Агроэкологическая оценка почв учхоза "Удрайское" Великолукского района Псковской области
Возникновение земледелия было связано с ростом численности человеческой популяции и необходимостью устойчивого снабжения членов общества продуктами питания. Земледелие сильнее, чем другие виды деятельности человека, связано с выживанием. Именно для этой цели, сформировавшиеся в результате длительной эволюции саморегулируемые природные экосистемы, были заменены на агроэкосистемы.
Агроэкосистемы тАФ измененные природные системы, которыми управляют для повышения продуктивности.
История мирового земледелия тАФ это история совершенствования различных агроприемов, применения их в комплексе с другими, что позволило разработать системы земледелия, конкретные мероприятия, в которых учитывают различия почвенных и климатических условий той или иной местности. Системный подход дает возможность земледельцу добиваться максимальной продуктивности агроэкосистемы. С другой стороны, чем более интенсивно человек эксплуатирует агроэкосистему, тем большие суммарные энергетические затраты необходимы на ее поддержание в продуктивном состоянии. Источником дополнительной энергии служит преобразованная энергия топлива, тягловая сила животных и труд человека.
Сорта культурных растений подвергаются искусственному, а не естественному отбору и, следовательно, сами по себе также неустойчивы и энергозатраты. Растущее население, ориентация экономики на экспорт продовольствия, развитие сельскохозяйственного машиностроения и индустрии химизации сельского хозяйства приводит к тому, что агроэкосистемы становятся более искусственными и, соответственно, неустойчивыми, существующими только лишь за счет растущих энергетических дотаций.
Перспектива потери плодородной земли тАФ основного средства производства в сельском хозяйстве тАФ заставляет все большее количество людей, занятых в этой сфере деятельности, искать варианты выхода из сложившейся ситуации, обращая внимание не только на отдельные приемы природоохранной агротехники, но и на концептуально новые системы земледелия, основанные на учете законов природы, круговоротов веществ. Эти системы земледелия ориентируются на сохранение почвы как живой системы, природную регенерацию воды и воздуха, получение экологически чистой продукции, экономное расходование энергетических и сырьевых ресурсов. Выход возможен в экологической ориентации всего агроландшафта, в совмещении функций.
Цель данной курсовой работы тАУ оценка конкретной агроэкосистемы учхоза ВлУдрайскоеВ» Великолукского района Псковской области с учетом возможности ее оптимизации для получения наибольших урожаев сельскохозяйственных культур.
Глава 1. Характеристика агроэкосистемы
1.1 Географическое положение и климат учхоза ВлУдрайскоеВ»
1.2 Великолукского района Псковской области
Учхоз ВлУдрайскоеВ» расположен на территории Горицкой волости Псковской области, в северной части Великолукского района в 30 км от районного центра и 350 км от областного центра.
Вся территория учхоза имеет вытянутую с севера на юг форму протяженностью 18 км. Общая земельная площадь составляет 773 га, в том числе сельхозугодий 5363 га, из них пашня 5363 га.
По агроклиматическим ресурсам территория района относится к 4 центральному агроклиматическому району Псковской области. Район выделяется меньшим количеством осадков при достаточно тёплом о продолжительном вегетационном периоде. Условия для возделывания сельскохозяйственных культур вполне благоприятные.
Средняя температура января от тАФ7 до тАФ8 В°С, июля тАФ от 17 до 17,5 В°С. Сумма эффективных температур 1479В°С. Количество осадков 550тАФ650 мм в год, в основном в летний и осенний периоды, значительно превышает испарение, около 400 мм. Продолжительность вегетационного периода до 144 суток.
В целом климат можно охарактеризовать как умеренно-континентильный, но с заметным влиянием Атлантического и Северного Ледовитого океанов. Общая годовая сумма притока тепла на 1 см2 горизонтальной поверхности около 80 ккалорий. В целом по году радиационный баланс положительный, но с ноября по февраль отрицательный.
Кроме солнечной радиации большое значение на климат области оказывает повышенная циклоническая деятельность атмосферы. В среднем за год проходит 129 циклонов, а антициклонов около 50.
Данный район благоприятен для выращивания разных овощных и кормовых корнеплодов, ранних и средних сортов картофеля, льна, капусты белокочанной, озимой ржи, овса, ячменя.(3)
1.2 Рельеф
Территория учхоза ВлУдрайскоеВ» расположена на Волхов-Ловатской низменности, представляющей заболоченную озерно-ледниковую равнину (Понизовщину). На общем низинном фоне на ней возвышаются ВлостроваВ», так называемые ВлувалыВ», имеющие тоже весьма равнинный рельеф. Таким образом, на всей площади преобладает достаточно равнинный рельеф.(3)
В целом рельеф территории не препятствует широкой механизации полевых работ.
1.3 Условия почвенного покрова
Основными почвообразующими породами на Ловатской низменности являются маломощные озерно-ледниковые отложения разного механического состава, покрывающие морену.
Большая часть пахотных угодий приурочена к довольно равнинным моренным поднятиям, так называемым ВлуваламВ». Почвы на них формируются моренные суглинки и различные двучленные отложения. На пашне преобладают среднеокульуренные некислые почвы. В целом же преобладают дерново-слабоподзолистые легкосуглинистые и супесчаные почвы.(3)
Если анализировать данные таблицы 1, можно сделать вывод, что в целом на почвах с подобными агрохимическими показателями невозможно получить, хотя бы средний урожай. Для получения урожаев близких к возможным необходимо повышение уровня плодородия почв. Причем на таких почвах не достаточно одной компенсации выноса элементов питания. Необходимо внесение удобрений с таким расчетом, чтобы баланс питательных элементов складывался с профицитом.
Таблица 1. Характеристика почв хозяйства
| Вид с.-х.угодий | Площадь, га | Гумус % | pHсол | Р2О5 мг/кг | К2О мг/кг |
| Пашня | Обследованная 2753,4 | 1,7 | 5,5 | 136,8 | 116,9 |
| в т.ч. Осушенная 1620,6 | 1,8 | 5,6 | 147,8 | 105,1 |
| Сенокос | Обследованная 749,7 | * | 5,6 | 67 | 98,4 |
| в т.ч. Осушенная 559,0 | * | 5,7 | 65,8 | 94,8 |
| Выгон | Обследованная 746,3 | * | 5 | 53,9 | 130,7 |
| в т.ч. Осушенная 719,4 | * | 5 | 51,2 | 130,8 |
| С.-х. угодья | Обследованная 4249,4 | * | 5,5 | 109,9 | 116,1 |
| в т.ч. Осушенная 2899,0 | * | 5,5 | 108,1 | 109,5 |
По классификации Н.Л.Благовидова, специально разработанной для почв северо-запада, почвы хозяйства относят к средне- и слабоокультуренным.
1.4 Условия почвообразования
В основу почвенно-географического районирования Северо-Запада Европейской части РФ положена схема почвенно-географического районирования, разработанная Почвенным институтом имени В.В. Докучаева.
Согласно этой схеме территория учхоза ВлУдрайскоеВ» относится к почвенно-биоклиматической подзоне южной тайги и широколиственных лесов.
1.5 Физико-химическая характеристика двух разновидностей почв
Таблица 2. Физико-химические свойства дерново-слабоподзолистой
среднесуглинистой почвы
| Горизонт | Гл., см | Гумус, % | Ca2+ | Mg2+ | Ca2++ Mg2+ мг-экв/100 г | Нг | pHKCl |
| мг-экв/100 г |
Апах А2 В | 0-22 22-30 30-65 | 2,54 0,40 0,20 | 12,1 1,5 6,5 | 1,5 0,9 1,3 | 13,6 2,4 7,8 | 1,32 2,0 1,7 | 5,8 4,9 4,2 |
Таблица 3. Физико-химические свойства дерново-подзолистой
легкосуглинистой глееватой почвы
| Горизонт | Гл., см | Гумус, % | Ca2+ | Mg2+ | Ca2++ Mg2+ мг-экв/100 г | Нг | pHKCl |
| мг-экв/100 г |
Апах А2 В ВС | 0-15 20-30 35-45 70-80 | 3,79 1,32 0,43 0,35 | 7,2 4,2 8,4 10,0 | 0,4 0,6 5,8 9,4 | 7,6 4,8 14,2 19,4 | 2,34 2,50 1,90 не опр. | 5,2 5,4 5,6 6,7 |
1.6 Антропогенное использование территории
Таблица 4. Экспликация земель хозяйства
| № | Угодья | Площадь, га | % |
| К общей площади | К площади с/х угодий |
| 1 | пашня | 2651 | 34,3 | 49 |
| 2 | сенокосы | 1568 | 20,3 | 29 |
| 3 | улучшенные сенокосы | 313 | 4 | 5,7 |
| 4 | пастбища | 879 | 11,4 | 16,3 |
| 5 | Всего с/х угодий | 5411 | * | * |
| 6 | залежи | 270 | 3,5 | * |
| 7 | леса | 418 | 5,4 | * |
| 8 | кустарники | 1042 | 13,4 | * |
| 9 | болота | 286 | 3,8 | * |
| 10 | под водой | 213 | 2,7 | * |
| 11 | дороги | 27 | 0,3 | * |
| 12 | застройки | 35 | 0,5 | * |
| 13 | прочие земли | 31 | 0,4 | * |
| 14 | Всего | 7733 | * | * |
Численность работников предприятия составляет 235 человек. Учебно-опытное хозяйство имеет мясомолочное направление. Поголовье КРС составляет 1374 голов, в том числе 560 коров. Поголовье свиней-1174 голов, в том числе 135 голов основных свиноматок.
В растениеводстве преобладают такие культуры как зерновые, многолетние травы, картофель. Их урожайность соответственно в среднем составляет 20 ц/га, 150 ц/га, 169 ц/га.
1.7 Возможные негативные экологические факторы
В настоящее время состояние атмосферы в районе зависит от наличия в ней загрязняющих веществ, поступающих от различных источников, находящихся как на сопредельных территориях, так и на собственной территории. Источниками выбросов специфических загрязняющих веществ 1 и 2 классов опасности являются предприятия химической промышленности. Нынешнее состояние промышленности позволяет сделать вывод о том, что средний уровень загрязненности воздуха пылью и оксидами азота в целом по району находится в пределах ПДК.
Значительный вклад в загрязнение атмосферы вносит автотранспорт. Автомобильными двигателями выделяется в воздух более 95 % оксида углерода, около 65 % углеводородов и 30 % оксидов азота.
Исследование природных вод позволило выявить некоторые загрязнения нитратами, аммонием, железом и марганцем. Многие из этих загрязнений не имеют отношения к деятельности сельского хозяйства. Очаговые загрязнения почв тяжелыми металлами, в основном, приурочены к пригородной зоне и связаны, как правило, с выбросами транспорта, промышленных предприятий, бытовыми отходами.
Высокие цены на удобрения, известковые материалы, пестициды в значительной степени ограничили их использование производителями товарной сельскохозяйственной продукции. Качество и безопасность агрохимикатов, применяемых в области, их транспортирование и применение находится под контролем многих контролирующих и инспектирующих организаций. Поэтому загрязнение почв и водных объектов сельским хозяйством в настоящее время уменьшилось. Но это не означает, что опасность отсутствует. Загрязнение есть и со временем оно будет увеличиваться. Поэтому существует большая обеспокоенность проблемами экологического характера со стороны иностранных и российских организаций.
Глава 2. Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию
Таблица 5. Оценка степени устойчивости почв
| Свойство | Почва 1 | балл | Почва 2 | балл |
1. Геохимический ландшафт 2. Тип водного режима 3. Характер рельефа 4. Интенсивность разложения растительных остатков, % 5. Гранулометрический состав 6. Преобладающие глинистые минералы 7. Преобладающие первичные минералы 8. Мощность органогенного (гумусоаккумулятивного) горизонта, см 9. Запасы корней в слое 0-20 см, кг/м2 10. Содержание гумуса в слое 0-20 см, % 11. ЕКО, мг-экв/100 г 12. Степень насыщенности основаниями, % 13. Кислотность (рНKCl) 14. Мощность сезонноталого слоя, см | Элювиальный Промывной Террасы 21-30 средний суглинок гидрослюды карбонаты 22 <0,5 2,54 20 80 5,8 50 | 5 5 5 3 4 3 5 3 1 2 2 4 3 2 | Элювиальный Промывной Террасы 21-30 легкий суглинок каолинит биотит, амфиболы 15 <0,5 3,79 18,5 79,5 5,2 50 | 5 5 5 3 3 1 3 3 1 3 2 4 2 2 |
1-я почва: 47 баллов / 14 = 3 категория
2-я почва: 42 баллов / 14 = 3 категория
Почвы относятся к среднеустойчивым к антропогенному воздействию. Необходимы специальные мероприятия для их коренного улучшения.
Глава 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. [3]
ПУ = Q * Kq / 100 * q * 100,
где ПУ - потенциальный урожай;
Q - сумма ФАР за период вегетации культуры, ккал/га;
Kq - коэффициент усвоения ФАР посевами, % ;
q - калорийность органического вещества ккал/кг.
ПУт = ПУ * Км,
где ПУт тАУ потенциальный урожай товарной продукции;
Км тАУ коэффициент хозяйственной эффективности урожая.
Расчет по картофелю:
Q = 2,1 млрд. ккал/га
Kq -3,0 %
q - 4300 ккал/га
Км - 2,941
ПУ = 2,1 * 109 * 3 / 100 * 4300 * 100 = 146,5 ц/га
ПУт = 146,5 ц/га * 2,941 = 430,8 ц/га.
Расчет по овсу:
Q = 2,3 млрд ккал/га
Kq -3,0 %
q - 4400 ккал/га
Км - 0,506
ПУ = 2,3 * 109 * 3 / 100 * 4400 * 100 = 156,8 ц/га
ПУт = 156,8 ц/га * 0,506 = 79,3 ц/га.
КОУ (климатически обеспеченный урожай) тАУ продуктивность биоценоза, которая теоретически может быть достигнута при соблюдении всех правил агротехники на идеальной почве при реально складывающихся метеорологических условиях. [3]
КОУ = 100 * W / Kw,
где КОУ - климатически обеспеченный урожай;
W тАУ ресурсы продуктивной влаги, мм;
Kw тАУ коэффициент водопотребления, мм га/ц.
W = W1 + P,
где W1 тАУ запас влаги в почве перед посевом культуры, мм;
Р тАУ сумма осадков, используемых растениями за период вегетации, мм
Р = Wгод * Х,
где Wгод тАУ годовое количество осадков, мм
Х тАУ коэффициент использования осадков растениями
Расчет по картофелю:
Wгод тАУ 600 мм;
W1 тАУ 120 мм;
Х тАУ 0,7;
Kw тАУ 185 мм га/ц.
Р = 600 * 0,7 = 420 мм.
W = 120 + 420 = 540 мм
КОУ = 100 * 540 / 185 = 292 ц/га
а) Товарная продукция в пересчете на абсолютно сухую массу равна
292 * 0,588 = 171,7 ц/га
б) Товарная продукция в пересчете на стандартную влажность равна
292 * 2,941 = 858,8 ц/га.
Расчет по овсу:
Wгод тАУ 600 мм;
W1 тАУ 120 мм;
Х тАУ 0,7;
Kw тАУ 500 мм га/ц.
Р = 600 * 0,7 = 420мм.
W = 120 + 420 = 540 мм
КОУ = 100 * 540 / 420 = 128,6 ц/га
а) Товарная продукция в пересчете на абсолютно сухую массу равна
128,6 * 0,435 = 55,9 ц/га
б) Товарная продукция в пересчете на стандартную влажность равна
128,6 * 0,506 = 65,1 ц/га.
Выводы: 1) Потенциальная урожайность картофеля в пересчете на стандартную влажность составила 430,8 ц/га, овса тАУ 79,3 ц/га.
2) Климатически обеспеченный урожай картофеля позднего в пересчете на абсолютно сухую массу составил 171,7 ц/га, в пересчете на стандартную влажность - 858,8 ц/га. Климатически обеспеченный урожай овса в пересчете на абсолютно сухую массу составил 55,9 ц/га, в пересчете на стандартную влажность - 65,1 ц/га.
ДВУ (действительно возможный урожай) тАУ 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 тАУ количество элементов питания, которое могло быть использовано из почвы, кг/ц/га;
В тАУ вынос элементов питания единицей продукции, кг/ц.
Расчет:
Пахотная дерново-слабоподзолистая легкосуглинистая почва, Содержание элементов питания: Р2О5 тАУ 195,1 мг/кг, К2О тАУ 168,3 мг/кг. Содержание гумуса 2,9 %. Апах тАУ 18 см. Плотность 1,25 г/см3.
Культура тАУ овес.
Масса пахотного слоя равна 10000 кв.м * 0,18 м * 1,25 т/м3 = 2250 т.
Определение ДВУ по азоту:
100 кг почвы - 2,9 % гумуса
2250000 кг - х
х = 65250 кг гумуса.
Содержание азота в гумусе 5 %
65250 * 0,05 = 3262,5 кг азота.
Минерализация азота 1,5 %
3262,5 * 0,015 = 48,9 кг азота.
Растениями усваивается из почвы 40 % азота
48,9 * 0,4 = 19,6 кг азота.
ДВУ = 19,6 / 3,7 = 5,3 ц/га.
Определение ДВУ по фосфору:
Запасы Р2О5 в Апах = 2,25 * 195,1 = 439 т/га.
Усваивается растениями 5 %
439 * 0,05 = 21,9 т
ДВУ = 21,9 / 1,3 = 16,8 ц/га.
Определение ДВУ по калию:
Запасы К2О в Апах = 2,25 * 168,3 = 378,7 т/га.
Растениями усваивается 10 % из почвы
378,7 * 0,1 = 37,9 кг/га.
ДВУ = 37,9 / 2,6 = 14,6 ц/га.
Вывод: ДВУ овса составляет 5,3 ц/га.
Глава 4. Стратегия использования территории с точки зрения
устойчивого развития сельской местности
Устойчивое развитие сельской местности тАУ это любые формы освоения сельских территорий, связанные с их развитием, которое обеспечивает длительную сохранность природных ресурсов, культуры и является социально, экономически, экологически приемлемым и справедливым. [4]
В настоящее время сельская местность и сельское хозяйство как отрасль промышленности пришли в упадок. В первую очередь это связано с глобальными экономическими реформами, которые произошли в нашей стране на рубеже 20 века.
Первым этапом устойчивого развития сельской местности должно стать восстановление крупных с.-х. предприятий, которые, во-первых, обеспечат население России дешевыми и качественными продуктами питания, а во-вторых, дадут рабочие места большому количеству людей.
Следует запретить продажу земель, предназначенных для с.-х. использования под другие цели, а также перевод этих земель в другие категории землепользования. На современном этапе все это чрезвычайно важно для обеспечения продовольственной безопасности и независимости России.
Заключение
Агроэкологическая оценка учхоза ВлУдрайскоеВ» Великолукского района Псковской области показала, что почвы данной территории относительно устойчивы к антропогенному воздействию и независимо от этого требуют разработки мероприятий по повышению плодородия почв и оптимизации агроэкосистемы, так как без этого с течением времени эти почвы могут ухудшить свои агрохимические показатели.
Можно рекомендовать следующие мероприятия:
1. Правильная организация территории.
2. Разработка рациональной структуры посевных площадей и системы севооборотов на основе установленной специализации и концентрации сельскохозяйственного производства.
3. Научнообоснованный севооборот.
4. Правильная система обработки почвы, углубление пахотного слоя.
5. Мелиоративные мероприятия (известкование)
6. Система мероприятий по борьбе с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур.
7. Научнообоснованная система удобрений. Систематическое внесение органических и минеральных удобрений улучшит пищевой режим растений, активизирует деятельность почвенной микрофлоры, обогатит почву органическим веществом и увеличит содержание в ней гумуса, придаст почве более благоприятные физико-химические свойства.
8. Предотвращение загрязнения почв агрохимикатами.
9. Насаждение полезащитных лесных полос.
10. Проведение культуртехнических мероприятий.
Список использованной литературы
1. Агроэкология / В.А. Черников, Р.М. Алексахин, А.В. Голубев и др.; Под редакцией В.А. Черникова, А.И. Чекереса. - М.: Колос, 2000.
2. Афанасьев В.Н. Практическое руководство для сельскохозяйственных предприятий по охране окружающей среды. - СПб.: Сельхоз. издательство, 2005.
3. И.А. Иванов, В.П. Спасов, А.И. Иванов Почвы Псковской области и их сельскохозяйственное использование. - Великие Луки:1997.
4. Мельников С.П. Конспект лекций.
5. Пестряков В.К. Окультуривание почв Северо-Запада. Л.: Колос, 1977
6. Титов В.Н., Добахов М.В. Агроэкосистемы. Проблемы функционирования и сохранения устойчивости. - Нижний Новгород: издательство Нижегородской сельскохозяйственной академии, 200г.
7.Черников В.А., Милощенко Н.З., Соколов О.П., Устойчивость почв к антропогенному воздействию. - Пущино: Издательство Институт агропочвоведения и удобрений, 2001.
Вместе с этим смотрят:
Cостояние полезащитных лесных полос в северном Приднестровье
РЖнтегрований захист озимоi пшеницi
РЖнтенсифiкацiя та ii економiчна ефективнiсть у сiльському господарствi
РЖнфекцiйнi захворювання тварин
РЖсторiя селекцiйноi роботи по виведенню нових сортiв мтАЩякоi озимоi пшеницi