бурями.                 

Майже щороку спостерігаються  бездощові періоди тривалістю 25-45 днів, раз на 5 років сухий період подовжується до 40-60, а раз на десять років – до 50-70 днів.

Висока температура  і низька відносна вологість повітря  при тривалому бездощовому періоді  зумовлюють виникнення посух і суховіїв. Весняні посухи на початку вегетаційного  періоду сільськогосподарських  культур мають локальний характер. Літні посухи спостерігаються частіше. Вони бувають майже щорічно і припадають на період вегетації пізніх культур.

Весняні запаси грунтової вологи завжди дуже малі, тому врожайність вирощуваних культур залежить від випадаючих влітку опадів.

Сухий степ-зона ризикованого землеробства. Найважливішими тут є заходи,спрямовані на накопичування,збереження і раціональне використання грунтової вологи, штучне зрошення і лісосмуги,які слід розташовувати впоперек пануючих вітрів.

Таблиця 1.- Кліматичні показники ТОВ «Приазов’є » Мелітопольського району Запорізької області за даними Мелітопольської метеостанції

  Рельєф зони Сухого Степу представлений рівниною, що похилена з півночі на південь,та з півдня на північ до озера Сиваш,берегів Азовського та Чорного морів. Лише у межиріччі Дністра та Дніпра з’являються довгі балки незначної глибини (до 20-30м) з пологими схилами. Абсолютні висоти на півночі та півдні становлять 40-50м,а на узбережжі Сиваша зменшується до 50 м. Поверхня лесових терас плоскорівнинна та вкрита чисельними подами і западинами, піщаним терасам властивий кучугурний рельєф.

Найбільш рівна  і слабодренована кримська частина зони. Тут місцевість являє собою плоску рівнину,яка непомітно піднімається на південь від висоти 5-10 м до 50 м над рівнем моря.

Підгрунтові води знаходяться  на глибині 1,9-2 м і дуже мінералізовані. В зоні дуже розвиненим є мікро- і  нанорельєф, який дуже впливає на розвиток солонцевого процесу і засолення  грунтів.

1.3 Рослинність

  Природна рослинність території представлена низькорослими зрідженими типчаково-ковиловими асоціаціями. Ступінь вкриття 50-70%,який змінюється в міру того, як клімат зони стає більш сухим. У складі типчаково-ковилових рослинних угрупувань значне місце припадає на ефимери та ефемероїди (веснянка звичайна, тюльпан).

  У Присивашші та на узбережжях Чорного і Азовського морів на каштанових солонцюватих грунтах в травяному покриві багато голофітних видів - полину таврійського, ромашнику, кохії, а на солончаках - солеросів, сарсазану та солянок. Поверхня грунту вкрита кірочками лишайників,синьо-зелених і діамантових водоростей. У зоні Сухого Степу біомаса рослинних асоціацій становить 150-200 ц/га, при чому понад 90% припадає на кореневу систему. Щорічний приріст зеленої маси становить 25-30 ц/га,приріст коріння - 100-110 ц/га. Щорічно до біологічного кругообігу залучається до 600 кг/га зольних елементів і приблизно 100-150 кг/га азоту, повернення приблизно дорівнює споживанню.

 В колообігу переважають азот, кремній та калій. За численністю мікроорганізмів каштанові грунти мало відрізняються від чорноземів, але сумарна річна біологічна активність в них нижча внаслідок більш тривалого посушливого періоду. Своєрідною є рослинність подів. У посушливі роки вони вкриті зрідженим травостоєм, переважно з типчака, а у вологі роки, коли весною поди затоплені водою типчак гине, а панівне місце займають пирій подовий, сусан та інші види. В наш час всі придатні для землеробства землі розорані, крім заповідних та непридатних для обробітку ділянок.

 1.4 Материнські породи

  Материнською ґрунтотворною породою тут є важкоглинисті і глинисті лесопо-дібні відклади. Причому залягають вони в декілька ярусів, чергуються з похованими ґрунтами. Підвищена концентрація розчинних солей у материнських породах чи похованих ґрунтах призводить до засолення і зниження продуктивності ґрунтового покриву цієї зони.

Сухостепові ґрунти утворилися за умов посушливого клімату, зрідженої трав'яної рослинності з поверхневою кореневою системою і висхідної течії ґрунтових вод, яка підтягувала до поверхні легкорозчинні солі.

 Механічний, хімічний і мінералогічний склад грунту на перших етапах їх розвитку майже повністю визначається складом грунтотвірних порід і тільки пізніше,за мірою формування грунтового профілю, в різних генетичних горизонтах, зявляються нові властивості значно відрізняючі її від першої форми.

Тому грунтотворні породи надають великий вплив  на склад і фізико-хімічні властивості грунтової маси, на формування водневого, повітряного і теплового режимів грунту, на швидкість і інтенсивність грунтових процесів, визначаємих кліматом і рослинністю.

В зоні сухого степу  переважають важкі лесовидні  суглинки, рідше леси. Глибина лесової товщі на всій території зони,за вийнятком Дніпровських та інших річкових терас, становить 20-25м.

Невеликими  масивами зустрічаються алювіальні відклади та глини. Менш поширений елювій-делювій(пісковики,глинисті сланці,вапняки,крейда,мергель). Вони трапляються на окремих височинах по схилах правих берегів річок та балок. У заплавах річок грунти формуються на алювіальних відкладах і механічного складу. Характерною особливістю зони є те, що сольовий сульфатно-хлоридно-натрієвий гіпсовий горизонт знаходиться на глибині 1,7-2,2м.

Поди складені оглесними лесами. Механічний склад їх середньо-та важко глинковий, що є наслідком оглеєння. В подах, розташованих у північній частині зони, вся товща лесів вулугована від водорозчинних солей та гіпсу, а в подах узбережжя Сиваша і Чорного моря - засолена. Відповідно до цього підгрунтові води в подах з вилугованими лесами прісні: вони розташовані на глибині 6-8 і більше метрів. У подах з засоленими лесами води дуже мінералізовані і піднімаються майже до поверхні, обумовлюючи засоленість грунтів. Підгрунтові води на міжподових просторах залягають у низу лесової товщі і мінералізовані.

1.5 Процес ґрунтоутворення

Формування  каштанових грунтів відбувається в  умовах посушливого клімату, рівнинного рельєфу під впливом травянистої ксерофітної рослинності, переважно на карбонатній грунтотворній породі за наявності в ній легкорозчинних солей. Характерними для зони є три основних ґрунтотворних процеси: гумусонакопичення, карбонатизації і осолонцювання.

Провідним процесом грунтотворення в зоні сухого степу залишається накопичення біофільних елементів і формування гумусо-акумулятивних горизонтів. Однак, вони відрізняються від аналогічних процесів що відбуваються в степу і лісостепу. По-перше, процеси проходять під порівняно зрідженим типчаково-ковиловим травостоєм. Крім того, в травяному покриві багато голофітних видів. Тут присутні ефемери та ефемероїди, коренева система яких набагато менш розвинена, ніж у рослин степової зони . Тому тут менша глибина гумусових горизонтів та вміст і заноси гумусу. Змінюється і якісний його склад: зменшується кількість гумінових кислот звязаних з кальцієм, внаслідок збільшення вмісту рухомих фульвокислот. Поглиблене гумусонакопичення обумовлене посушливістю клімату, зростанням дефіциту вологи та підвищеною теплозабезпеченістю. Все це призводить до зменшення фотосинтезуючої маси, звуження зони розподілу кореневої системи та чисельності мікроорганізмів у грунті, які мінералізують органічну речовину в ньому.

Кількість біомаси  в зоні каштанових грунтів не перевищує 100-200 ц/га, а щорічний опад рослинних решток коливається від 40 до 80ц/га. Значну його частину становлять корені рослин. Надземна біомаса невелика і не перевищує 10-15 ц/га. До біологічного кругообігу з опадом щорічно залучається 250-300 кг зольних елементів і азоту.

В зоні Сухого Степу  виражений процес карбонатизації –  накопичення і перерозподілу  карбонатів кальцію по профілю. Південніше, в каштанових ґрунтах, поряд із карбонатами, поширені також прошарки гіпсу, що свідчить про дефіцит вологи. Її не вистачає для вилуговування розчинних солей кальцію з ґрунтового профілю. Чим південніше, тим меншими є річна кількість опадів та глибина промочування ґрунту і тим ближче до поверхні знаходиться карбонатно-ілювіальний горизонт.

При розкладі решток ковило-типчакової рослинності, галофітів, ефемерів та ефемероїдів, поряд з кремнієм, магнієм та півтора-оксидами  , утворюється також велика кількість металів, зокрема натрію, який є основною причиною розвитку осолонцювання. Наявність легкорозчинних солей натрію викликає засолення даних ґрунтів. Насичення ґрунтового вбирного комплексу натрієм викликає трансформацію вторинних мінералів, сприяє пептизації гумусу і глини, органо-мінеральних сполук, переміщенню мулу та колоїдів по профілю ґрунтів, формуванню елювіальних та ілювіальних горизонтів.

2.Грунти  господарства

2.1 Номенклатурний  список ґрунтів господарства.

Таблиця 2-Грунти господарства

За даними таблиці  можна зробити висновок що на території  господарства ТОВ «Приазов’є » переважають темно-каштанові слабосолонцюваті легко глинисті грунти. Вони сформувалися під типчаково-ковиловими і полино-злаковими степами. Мають слабко елювіальну деференціацію, яка визначається морфологічно і за даними механічного аналізу. Елювійованість профілю визначається у вигляді незначної присипки SiO₂ на гранях структурних окремностей. Глибина гумусованої частини профілю становить 27 см. Гіпс та інші водорозчинні солі залягають на глибині 175-185 см. Такий тип грунту є придатним для вирощування зернових а також технічних культур.

На другому місці за площею стоять лучно-каштанові глеюваті легкоглинисті ґрунти подів. Вони також відрізняються високим вмістом гумусу (4%). Складність ґрунтового покриву висока, тут присутні 5 типів грунтів.

2.2 Генетико-морфологічна  будова грунтів

Темно-каштанові слабо-солонцюваті ґрунти поширені в зоні сухого степу,переважно в Херсонській області. Сформувалися під типчаково-ковиловими і полинно-злаковими степами. Мають чітку елювіально-ілювіальну диференціацію,яка чітко визначається морфологічно і за даними механічного аналізу. Зрошувані види темно-каштанових ґрунтів характеризуються брилистістю орного шару і значною щільністю. Після дощів вони запливають і на поверхні утворюється щільна кірка. На значних площах темно-каштанові ґрунти плантажовані і гумусу в орному шарі містять на 10-30% менше, ніж їх природні аналоги.

Типовий профіль темно-каштанового слабко солонцюватого грунту має таку будову:

  2.3 Гранулометричний склад грунту

Гранулометричний  склад і властивості каштанових грунтів Сухого степу пов’язані з розвитком процесів гумусонакопичення, карбонізації і осолонцювання, які відбуваються в умовах посушливого клімату. Інтенсивність прояву процесів залежить від мезо- і макрорельєфу ,механічного складу грунтотворних порід, наявності в них карбонатів і легкорозчинних солей.

Назва за тричленною класифікацією:

Темно-каштановий слабосолонцюватий плантажований легко глинистий грунт.

За механічним складом серед каштанових слабо  солонцюватих ґрунтів переважають важко суглинкові і легко глинисті різновидності темно-каштанових-71.5%, каштанових-90%, середньо суглинкові 8.2, а супіщані 2%.

Профіль темно-каштанових і каштанових солонцюватих грунтів чітко диференційований за елювіально-ілювіальним типом. Про це свідчить перерозподіл мулу і фізичної глини по профілю. Верхній елювіальний [H(e)] [Hp(i)]та [Phik] горизонтами. Чим сильніше виражена солонцюватість,тим помітнішою є диференціація профілю за вмістом мулу.

Мінеральна  частина каштанових грунтів становить 97-98% їх маси. В мульній фракції  переважають мінерали монтмориллонітової групи і гідрослюди. Вторинні мінерали каолінітової групи зустрічаються рідко. Грубі фракції представлені кварцем польовим шпатом і слюдами.

Гумус каштанових грунтів міцно пов'язаний з мінеральною  частиною грунту. Загальною закономірністю для темно-каштанових грунтів є  те, що гранулометричний склад за грунтовим  профілем зменшується.

Структурно-агрегатний склад каштанових грунтів сприятливий, але якісно гірший, ніж в чорноземах південних. При зрошенні він погіршується за рахунок зростання брилисності та зменшення кількості агрономічно цінних агрегатів. Найменше водотривких агрегатів крупніше 0,25 мм містять темно-каштанові солонцюваті грунти, а найбільше - ґрунти північного степу.

Таблиця 3. Гранулометричний склад темно-каштанового залишкового і слабо солонцюватого ґрунту.

2.4. Фізико-хімічні  властивості грунту

Фізико-хімічні  властивості є дуже важливими  для визначення родючості. Валовий  вміст SiO₂   в профілі змінюється слабо, хоча зустрічаються незначні скупчення його у верхньому елювіальному горизонті. Вміст півторооксидів заліза (Fe₂O₃) і алюмінію (Al₂O₃) визначається ступенем солонцюватості і зростає в перехідних ілювійованих горизонтах. Це підтверджується співвідношенням SiO₂:R₂O₃, яке є найвищим в гумусових елювіальних горизонтах (в темно-каштанових ґрунтах - 5,0, а в каштанових 5,7 і зменшується в ілювіальних шарах, відповідно до 3,8-4,2 та 3,8-3,9 .

Реакція грунтового розчину темно-каштанових грунтів  близька до нейтральної чи нейтральна, каштанові грунти слаболужні або лужні, що обумовлено наявністю обмінно-увібраного натрію і його водорозчинних солей. З глибиною збільшується вміст карбонатів і лужність зростає.

Ґрунтовий вбирний комплекс каштанових ґрунтів насичений катіонами кальцію і магнію, вміст яких є високим і дуже високим. У складі увібраних катіонів переважає кальцій. В темно-каштанових ґрунтах його частка становить 69-72% від ємності катіонного обміну, а в каштанових - 63-71%. На частку обмінного магнію припадає відповідно 20-26% і 30-36%. Співвідношення між увібраними катіонами Са²⁺і Мg²⁺ вузьке: в темно-каштанових 2,7-3,4 і в каштанових 2,0-2,1.

Вміст обмінного  калію в темно-каштанових ґрунтах знаходиться на  оптимальному рівні (225-267мг), а в каштанових – підвищений (298-305г К₂О на 1 кг ґрунту) і збільшення не потребує. Однак в зрошуваних умовах вміст обмінного калію знижується і вони потребують калійних добрив.

Вміст обмінного  натрію в темно-каштанових ґрунтах становить 2-3% від ємності катіонного обміну, зростаючи до 3-4% в каштанових ґрунтах.

В темно-каштанових і каштанових важко суглинкових і легко суглинкових ґрунтах міститься мікроелементів вище середнього рівня. На 1 кг сухого грунту припадає, мг: кобальту-17-18, марганцю-560-1200, цинку - 110-140, бору-30-40, міді - 30-60, нікелю - 30-50.

    Рухомими фосфатами темно-каштанові і каштанові ґрунти середньо забезпечені, відповідно 18-22:21-29 мг Р₂О₅ на 1 кг ґрунту. Таким чином, ґрунти потребують збільшення вмісту цих сполук в орному шарі. Це досягається внесенням фосфорних добрив, які на даних ґрунтах характеризуються високою окупністю врожаю.

Темно-каштанові  і каштанові солонцюваті ґрунти характеризуються задовільними фізичними властивостями, близькими до чорноземів південних. Щільність твердої фази коливається в межах 2,53-2,68г\см³, зростаючи з глибиною. Щільність верхнього гумусового горизонту становить 1,15-1,17 г\см³ і є сприятливою для вирощування культур. В перехідних ілювійованих і, особливо, карбонатних горизонтах, щільність зростає до 1,40-1,48 г\см³.

Таблиця 4-Фізико-хімічні властивості темно-каштанового  залишкового і слабо солонцюватого грунту.

2.5 Гумусовий  стан грунту

Гумус-органічна частина грунту. Гумус каштанових грунтів міцно пов'язаний з мінеральною частиною грунту. Вміст його в темно-каштанових грунтах на Азово-причорноморській смузі в глинистих і важко-суглинкових різновидностях становить 2,5-3,5%, а в Кримській підзоні Сухого Степу 1,7-3,0%. В легкосуглинкових і супіщаних різновидностях він не перевищує 0,7-1,5%. В каштанових грунтах вміст гумусу не перевищує 1,3-3,0%. Загальною закономірністю є поступове зменшення вмісту гумусу вниз по профілю.

Гумусовий профіль  темно-каштанових грунтів у важкосуглинкових і легкоглинистих різновидностях коливається в межах 50-75см, легкосуглинкових і супіщаних-70-80см, а в каштанових грунтах важкого механічного складу 45-65см. У складі гумусу каштанових грунтів переважають гумінові кислоти. Співвідношення Сгк до Сфк у верхніх гумусових елювійованих горизонтах темно-каштанових грунтів становить 1,2-1,6, а в каштанових 1-1,3. В підгумусових горизонтах вона менше 1. За фульватно-гуматного типу гумусу і наявності обмінного натрію відбувається дисперсія гумусових речовин. Останні набувають рухомості і після коагуляції накопичуються в перехідних ілювійованих горизонтах. 

Таблиця 5.-Запаси гумусу у темно-каштановому  залишково і слабосолонцюватому грунті.