Почвенно - экологические условия выращивания озимой пшеницы в Тамбовской области
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ-МСХА имени К.А. Тимирязева»
(ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева)
Кафедра почвоведения
Курсовая работа
на тему:
ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ
группы Зарипова К.Ф.
Проверила: Карауш П.Ю.
Оглавление:
Введение
- Природные условия почвообразования
- Климат
- Рельеф и почвообразующие породы
- Поверхностные и грунтовые воды
- Растительность и ведущие сельскохозяйственные культуры
- Почвенный покров
- Почвенно-географическое районирование
- Систематика почв
- Гранулометрический состав почв
- Гумусовое состояние почв
- Физико-химические и агрохимические свойства почв
- Физические и водно-физические свойства почв
- Воздушные и тепловые свойства и режимы почв
- Выбор почв под исследуемую культуру и мероприятия по устранению лимитирующих факторов
4.Заключение
5. Список используемой литературы
Введение
В своей курсовой работе я попыталась дать оценку почвенным условиям для роста и плодоношения различных сортов озимой пшеницы, а также влияния зернового агрофитоценоза на свойства почв Тамбовской области.
Основные задачи следующие:
· оценка природных условий
почвообразования в Тамбовской области
(характеристика климатических условий,
рельефа и почвообразующих
· характеристика почвенного покрова Тамбовской области (почвенно-географическое районирование территории Тамбовской области, систематика почв, гранулометрический, минералогический и химический составы почв, физико-химические, агрохимические, физические, водно-физические, воздушные и тепловые свойства почв).
· выбор почв для выращивания озимой пшеницы.
Актуальность исследования
Во-первых, исключительно
сильным влиянием почвенных
В условиях прогрессирующей
деградации почвенного покрова, изменения
климата и снижения продуктивности
озимой пшеницы актуален поиск путей
поддержания почвенного
Во-вторых, озимая
пшеница - важнейшая продовольственная,
техническая и кормовая
Основным способом и подходом при решении данных задач является получение информации из специальной литературы, всесторонне освещающей эту тему.
1.1 Климат
Тамбовская область занимает
центральную часть Окско-
Климат области умеренно-
Абсолютный многолетний минимум температуры
воздуха составляет по области 37-43°, а
абсолютный многолетний максимум температуры
воздуха 37-40°.
Теплый
период в среднем начинается 1-5 апреля
и заканчивается 3-8 ноября. Общая продолжительность
периода с положительной среднесуточной
температурой воздуха составляет в году
210-220 дней (около 60%), а морозный период
с отрицательными среднесуточными температурами
воздуха составляет 145-155 дней в году.
Период со среднесуточными
температурами воздуха выше 5 начинается
в середине апреля, а продолжительность
его в году составляет 175-185 дней.
Период с более высокими средними
температурами воздуха (10 и выше)
начинается в конце апреля-начале
мая и заканчивается 21-25 сентября, а продолжительность
его составляет 140-150 дней. Период с температурой
выше 15 устанавливается в третьей декаде
мая, и заканчивается в конце августа,
а продолжительность его составляет от
90 дней на северо-западе до 110 дней на юго-востоке
области.
Прекращение заморозков по средним многолетним
данным приходится по области на вторую
пятидневку мая. Самое раннее прекращение
заморозков наблюдается во второй пятидневке
апреля, а самое позднее – в первой пятидневкеиюня.
Средняя продолжительность безморозного
периода составляет по области 130-150 дней.
Среднее многолетнее количество осадков
по месяцам таково. Наименьшее количество
осадков составляет 20-25 мм, выпадает в
феврале и марте. В апреле сумма осадков
увеличивается до 30-35 мм, в мае до 40-50 мм,
в июне до 50-60 мм. В июле выпадает наибольшее
количество осадков, которое составляет
60-70 мм. С августа количество осадков уменьшается.
Сумма их в августе составляет 50-60 мм, в
сентябре и октябре 35-45 мм, в ноябре и декабре
30-40 мм и в январе 25-30 мм.
За холодный период с ноября по март сумма
осадков составляет 130-150 мм и за теплый
300-350 мм. Осадки выпадают преимущественно
в небольших количествах.
Осадки на территории области выпадают
в течении 150-160 дней в году, а месячное
количество дней с осадками колеблется
от 11-12 в теплые месяцы до 15-16 в холодные
месяцы.
Толщина снежного покрова зимой колеблется
в значительных пределах. Максимальной
толщины снежный покров достигает во второй
половине февраля – первой половине марта.
Средний за многолетний период запас воды
в снежном покрове составляет 65-95 мм.
Тамбовская область, поскольку ее климатические
условия благоприятные и почвы плодородные,
характеризуются высокоразвитым сельским
хозяйством.
Достаточное количество тепла и сравнительно
большая продолжительность вегетационного
периода обеспечивает благоприятные условия
для возделывания большого количества
сельскохозяйственных полевых и овощных
культур. Всего в области возделывается
свыше 50 культур.
1.2. Рельеф и почвообразующие породы
Тамбовская область
Рельеф области – низменная
равнина с преобладающей
Природные черноземы и равнинная местность позволяют выращивать культуры умеренного климата.
1.3. Поверхностные и грунтовые воды
Все поверхностные и подземные воды области формируются за счет просачивания в грунт выпадающих осадков. При 500 мм за год на территории Тамбовской области выпадает 17,5 км³ воды, из них 27 % (3,743) идет на формирование поверхностного стока и лишь 0,76 км³(4,3 %) просачивается ежегодно в грунт, а большая часть – около13 км³ (74,3 %) – испаряется с поверхности почвы, растений, водоемов. Бассейны рек Тамбовской области в основном представлены двумя: Донским и Волжским. В Донской бассейн входят реки Воронеж с её притоками, Матыра, Битюг, в Волжский – река Цна с ее притоками. В области протекает более тысячи рек и речек. Длина большинства из них менее 25 км. Однако только 8 имеют длину выше 100 км, а наиболее длинными являются реки Цна – 291 км (а всего до устья 451 км) и Ворона – 329 км (общая длина реки 454 км). Половодье на реках начинается в конце марта, а заканчивается в середине апреля. В летнее и осеннее время сток составляет 12–15 %, т.к. выпадающие осадки испаряются, этот сток почти незаметен, а подземный сток к осени сокращается. Зимний сток составляет лишь 8–12 %. Замерзают реки в конце ноября, в середине марта лед достигает толщины 50–80 см, а затем начинает таять. Стекая с плоской невысокой равнины, реки имеют скорость течения 0,1–0,3 м/с. Река Цна ниже г. Тамбова зарегулирована плотинами шести гид-роузлов со шлюзами (Горельский, Троицко-Дубравский, Мамонтовский, Моршанский, Мутасьевский, Чернитовский), что позволило сделать Цну судоходной на протяжении 200 км.
Все реки, кроме Вороны, начинаются
в нашей области и
1.4 Растительность
и ведущие
Повышенная увлажнённость, обширные леса на песках с серыми лесными почвами (лесистость района 39 %), большое число озёр, болот, в том числе сфагновых, северные виды в составе лесов – вереск, брусника, клюква, росянка – всё это сближает природу Цнинского района с ландшафтами зоны смешанных лесов. Условия лесостепи обусловливают присутствие во флоре Тамбовщины представителей различных эколого-фитоценотических групп. Самыми многочисленными являются виды лесных, луговых, и степных ценозов.Основным типом лиственных лесов в настоящее время являются дубравы. Постоянными спутниками дуба черешчатого являются липа мелколистная, береза повислая, осина, клен татарский, остролистный и полевой, ольха черная, вяз обыкновенный, ясень, ива, лещина.Из травянистых растений для этих лесов характерны гусиный лук желтый, купена душистая, ландыш майский, пролеска сибирская, мятлик дубравный, копытень европейский, чистяк весенний, медуница неясная, колокольчик широколистный, ломонос прямой, рябчик русский, бубенчик лилиелистный и др.
По склонам и верхнему краю балок и речных долин, опушкам байрачных лесов сохранились остатки луговых степей, которые в большинстве своем сильно деградировали.
На территории области встречаются более 320 видов лекарственных растений, из них большая часть, 84%, произрастает в диком состоянии. Широко распространены душица обыкновенная, крапива двудомная, ландыш майский, полынь горькая, чистотел большой, щавель конский, мята полевая, подорожник большой и многие другие. Многие лекарственные растения в современных условиях стали редкими (кровохлебка лекарственная, девясил высокий, василек синий и др.), что привело к снижению их значения в заготовках, а сбор некоторых (адонис весенний, алтей лекарственный, вахта трехлистная и др.) полностью запрещен, в связи с внесением их в Красную книгу Тамбовской области.
В районе сосредоточено более
2/3 лесов области. До 10 % территории занимают
луга по поймам рек и склонам. На
богатых перегноем луговых
Важное место в технологии возделывания озимой пшеницы занимают предшественники. В наших условиях лучшими предшественниками озимых являются чистые и ранние занятые пары, из непаровых - горох и другие зернобобовые.
Оптимальные сроки сева озимых культур обычно совпадают с наступлением в конце лета, начале осени среднесуточной температуры воздуха 13-15°С, а это в наших условиях в последние годы приходится на первую декаду сентября. От всходов до прекращения вегетации озимые должны развиваться 45-50 дней по чистым и 50-55 дней по занятым парам и непаровым предшественникам. Предельно поздний сев озимых культур в нашей зоне 15-18 сентября.
Осенние условия 2012 года были весьма благоприятными для сева и развития озимых культур. Озимая пшеница ушла в зиму (конец вегетации отмечен в конце октября, 27-28 числа) достаточно крепкой и хорошо раскустившейся - кущение составляло 3-4 стебля, а по отдельным сортам и выше, продуктивных стеблей на одно растение. Период закалки растений озимой пшеницы также протекал в благоприятных условиях, при небольших отрицательных температурах ночью и с небольшим плюсом днём.
Вызывает некоторое опасение то, что в конце первой декады декабря установилась достаточно холодная погода, с температурой воздуха -15°С и ниже, которая продолжалась более двух недель практически при отсутствии снежного покрова. Такое похолодание, конечно, может негативно отразиться на состоянии озимых культур и привести к снижению урожайности.
По данным химической лаборатории Тамбовского НИИСХ содержание сахара в узлах кущения озимой пшеницы и тритикале в конце декабря составляло от 11 до 15%, что вполне достаточно для их перезимовки. По состоянию на 23 января 2013 года количество сахара несколько уменьшилось до 10-14%, что также является вполне нормальным для данного времени года.
СТРУКТУРА ПОСЕВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ И ОСОБЕННОСТЬ РАЗМЕЩЕНИЯ КУЛЬТУР В СЕВООБОРОТЕ.
С учетом складывающихся возможностей и необходимых потребностей следует определить, что и сколько сеять, каким культурам отдавать предпочтение. Но при этом, необходимо соблюдать правильное чередование культур в севооборотах.
В структуре посевных площадей первостепенное значение имеют зерновые культуры, поскольку производство зерна всегда было и будет фундаментом устойчивости сельского хозяйства.
В условиях области наиболее рациональными площади зерновых всегда были в пределах 50-60 % пашни и таковыми они и должны остаться. Из зерновых культур предпочтение необходимо отдавать озимым.
В земледелии области наиболее удачным и гибким является четырехпольный севооборот со следующим чередованием:
1. Предшественники
озимых культур (чистый и
2. Озимые культуры (пшеница, рожь).
3. Пропашные культуры (подсолнечник, сахарная свекла, кукуруза на зерно).
4. Яровые зерновые культуры (ячмень, яровая пшеница, овес, крупяные), при необходимости в этом поле можно разместить и пропашные культуры.
С уменьшением
внесения минеральных удобрений
повышается эффективность тех
В том и другом случае необходимо соблюдать в севооборотах принцип плодосмена и чередовать культуры с учетом их биологических особенностей.
2. Почвенный покров
2.1 Почвенно-географическое
районирование Тамбовской
ПОДЗОНА СЕВЕРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ. До заселения и распашки на территории северной лесостепи преобладали смешанные и широколиственные леса и пятна луговых степей и остепнённых лугов на водоразделах. Поэтому обычными почвами здесь являются серые лесные, чернозёмы выщелоченные и оподзоленные. Коэффициент увлажнения составляет 0,8-1,0, то есть близок нейтральному. В подзоне северной лесостепи выделяются 4 физикогеографических района: Воронежский, Цнинско-Воронежский, Цнинский и Вороно-Цнинский.
Цнинский район расположен в бассейне реки Цны и её притоков. На его территории располагаются восточные части Моршанского, Сосновского и Тамбовского районов, западные части Рассказовского, Бондарского и Пичаевского административных районов. Площадь5530 км2. Здесь широко распространены пески и супеси, отложенные в период оледенения, а затем перемытые реками и перевеянные ветром. Наиболее распространёнными формами рельефа являются долины рек и балки, дюны и котловины выдувания, слабоволнистые водоразделы.
2.2 Систематика почв
Чернозёмные почвы имеют высоководопрочную зернистую или зернисто комковатую структуру, благодаря чему в них создается оптимальный водно-воздушный режим. Зимнее промерзание и летнее иссушение почвы способствует закреплению и усложнению гумусовых веществ. Формирование чернозёмных почв в условиях лесостепной зоны протекало под воздействием мощной травянистой растительности на карбонатной материнской породе (преимущественно лёссе и лёссовидных суглинках) принеустойчивом атмосферном увлажнении. Почвенный покров Тамбовской области связан с особенностями многих процессов – гумусообразования, гумусонакопления, биогенной аккумуляции, выщелачивания, лессиважа, иллювиирования, оглинивания и с проявлением географической закономерности, обусловленной высотой и экспозиционной дифференциацией ландшафтов, эродированностью почв
На высотах 240-270 м преобладают черноземы выщелоченные, на высотах 190-240 м – черноземы типичные среднемощные и мощные среднегумусные. В широких развитых равнинных пространствах типа плоскоместностей со средним относительным превышением их над днищами долин на 10-20 м размещены полугидроморфные, лугово-черноземные и гидроморфные луговые почвы. В отрицательных формах рельефа они с комплексами осолоделых, солонцеватых, засоленных и заболоченных почв. В приречных дренированных полосах- черноземы типичные мощные многогумусовые с явными признаками реликтового гидроморфизма
На Приволжской возвышенности с плакорным и склонным типом местности и средним относительным превышением водоразделов над днищами долин на 50-80 м доминируют автотрофные черноземы типичные среднемощные среднегумусные в сочетании с подтипом выщелоченными и серыми лесостепными почвами.
На самых низких уровнях – поймах рек – сформировались комбинации аллювиальных дерновых, аллювиальных луговых и луговоболотных, а также пойменно-лесных почв. Главной особенностью этих почв является развитие пойменных и аллювиальных процессов, то есть затопление полыми водами и принос ими взмученного материала в виде наилка (аллювия).
Поскольку основу естественной растительности в пойме представляют в основном луговые травы. Здесь дерновый почвообразовательный процесс является ведущим. Степень выраженности этого процесса определяется характером аллювиальных отложений, природой их гранулометрического и химического состава, а также особенностями водного режима в различных частях поймы в зависимости от степени затопления, глубины грунтовых вод.
Грунтовые воды залегают на больших глубинах. Леса занимают около 10 % площади и размещены в основном в северной части области, в бассейне р. Цна, а также узкой полосой по реке Ворона. Небольшие лесные массивы имеются на западе области, на территории Мичуринского района.
В этих же местах сосредоточены
и серые лесные почвы. Подтипы
светло-серые и серые
Таблица 1Профили основных типов почв:
Название почв |
Строение профиля |
||
1 |
Дерново-подзолистые |
А0(Ад) - лесная подстилка, А1 - гумусово-элювиальный(дерновый) горизонт, А2 - подзолистый, А2В - переходный, В - иллювиальный, С - материнская порода. |
|
2 |
Серые лесные |
А1 - гумусовый горизонт, А1А2 - гумусово-оподзоленный, А2В - переходный, В(В1,В2) - иллювиальный, ВС - переходный, С - материнская порода. |
|
3 |
Черноземы (оподзоленные и выщелоченные) |
А0 - степной войлок, Ад - дернина, А - гумусовый или перегнойно-аккумулятивный, АВ - гумусовый, В(В1,В2) -иллювиальный, ВСк - иллювиально-карбонатный, С - почвообразующ. порода. |
2.3 Гранулометрический состав почв
Материнские (почвообразующие) породы разнообразны по происхождению, своим химическим свойствам, а также по гранулометрическому составу. Гранулометрический состав основных типов и подтипов почв, расположенных на водоразделах области – глинистый и тяжелосуглинистый. Так, на глинистый и тяжелосуглинистый состав типичных черноземов приходится 89,3 % от всей площади. Тя-желосуглинистые почвы в гумусовом горизонте А имеют 55-60 % физической глины, 23-30 % крупной пыли и до 22 % ила, в переходномгоризонте АВ, соответственно, 60-65 %, 13 -15% и 22-25 %. На долю суглинистых почв черноземов типичных приходится 10,7 %. Они содержат в горизонте А физической глины от 43 до 50 %, в горизонте АВ от 45 до 52 %. Преобладающими фракциями являются крупно-пылеватая 35-40 %, пылеватая 30-35 % в горизонте А, в переходном горизонте АВ – пылеватая 30-35 % и крупно-пылеватая 25-30 %. На долю илистой фракции приходится от 17 до 20 %. Чернозёмы выщелоченные глинистого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава занимают 80,2 % площадей. Тяжелосуглинистые почвы в гумусовом горизонте А содержат 50-60 % физической глины, 20-28 % крупной пыли и 15-28 % ила, в средней части профиля, соответственно, 60-65 %, 20-25 % и 10-20 %. Черноземы суглинистые занимают 19,3 % площади и содержат в горизонте А от 40 до 45 % физической глины, до 42-50 % в средней части профиля. Преобладающими фракциями являются крупнопылеватая (20-25 %) и пылеватая (25-35 %) в горизонте А и пылеватая (25-32 %), крупно-пылеватая (20- 25 %) в средней части профиля. На долю илистой фракции приходится 10-18 %. Черноземы выщелоченные более однородны по минералогическому составу ила в генетических горизонтах. Для черноземов свойственно отсутствие явно выраженных признаков элювиально-иллювиальной дифференциации почвенного профиля, наличие карбонатного горизонта, приуроченного к нижней границе гумусовой толщи и характеризующегося различными формами новообразований.
На флювиогляциальных отложениях формируются легкосугнистые и супесчаные разновидности черноземов. В гранулометрическом составе черноземов преобладают фракции крупной пыли и ила, составляющие всего около 70 %
В черноземах обыкновенных преобладает илистая фракция, в типичных - содержание илистой и крупнопылеватой фракций выравнивается, в выщелоченных и оподзоленных крупная фракция становится преобладающей над илистой. В черноземах, наряду с оглиниванием, наблюдается внутрипрофильное перераспределение илистой фракции В условиях современного процесса образования чернозема, протекающего на фоне мощной антропогенной нагрузки и относительно однотипного воздействия ведущего фактора – биологического, наблюдается хорошо выраженная тенденция однонаправленного изменения в сторону ухудшения и постепенного сближения (сглаживание различий) основных показателей физического состояния у разных подтипов черноземов Серые лесные почвы внутри подтипов характеризуются близким гранулометрическим составом и одинаковым распределением гранулометрических фракций в почвенном профиле. Преобладают средне- и тяжелосуглинистые, реже легкосуглинистые фракции. Для серых лесных почв характерен четко выраженный вынос ила и физической глины из верхней части профиля. Гумусовый и переходный горизонты этих почв имеют обычно среднесуглинистый крупнопылеватый состав, в то время как иллювиальный горизонт – тяжелосуглинистый иловатокрупнопылеватый состав. По гранулометрическому составу почвенный профиль их дифференцирован на отчетливо выраженный элювиальный горизонт и в меньшей степени на иллювиальный. Для серых лесных почв на лессах характерен легкосуглинистый и суглинистый гранулометрический состав с преобладанием крупнопылеватой фракции (51-64 %). Содержание физической глины мало изменяется с глубиной (Протасова, Щербаков, 2003).
Гранулометрический состав пойменных почв зависит от особенностей их расположения. В области центральной и притеррасной пойм, где скорость полых вод медленнее и длительность затопления больше, откладывается аллювий, состоящий преимущественно из пылеватых и илистых частиц. Эта закономерность в отложении аллювия определяет и особенности гранулометрического состава почв отдельных областей поймы. По мере удаления от русла меняется гранулометрический состав аллювиальных почв, в них увеличивается содержание пыли и ила, и уменьшается количество песчаных частиц. Поскольку русло реки постепенно мигрирует, скорость полых вод в пойме на одних и тех же участках изменяется. Кроме того, скорость потока и длительность затопления на одних и тех же участках поймы может зависеть от особенностей весеннего паводка, что изменяет гранулометрический состав аллювия: суглинистые сменяются песчаными отложениями и наоборот. Поэтому для аллювиальных наносов характерна слоистость, т. е. неоднородность гранулометрического состава. При сложении водосборного бассейна песчаными почвами и породами в пойме откладываются преимущественно песчаные наносы; при господстве суглинистых почв, развитых на карбонатных породах, преобладают суглинистые и глинистые отложения, обогащенные карбонатами. На территориях без леса быстрое снеготаяние и бурный паводок способствуют отложению в пойме аллювия с большим количеством песка и крупнопылеватых частиц. На местности бассейнов, сильно заросших лесом, паводок более спокоен и растянут во времени, и в этом случае в пойме откладывается аллювий с преобладанием пылеватых и илистых частиц. Гранулометрический состав аллювия на повышенных элементах рельефа поймы («гривы») сложен более легкими осадками, а в понижениях – более тяжелыми. Солоди имеют в основном глинистый и тяжелосуглинистый гранулометрический состав. В отдельных случаях они могут быть и более легкого гранулометрического состава. Наличие в профиле солодей остатков глыбистого и столбчатого иллювиального горизонта говорит о генетической связи солонца и солоди. В сравнении с черноземами у них в 2 раза увеличивается иловатая и снижается крупнопы-леватая фракция. На надпойменной террасе песчаная фракция перемещается на глубину, близкую к материнской породе.