Оценка устойчивости почв малосердобинского района к антропогенному воздействию

Министерство  сельского хозяйства

Российской  Федерации 

ФГОУ  ВПО "Пензенская ГСХА" 

Кафедра почвоведения и агрохимии 
 
 
 
 

Курсовая  работа

по почвоведению 
 
 

на тему: "ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ПОЧВ МАЛОСЕРДОБИНСКОГО РАЙОНА К АНТРОПОГЕННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ". 
 
 
 
 
 
 

                                         Выполнила студентка 1 курса, группа 115

                                         агрономического факультета (спец. Землеустройство) 
 

                                         Руководитель курсовой работы  
 
 
 
 
 
 
 
 

г. Пенза – 2009

Введение  

   Почвой называется самый поверхностный слой суши земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительных, животных и микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков. Почва представляет собой совершенно особое природное образование, обладающее только ей присущими строением, составом и свойствами. Важнейшим свойством почвы является ее плодородие, т. е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство почвы представляет исключительную ценность для жизни человека и живущих на суше организмов. Плодородие почвы определяет ее важность как основного средства сельскохозяйственного производства.

    Почва – основное средство производства в сельском хозяйстве. Она должна удовлетворять жизненные потребности растений. Они определяются режимами почв: пищевым, водным, воздушным, тепловым, питательным режимами, а также структурой, гранулометрическим составом.

Режимы  почв в свою очередь зависят от условий почвообразования. Большое влияние оказывают материнская порода, количество осадков, растительный покров, деятельность почвенных микроорганизмов и животных, расположение грунтовых вод.

    Изучение почв необходимо и для развития лесного хозяйства, инженерно-строительного дела. Знание свойств почв необходимо для решения ряда проблем здравоохранения, разведки и добычи полезных ископаемых, организации зеленых зон, парков и скверов в городском хозяйстве и т. д.

     В настоящее время большее значение приобретает проблема рационального использования и охраны почв. Почва относится к легко разрушаемому и практически невосполнимому виду природных ресурсов. А между тем почва представляет собой бесценное народное богатство, и мы обязаны всемерно беречь ее.  

1. Общие сведения о хозяйстве

Малосердобинский  район расположен  на юге Пензенской области. На севере граничит с Кондольским (Пензенским) районом, на юге с Саратовской областью, на западе с Колышлейским районом, на востоке с Лопатинским районом. На 01.01.2005 г. 11420 человек постоянных жителей. Территория района занимает 1,1 тыс. кв. км. Административным центром является село Малая Сердоба.

    На территории района находится 196 единиц хозяйствующих субъектов всех отраслей и форм собственности. 11 предприятий, учреждения и организаций государственной формы собственности, 52 – муниципальных предприятий, учреждений и организаций, 133 предприятий частной формы.

    Сельское хозяйство является одной из ведущих отраслей экономики района. На 01.12.2005 г. в районе функционировало 10 сельскохозяйственных предприятий. Кроме того, производством сельскохозяйственной продукции занимаются 61 крестьянское хозяйство, засевающее 8478,8 га, что составляет 9% от площади сельхозугодий района. Промышленность представлена двумя предприятиями – ООО «Хлеб» и ООО «Лада-Молоко».

    По данным таблицы 1 следует,  что общая площадь под пашни  составляет 2010 га. Кроме того, яровые  зерновые занимают 51,5% к общей  площади, пропашные 9,7%, озимые 20,9%, многолетние травы 17,9%.

      Таблица 1 – Экспликация  земель 
 
 
 

    В таблице 2 территория Малосердобинского района представлена рядом возделываемых сельскохозяйственных культур, занимающих определенную площадь: картофель 195 га, донник з/м 220 га, горох 230 га,  оз. пшеница 420 га, овес 250 га, гречиха 145 га, яровая пшеница 205 га, просо 205 га, однолетние травы 140 га.

    Валовый сбор нахожу по формуле: урожайность ц/га* площадь га/10.

    Пример (картофель): 150*195/10=2925 т.

Таблица 2 - Состав и свойства основных разновидностей почв хозяйства

2.Природные условия почвообразования  

1.   Климат

    Малосердобинский район входит в теплый и умеренно теплый агроклиматические подрайоны умеренно влажной зоны.

    Зима холодная, средняя температура января от  -11,5 до -13,5 °С, с большими колебаниями температуры воздуха.

     Весна непродолжительная, с резкими  колебаниями температуры, связанные  с вторжением холодных волн  арктических воздушных масс.

    Лето теплое, средняя температура  июля +19,1-19,5 °С. Продолжительность теплого периода (в границах средних суточных температур выше +15 °С) колеблется от 83 до 100 дней.

    Для осени характерны ранние  заморозки. В среднем первые  заморозки наблюдаются в конце  второй и начале третьей декаде  сентября, самые поздние – третьей декаде октября.  

    Гидротермический коэффициент 1,0 – 0,9. За год выпадает 440 – 460 мм осадков, в том числе за вегетацию 230 – 240 мм. Сумма положительных температур выше +10 °С – 2300-2400 °С, в отдельные годы – больше 2400 °С. Продолжительность периода с температурой выше +10 С – 138- 144 дня, безморозный период – 127-139 дней.

    Постоянный снежный покров образуется  в третьей декаде ноября и сохраняется 128-137 дней. Средняя из наибольших высот его 30-40 см. разрушение устойчивого снежного покрова происходит в первой декаде апреля, а полный сход – 11-16 апреля. Средний абсолютный минимум температуры воздуха – 32-34 °С. В отдельные годы наблюдаются значительные отклонения по температурному режиму.

Отрицательное влияние на формирование урожая оказывают засухи и суховеи. Очень интенсивные суховеи бывают 1-2 раза в 10 лет, а средней интенсивности – ежегодно. Большой ущерб сельскому хозяйству наносят ветры, скорость которых более 15 м/с, заморозки, град. 

2.   Рельеф и почвообразующие породы

Малосердобинский  район расположен на Европейской  платформе, имеет кристаллический  фундамент старше 1 млрд. лет. Большую часть территории представляет легковолнистое плато, имея покатость на юг и юго-восток.

Эрозионные  процессы здесь развиваются в  меньшей степени, чем в других районах. Это связано с тем, что рельеф этого района выровненный с широкими пойменными долинами и слабоволнистыми междуречьями, которые возвышаются над реками на 50-70 метров. Густота овражно-балочной сети значительная только по бе5регам рек, а на водоразделах слабая. Характерны плоские формы рельефа с небольшими уклонами поверхности. Глубина местных базисов эрозии 80-110 метров.

По способу  происхождения почвообразующие  породы очень разнообразны. Они имеют смешанное происхождение и возникли под действием как ледниковых, так и делювиальных и делювиально-аллювиальных процессов. Элювиальные отложения обнаруживаются по наиболее крутым склонам. Элювиально-делювиальные отложения имеют большую мощность, чем элювиальные. Они занимают верхние части склонов. По гранулометрическому составу элювиальные и элювиально-делювиальные отложения относят к группе супеси и легким суглинкам, содержащим дресву и обломки горных пород.

Покровные и делювиальные отложения занимают господствующее положение среди  почвообразующих пород. Указанные отложения являются почвообразующими породами для черноземных почв. В некоторых случаях на них развиваются серые лесные почвы.    Покровные и делювиальные отложения характеризуются тяжелым гранулометрическим составом. Среди них преобладают тяжелые суглинки и легкие глины. В них отсутствуют крупнопесчаные частицы. 
 

3.   Растительность

Лесами  и кустарниками занято около 20% общей площади.

Леса  широколиственные с господством  дуба, кроме того в их состав входят клен, липа, вяз. Хорошо развит подлесок в составе лещины, бересклета бородавчатого и других кустарников. Нижний ярус образован разнообразным по составу травянистым покровом.

Распространены  широколиственно-сосновые леса. Большую  роль в составе этих лесов играют широколиственные породы с ясно выраженной двухъярусностью: первый ярус составляет сосне, береза, липа, осина, второй – дуб, липа. Хорошо развит подлесок, образующий густую чащу из крушины, жимолости, лещины, клена и других пород.

Нередки осиновые, березовые, липовые леса, образующие примесь к широколиственным и сосновым лесам.

В южной  половине травянистая растительность в зоне лесостепи сохранилась еще менее, чем леса, так как большая часть площади распахана. Растительность, сохранившаяся по склонам оврагов и балок, относится к мезофильному разнотравью, причем по направлению к югу господство переходит к дерновинным злаковым травам. Характерны заросли степных кустарников, развивающихся на склонах балок и долин рек, вблизи лесных опушек и на ровных местах в различного рода понижениях. Чаще всего эти кустарники представлены степной вишней, степным миндальником и другими.

В поймах рек встречаются луга, богатые  высокостебельными злаками и  разнотравьем из семейства сложноцветных, бобовых и многих других. 

3. Почвенный покров хозяйства и его краткая характеристика

Преобладающими  почвами являются чернозёмы, занимающие 79% площади района, 14% занимают серые  лесные почвы, солонцы и засоленные – 1,4%, черноземно-луговые и пойменные  – 1,6%, овражно-балочный комплекс – 3 %. 
 
 

3.1 Систематика почв

Подтип  светло-серых лесных почв.

Серые лесные почвы образовались под воздействием дернового процесса почвообразования в сочетании с подзолистым.

Светло-серые  лесные почвы различного гранулометрического  состава, от легкоглинистых до каменисто-песчаных, в том или ином количестве используются в качестве пахотных угодий. Однако природное плодородие их очень низкое.

Подтип  светло-серых лесных почв имеет следующее строение:

Профиль четко дифференцирован на генетические горизонты по элювиально-иллювиальному типу,

А₁ – гумусовый, светло-серый, зернисто-кормовато-порошистый, мощностью 1-15 см;

А₁А₂ – оподзоленный гумусовый, структураплитчатая, комковато-плитчатая;

А₂В – элювиально-иллювиальный-неоднородной окраски, бурый с белесыми пятнами, комковато-ореховая структура;

В₁, В₂ – подгоризонты иллювиального горизонта, цвет темно-бурый или темно-коричневый, структура ореховая или призмовидно-ореховая с коричневыми пленками по граням структурных отдельностей.

В горизонте  А₁ содержание гумуса от 3 до 6 %, на глубине 15-25 см около 1%. С_гк: C_фк – 0,9 -1,2, pH_KCl – 4,0-4,7, ЕКО – 15-20 мг-экв на 100 г, степень насыщенности основаниями 75-90%. Наблюдается четкая дифференциация в профиле содержания илистой фракции, полуторных оксидов по элювиально-иллювиальному типу.

Подтип черноземов выщелоченных среднемощных.

Ведущим процессом формирования черноземов является дерновый процесс, сущность которого заключается в накоплении гумуса, аккумуляции биофильных элементов и формирования водопрочной структуры под воздействием травянистой растительности.

Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:

А 0-20 см. Сверху до 3-4 см выделяется темно-бурая  дернина. Ниже до 20 см черно-серый порошковато-мелкозернистый горизонт.

А 20-40 см.  Черно-серый, мелкозернистый, постепенно переходит в нижележащий подгоризонт А.

А 40-77 см. Темно-серый, в верхней части зернистый, книзу  структурные агрегаты постепенно укрупняются мелкоореховатых. В  нижней  части становится плотноватым, постепенно переходит в горизонт В.

В 77-110 см. Сизовато-темнобурый, уплотненный горизонт, при разламывании получаются угловатые призматически-кубовидные комья. Обнаруживается много мелких корешков злаковых растений и более крупные –бобовника. В горизонте ВС переход выражен отчетливо.

ВС 110-118 см. Желто-бурый по вертикальным трещинам видны гумусовые пятна и натеки. Грубопризматический резко переходит в Ск.

Ниже 118 см идет материнская порода – Ск – желто-бурая, карбонатная глина  или тяжелый суглинок. Со 132 см карбонаты  выделены в виде белоглазки, а на глубине 200 см встречаются журавчики. Ниже 200 см выделения карбонатов исчезают.

По всему  почвенному профилю встречаются  кротовины, вверху цвета материнской  породы, а внизу гумусированные.

Изредка обнаруживаются неокатанные угловатые  обломки гранита, а на глубине 100 см встречен гранитный камень 18 см в поперечнике.

Подтип  черноземы оподзоленные

Черноземы оподзоленные имеют следующее строение профиля:

А –  гумусовый горизонт, цвет темно-серый  или серо-черный, структура зернистая  или ореховато-зернистая, после распашки становится глыбисто-комковатой, основной отличительный морфологический признак оподзоленных черноземов – наличие осветленной, мучнисто-белесой присыпки в нижней части А и в верхней части АВ, общая мощность гумусовых горизонтов (А+АВ) – 50-70 см

В –  переходный горизонт, имеет бурую с темными пятнами окраску, структура ореховато-призматическая, вскипание и выделения карбонатов чаще всего глубже 100 см (130 – 150 см).

Содержание  гумуса в горизонте А – 5-8%, ЕКО  – 35-40 мг-экв на 100 г, реакция слабокислая (рН_Н2О 5,5-6,5), в переходном, обычно оглиненном, горизонте В (В₁) наблюдается относительное обогащение илистой фракцией и слабое накопление полуторных оксидов, глубина вскипания от HCl 130-150 см. в почвенном поглощающем комплексе содержатся Ca, Mg, H, насыщенность основаниями 80-95%. (См. приложения) 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 3 - Состав и свойства основных разновидностей почв в хозяйстве

4. Использование органических и минеральных удобрений в хозяйстве

    Для того чтобы повысить плодородие  почв и получить хороший урожай, применяют органические и минеральные  удобрения.

     Органические удобрения – удобрения, содержащие элементы питания растений преимущественно в форме органических соединений. К ним относят навоз, компосты, торф, солому, зеленое удобрение, сапропель, промышленные и хозяйственные отходы и другие.

     Минеральные удобрения бывают азотными, фосфорными, калийными, сложными и микроудобрениями. Они являются продукцией химического производства и содержат в себе одно или несколько питательных веществ в высокой концентрации.  

Таблица 4  – Использование минеральных и органических удобрений в хозяйстве

    Навоз – это наиболее ценное  органическое удобрение. В навозе  разных животных в среднем  содержится: воды 75%, органического  вещества 21%, общего азота 0,5%, усвояемого  фосфора 0,25%, окиси калия 0,6%. Качество  навоза зависит от вида животного, его корма, подстилки и способа хранения.

    Выход навоза определяется с  учетом выхода навоза и нормативного  количества подстилки на одну  голову скота. При этом количество  навоза, накапливаемого от одного  животного за стойловый период, пересчитывается на все поголовье.                                  

      Например, поголовье скота в хозяйстве следующее: КРС взрослые 690 голов, КРС молодняк – 393, овцы – 800, лошади – 49. Выход навоза от одной головы КРС взрослых за стойловый период 200-180 дней составляет 8 тонн,  от одной головы КРС молодняка 3 тонны, от одной головы овцы 0,9 тонн, от одной головы лошади 5,4 тонны. Следовательно, общий выход навоза составит                                                                    

     690 (голов)*8(тонн)+393*3+800*0,9+49*5,4=7683,6 тонн.

При рыхло-плотном  хранении за 4 месяца теряется 25% или  1920,9 тонн.

5. Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию

     Важной характеристикой почвенного покрова является его устойчивость к антропогенным воздействиям. Данная его характеристика является интегральным показателем, являющимся функцией ряда факторов, определяющих течение почвообразовательного процесса: климатических условий, почвообразующих пород, топографии местности, растительного покрова, деятельности человека.

    Оценка устойчивости почв, как  компонента агроэкосистемы, необходима  в целях прогнозирования и  анализа изменяющейся в ходе хозяйственной деятельность человека экологической ситуации, а также для определения допустимой техногенной нагрузки, которая не повлияет на эффективность выполнения почвенным покровом его основных экологических функций.

    Устойчивость – это способность возвращаться после возмущения в исходное состояние и сохранять производительную способность в социально-экономической системе. Для почв могут выделяться различные виды устойчивости: геохимическая – способность к самоочищению от продуктов загрязнения и снижению их токсичности; биологическая – восстановительные и защитные свойства растительности; физическая устойчивость литогенной основы (противоэрозионная устойчивость). 
 

а) Почвообразующие породы

    Почвообразующие породы являются одним из основных факторов, определяющим устойчивость почв к эрозионным процессам, усиливающимся в результате деятельности человека. Материнские породы влияют на несколько показателей устойчивости.

    Наибольшая устойчивость свойственна почвам, сформированным на породах, имеющих высокую степень связности, обусловленную присутствием полуторных окислов и карбонатов. В почвах с тяжелым гранулометрическим составом, с большим содержанием илистой фракции лучше образуется водопрочная структура.

б) Рельеф   

Основной  характеристикой рельефа, определяющей устойчивость почвы к водной эрозии, является уклон местности. При возрастании  угла наклона соответственно увеличивается  скорость и энергии поверхностного стока, что ведет к снижению устойчивости почвы.