Природные условия, сельскохозяйственное использование территории и почвы ФГУП УОХ «Липовая гора»

Природные условия, сельскохозяйственное использование  территории и почвы ФГУП УОХ «Липовая гора». Методика исследования почв.

ФГУП УОХ «Липовая гора» расположено в северо-восточной  части Пермского края. Центральная  усадьба – с. Фролы – находится  в 2 км от города Перми. По конфигурации хозяйство представляет собой вытянутый, широкий участок, который простирается с запада на восток на 12,5 км. Хозяйство имеет густую, разветвленную дорожную сеть, состоящую из асфальтированных и полевых дорог. Хозяйство разделяет пополам дорога федерального назначения. По хозяйству протекает множество мелких рек и ручьев.

1. Природные условия формирования почв

Изучение природные  условий формирования почв производится по справочным материалам. При этом обобщаются сведения об основных факторах почвообразования на исследуемой территории.

Рельеф. Территория учебного хозяйства расположена на водораздельном пространстве реки Кама. Рельеф хозяйства холмисто-увалистый. Западная часть представлена склонами восточной экспозиции и крутизной 4-8°. Центральная часть территории выровнена. Северная и Восточная части имеют глубоко врезанную овражно-балочную сеть. В целом восточная часть представлена склонами западной и восточной экспозиции.

Геологическое строение и почвообразующие породы. Территория учебного хозяйства «Липовая гора» сложена коренными породами Уфимского яруса Пермской системы. Основные породы Уфимского яруса: сероцветные и красно-бурые песчаники глыбистого сложения, часто карбонатные и пермские красноцветные глины. По данным Н.Я.Коротаева (1962) территория учебного хозяйста сложена из красноцветных мергелистых глин с прослоями известняка и мергеля, перекрытых элювиально-делювиальными жёлто-бурыми некарбонатными или слабокарбонатными глинами. Во многих случаях на поверхность выходят элювии пермских глин и мергелей. Часто в элювиально-делювиальных отложениях встречаются единичные экземпляры галек диаметром 2-3см. По гранулометрическому составу верхнепермские отложения глинами и редко тяжёлыми суглинками.

Климат. Учебное хозяйство «Липовая гора» располагается в IV агроклиматическом районе, который находится в центральной части Пермского края и характеризуется континентальным климатом с холодной и продолжительной снежной зимой и коротким теплым летом. Среднегодовая температура составляет -1,5°С. Среднемесячная температура воздуха самого холодного месяца (января) - -15,1°С, теплого - +18,1°С. Вегетационный период с температурой выше +5°С составляет 151 день. Последний заморозок на почве наблюдается 2 июня, первый 8 сентября.

Сумма среднесуточных эффективных температур составляет 1800-1900°C, годовой приход суммарной солнечной радиации 87-88 ккал/кв.см. Безморозный период составляет 120 дней, среднее из абсолютно- годовых минимальных температур -37°С. Район, в котором находится данное хозяйство, относится к зоне достаточного увлажнения. Сумма осадков за год 468мм, продолжительность периода с устойчивым снежным покровом 165 дней. Образование устойчивого снежного покрова 3 ноября. Сход снега 10-12 апреля. Высота снежного покрова 56 см. Запас продуктивной влаги  в метровом слое почвы 160 мм. В зимние и весенние месяцы на территории учхоза преобладают юго-западные ветры, с мая по октябрь ветры западного направления, этот период отличается наибольшим количеством осадков.

Растительность. Территория хозяйства расположена в лесной зоне, в подзоне смешанных лесов, в районе пихтово-еловых лесов с мелко лиственными породами и липой в древесном ярусе. Древесная растительность представлена: липой, тополем, березой, елью, пихтой, сосной. Из кустарников распространены: рябина, черемуха, шиповник, малина.

Травянистая растительность часто низкорослая. Встречается  ежа сборная, лисохвост, кострец безостый, мятлик луговой, клевер белый, мышиный горошек, чина луковая, лютик едкий, земляника лесная, крапива двудомная, одуванчик обыкновенный, ромашка лекарственная, хвощ полевой, лапух паутинистый, редька дикая, сныть обыкновенная, манжетка, ветреница алтайская. На территории микрорайона Липовая гора существует особо охраняемая природная территория на которой произрастает растение доледникового третичного периода – ветреница отогнутая.

Засоренность посевов  сильная из сорняков более распространены корневищные (пырей ползучий, хвощ полевой), корнеотпрысковые (осот полевой), яровые ранние, яровые поздние (фиалка полевая)

2. Сельскохозяйственное использование территории

1. Состав и структура  земельного фонда УОХ «Липовая  гора»

Общая земельная площадь хозяйства составляет 4309 га. Сельскохозяйственные угодия занимают 3223 га (74,8 %), в том числе площадь пашни - 2365 га (64,2 %). Коэффициент освоенности земли в УОХ «Липовая гора» высокий и составляет 74,8 %. Распаханность земель также высокая и составляет 85,8 %.

2. Состав и структуру посевных площадей в УОХ «Липовая гора»

Общая площадь пашни  УОХ «Липовая гора» составляет 2365 га. В структуре посевных площадей доминирующую позицию занимают зерновые и зернобобовые культуры – 53%. При этом значительные площади используются для выращивания многолетних трав на сено – 890 га или почти 38%. Отрасль растениеводства в основном ориентирована на производство кормов на основе зерновых, зернобобовых и кормовых культур. Доля выпуска товарной продукции растениеводства невысока. Это картофель и овощи, которые в сумме занимают всего 2,3% от посевной площади учебного хозяйства.

3. Методика исследования почв

Методика исследования почв заданных территорий включает 3 этапа:

1. Подготовительный;
2. Полевой;
3. Камеральный.

I. Подготовительный этап.

Выбирается участок  обследования, копируется топографическая основа участка землепользования. По справочным материалам изучают природные условия исследуемой территории: климат, рельеф, растительность, почвообразующие породы. Проводится инструктаж по технике безопасности. В лаборатории выдается необходимый инвентарь.

II. Полевой этап.

Следование по местности  по ранее разработанному маршруту с  остановками для заложения почвенных разрезов, взятия образцов, изучение морфологических признаков почв и выделение почвенных контуров. Вся информация собираемая в полевой этап заносится в специальные бланки.

Описание природных  условий в месте заложения  разреза

Описание начинают с характеристики форм рельефа.

•Макрорельеф - крупные отрицательные или положительные формы поверхности площадью от 100 до 1000 км²: равнины, долины, холмы, увалы

Описывают сложность  макрорельефа: глубоковолнистый –  с чередованием глубоких ложбин, лощин, логов; широковолнистый – возвышения пересекаются сетью балок и оврагов; слабо-волнистый рельеф – равнина имеет слегка приподнятые возвышения; равнинный рельеф – местность ровная.

•Мезорельеф – отрицательные или положительные формы поверхности с перепадами высот от 2 - 10 и более метров и площадью от 10 м² до 100 км²:

- бугры – вытянутые повышения;

- холмы – возвышения, имеющие склоны разной экспозиции;

- гребни, впадины – углубления с пологими стенками;

- котловины - углубления с крутыми стенками;

- ложбины – длинные понижения с пологими краями;

- балки – овраги с задернованными стенками, часто заросшие лесом;

а также террасы, короткие овраги, рытвины, мелкие котловины и так далее.

•Микрорельеф – мелкие отрицательные или положительные формы поверхности площадью от 1 до 10 м²: небольшие бугры; прирусловые валы; кочки; рытвины; промоины; блюдца (западины); кучи земли, выброшенные землероями.

Крутизна склонов измеряется эклиметром. Различают склоны по крутизне: очень пологие<1^о, пологие 1-3^о, покатые 3-5^о, сильно покатые 5-10^о, крутые 10-20^о, очень крутые 20-45^о.

Растительность. В полевых условиях описывают вид угодья, видовой состав фитоценоза в каждом ярусе и его общую характеристику. По хозяйственным признакам в травянистых фитоценозах обычно выделяют: злаки, осоки, бобовые и разнотравье.

При описании лесных сообществ  сначала описывают видовой состав деревьев, затем кустарников, кустарничков, полукустарничков, трав (злаки, осоки, бобовые, разнотравье), мхов, плаунов, хвощей, папоротников и лишайников. В лесных фитоценозах можно насчитать до 4-5 ярусов: верхний - древесные породы (древостой), средний - кустарниковый и нижний ярус напочвенного покрова (травянисто-мохово-лишайниковый).

Описывая засоренность пахотных земель необходимо отмечать характер распространения сорняков (равномерный, пятнистый), их распределение в зависимости от местообитания (низины, вершины бугров, склонов и т.д.) и степень засоренности в баллах по шкале (табл. 2).

Типы угодий называют по преобладающим ассоциациям растений или их группам. Преобладающая группа растений становиться на последнее место: злаково-разнотравное пастбище – преобладает разнотравье.

Шкала оценки степени  засорённости пахотных почв

Гидрологические условия. При описании гидрологических условий места заложения разреза, необходимо указывать следующее: какими водами увлажняются почвы (поверхностными или грунтовыми), глубину залегания грунтовых вод (по глубине залегания грунтовых вод в колодцах или скважинах) и тип увлажнения.

Основными типами увлажнения почв являются:

- нормальное увлажнения (почвы  водораздельных равнин и пологих  склонов) почвы дерново-подзолистые П₁^д, дерново-бурые ДБ;

- кратковременное избыточное увлажнение (бессточные участки водоразделов) почвы дерново-глубокоподзолистые неоглеенные - П₄^д или дерново-глубокоподзолистые поверхностно-глееватые П₄^дг;

- временное избыточное увлажнение (плоские бессточные площадки водоразделов, пониженные участки) почвы дерново-глубокоподзолистые поверхностно-глееватые П₄^дг;

- длительное избыточное увлажнение (влажные понижения в поймах  рек, на нижних частях склонов)  почвы аллювиальные луговые А_Л, дерново-грунтово-глееватые Д^г или дерново-грунтово-глеевые Д^Г;

- постоянное избыточное  увлажнение – заболоченные участки,  почвы – дерново-грунтово-глеевые Д^Г, болотные низинные торфяные глеевые Б_н^ТГ.

Закладка почвенных  разрезов

Выделяют три вида почвенных разрезов: основной разрез, полуяма, пиркопка.

Основные (полные) разрезы на карте обозначают крестиком (×). На основе описания основных разрезов устанавливается тип и подтип почвы, главные закономерности её изменения в зависимости от рельефа, смены почвообразующих пород. Закладывают основные разрезы на типичном элементе рельефа, где вероятность смены почвенного покрова на видовом или родовом уровне наиболее высока. Данный вид разрезов предназначается для изучения морфологии всего почвенного профиля и отбора почвенных проб по горизонтам для аналитических исследований. Габариты основных разрезов:

ширина препарируемой  лицевой стенки для изучения морфологии 0,8–1,0 м, длина до 1,5 м с учётом лестницы для спуска, глубина в  среднем составляет до 1,5 – 2 метров и определяется залеганием почвообразующей породы или элювия коренной породы. Так, например, у дерново-карбонатных типичных почв глубина разреза составляет всего лишь несколько десятков сантиметров, что связано с близким залеганием элювия коренных пород - мергелей или известняков. Глубина основного разреза также ограничивается выклиниванием грунтовых вод у гидроморфных (дерново-глеевых, аллювиально-болотных или торфяных).

Полуямы закладывают до глубины обнаружения горизонта В₂ (85-100 см) и обозначают на карте кружком (O). Функция полуям заключается в отслеживании пространственного варьирования морфологических признаков почвы (мощности горизонтов, степени оподзоленности, глубины залегания карбонатов и т.д) и диагностировании в основном разновидностей и разрядов.

Прикопки служат для выявления границ почвенных контуров установленных основными разрезами и полуямами. На карте прикопки обозначают точкой (•). При заложении прикопок используют метод сближения, пока между парой смежных прикопок не появится достоверная разница на уровне разновидностей почв, что позволяет нанести границы почвенного контура на почвенную карту. Прикопки закладываются до нижней границы горизонта В₁ (до глубины 50-60 см).

Правила заложения  почвенных разрезов

Разрезы должны вскрываться на расстоянии не менее 10 метров от полевых дорог, 50 метров от шоссе, 100 метров от мест хранения агрохимикатов, дренажных канав, строений и строительных площадок, так как эти участки могут содержать антропогенно трансформированные, химически загрязнённые или нарушенные почвы. Лицевая сторона разреза к моменту описания морфологии должна быть ориентирована к солнцу и не должна затеняться. Необходимо также выполнить привязку разреза, то есть указать направление по сторонам света и расстояние до него в метрах от ближайшего долговременно-неподвижного геодезического объекта (линия электропередач, населённый пункт, мост). Инструментально привязку выполняют с помощью GPS-навигатора, показывающего широту, долготу и высоту над уровнем моря. После окончания работ, разрез должен быть зарыт, с полным возвратом почвы на место её изъятия, так чтобы на месте ямы образовался холм.

Правила отбора почвенных образцов

Почвенные образцы берутся для детального изучения морфологических признаков почв и проведения анализов по генетическим горизонтам. В основных разрезах образцы начинают отбирать с почвообразующей породы - С, чтобы не засыпать её и не смешать с почвой верхних горизонтов. Далее лицевую стенку разреза, освещённую солнцем, условно делят на две части. В одной из частей лицевой стенки проводят препарирование - выделяют верхнюю и нижнюю границы горизонтов, зачищают грани и поверхности структурных агрегатов, обнажают корневую систему растений. Препарирование проводят перочинным ножом или остриём лопасти лопаты. Проводят описание морфологических признаков каждого генетического горизонта. На другой непрепарированной части лицевой стенке разреза в пределах каждого генетического горизонта намечаются места и глубины взятия образцов. Индексы горизонтов и их глубины записывают в бланк описания почвенного разреза и в этикетку соответствующего почвенного образца генетического горизонта. Пробы берутся в матерчатый мешочек из наиболее типичной средней части горизонта - 10 см. Из пахотного слоя образец отбирается по всей его мощности (колонкой).

Описание морфологических  признаков профиля почв

Морфологические признаки являются главными диагностическими показателями определения названия почвы (соответствующей классификационной единицы) и разделения профиля почвы на генетические горизонты. Название почвы данного контура определённое по морфологическим признакам на полевой карте и в бланках отражают с помощью индексов систематики почв красным цветом.

Например, П₁^ДТП↓ –дерново-слабоподзолистая (П₁^Д) тяжелосуглинистая (Т) на покровной нелёссовидной глине (П) слабосмытая (↓).

Морфологические признаки включают:

●Мощность профиля – это глубина от дневной поверхности до слабо затронутой почвообразовательными процессами почвообразующей породы.

●Мощность горизонтов – толщина горизонтальных слоёв почвы в почвенном профиле имеющих одинаковые морфологические признаки.

●Характер переходов между горизонтами

по форме: ровная, волнистая, карманная, языковатая, затёчная, размытая пильчатая, полисадная. По степени выраженности: резкий 2-3 см; ясный 5 см; постепенный более 5 см.

●Характер вскипания от 10% НСl различают: слабое; сильное; бурное.

●Влажность – не является морфологическим признаком, но от неё зависит интенсивность цвета.

●Цвет горизонтов зависит от преобладающих в них веществ.

Тёмную окраску придают почвам Гумусовые вещества. Гуминовые кислоты придают почве в зависимости от их содержания окраску: чёрную, тёмно-серую, тёмно-бурую, а фульвокислоты серую, бурую, желтоватую. Черную окраску имеют сульфиды, оксиды марганца.

Белый цвет или белесоватую присыпку обуславливают скопления кремнезёма - характерные для подзолистых почв в подзолистом горизонте. Белую окраску вызывают также скопления: солей (у солонцеватых и осолоделых почв); извести; гипса; каолинита.

Красные и бурые тона придают почвам мало или негидротированные окристаллизованные оксиды железа (гематит, гетит).

Жёлтый цвет связан с присутствием гидротированных оксидов железа (лимонита).

Сизоватый, голубой, синий, зеленоватый тон сообщают почве закисные формы железа. Такая окраска характерна (глеевым) почвам гидроморфного ряда.

Структура – это почвенные агрегаты различной формы и величины, на которые способна распадаться почва в сухом состоянии.

Распространение корневой системы растений обозначают следующим образом: много, мало, единично, густая сеть корней.

Сложение почвы: взаимное расположение агрегатов и пор почвы.

Слитное Плотное Рыхлое Рассыпчатое

Пористость. Поры внутри агрегатов бывают: Тонкопористые - поры диаметром 1 мм, Пористые – 1-3 мм, Губчатые – 3-5 мм, Ноздреватые (дырчатые) – 5-10 мм, Трубчатые – поры прорыта землероями.

Трещинноватость. Поры (трещины) между агрегатов бывают: Тонкотрещиноватые – менее 3 мм, Трещиноватые – 3-10 мм, Щелеватые – более 10 мм.

Гранулометрический  состав В полевых условиях ГС определяют на ощупь (сухая почва) «мокрым» методом (почва увлажнена) В названии почвы гранулометрический состав даётся по гумусовому (А₁) или пахотному слою

Новообразования – связанные с почвообразованием скопления веществ.

Химические новообразования:

- выцветы и налёты – выделения солей в виде плёнок;

- присыпки, пятна – тончайший белесый налёт на поверхностях агрегатов из оксидов кремния (кварца);

- корочки, примазки, потёки – скопления, гидр(оксидов) Fe, Mn;

- конкреции и стяжения – скопления округлых форм гидр(оксидов) Fe, Mn;

- прожилки и трубочки из мела (СаСО₃) или гипса (СаSО₄), замещающие ходы червей, корней; скопления СаСО₃ в виде «плесени», псевдомицелия, мучнистой массы, крупки, зёрен, сплошного пропитывания;

- прослойки – скопления веществ в больших количествах.

Биологические новообразования: 1) червоточины - ходы червей. 2) копролиты – выделения дождевых червей. 3) кротовины - пустые и заполненные ходы. 4) дендриты - отмершие корни.

●Включения – не связанные с почвообразованием тела минерального и органического происхождения. При описании важно указать их количество и размер.  - Литоморфы - Камни, валуны, щебень, галька;

- Биоморфы – пожнивные остатки (солома); навоз; стебли, корни, стволы, кости, ракушки;.

- Антропоморфы – кирпич, битое стекло, археологические находки.

В конце описания генетического  горизонта указывается характер перехода одного горизонта в нижележащий по каким-либо заметным признакам: цвету, структуре, гранулометрическому составу.

III. Камеральный этап.

Работа в лаборатории с собранным материалом. Выполняются аналитические исследования отобранных почвенных образцов, оформляются оригиналы почвенной карты, пишется отчет о проделанной работе.

4. справочные материалы

Агроклиматические ресурсы  Пермской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1979.

Козьминих Т.В. Конспект флоры подзоны южной тайги  Пермской области. – Пермь, 1999. – 181 с.

Коротаев Н.Я. Почвы  Пермской области. Пермь, 1962. 275 с.

Овеснов, С.А. Конспект флоры Пермской области / С.А. Овеснов. - Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1997. - 252 с.

Скрябина О.А. Геоморфологическая характеристика территории почвенного картирования. Методическое пособие. – Пермь, 2003. – 36 с.

Скрябина О.А. Почвообразующие  породы Пермской области. Методическое пособие. – Пермь, 1998. – 34 с.

Софроницкий, Т.А. Геологический очерк / Т.А. Софроницкий // Химическая география вод и гидрохимия Пермской области. – Пермь, 1967. – С. 26 – 41

Верещагина В.А. Растения Прикамья: Учебное пособие. / В.А. Верещагина, Н.Л. Колясникова. – Пермь: «Книжный мир», 2001. – 176 с.

Шимановский, Л.А. Основные факторы формирования рельефа Пермской области / Л.А. Шимановский // Ученые записки ПГУ. – Пермь, 1970. - № 20. – С. 141 – 159

5. Инструктаж по технике безопасности

Инструктаж по технике  безопасности при прохождении полевой  учебной практики по географии почв с основами почвоведения

1. материалы оборудования при работе относятся к колющим режущим предметам: лопаты, почвенные ножи поэтому они должны быть зачехлены и не использоваться без надобности
2. Бутылочки (50 мл.) с 0,1н соляной кислоты должны находиться в надежном месте и востребованы при не посредственной надобности (определение СаСО₃) в обследуемой почве.
3. Руки после обследования почвы должны быть тщательно вымыты т.к. в почве могут содержаться патогенные микроорганизмы
4. Работа производится по звеньям. Отходить от своей группы, лазить по деревьям, купаться в водоемах во время практике запрещается
5. При закладке почвенного разреза  следует осмотреться, нет ли рядом линии электропередач, подземного кабеля - должны быть указатели.