Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации

ФГБОУ ВПО "Самарская государственная сельскохозяйственная академия"

Кафедра почвоведения и агрохимии

Курсовая работа

На тему:

"Мониторинг плодородия почв в СПК "Михайловское" Большеглушицкого района Самарской области"

Составила студентка:

агрономического факультета

4 курса,4 группы Чухнина Н.В.

Проверил: преподаватель

Кузнецов К.А.

Самара 2014

Содержание

• Введение
• 1. Мониторинг плодородия земель
• 2. Общая характеристика района расположения хозяйства
• 3. Агроклиматическая и почвенная характеристика района
• 4. Структура посевных площадей, севообороты
• 5. Резервы местных удобрений в хозяйстве
• 6. Разработка проекта системы удобрений в полевом севообороте
• 7. Баланс гумуса в полевом и кормовом севооборотах
• 8. Возможное изменение агрохимических параметров плодородия при внесении удобрений и их отсутствии
• 9. Оценка окультуренности и уровня плодородия по комплексу агрохимических показателей
• 8. Моделирование плодородия почв
• Выводы и предложения
• Список используемой литературы

Введение

Ценность земли как основного средства сельскохозяйственного производства в конкретной хозяйственной инфраструктуре определяется ее плодородием - способностью удовлетворять потребность растений в питательных веществах, воздухе, воде, тепле, биологической и физико-химической среде и обеспечивать урожай сельскохозяйственных культурных растений при хорошем качестве продукции.

Мировой и отечественный опыт свидетельствует, что высокая и устойчивая продуктивность земледелия возможна лишь при комплексном учете всех агрохимических и экологических факторов, необходимых для нормального роста и развития растений, формирования урожая и его качества, недопущения деградации земель (закисление, засоление, переуплотнение, эрозия, дефляция, истощение запасов органического вещества и доступных для растений питательных элементов, загрязнение вредными веществами и т.д.). Плодородие почвы во взаимодействии с другими природными факторами составляет основу производительной силы земли, влияющей на эффективность производства сельскохозяйственной продукции, и ее себестоимость.

Плодородие - способность почв обеспечивать потребность растений в элементах питания, воде, воздухе, тепле, рыхлости для корней и прочих благоприятных условий произрастания. В то же время оно тесно связано с растениями. Плодородие - это результат почвообразовательного процесса. Почва и плодородие неотделимы одно от другого.

Плодородие постоянно развивается, претерпевая заметные изменения, которые связаны с природными и социально-экономическими факторами. Урожай в значительной степени зависит от климатических условий, уровня агротехники и мелиоративного состояния почв. Абсолютная величина урожая на разных по плодородию почвах заметно сглаживается системой удобрений. Но урожай различных культур определяется многими факторами, условиями и элементами плодородия. К элементам плодородия относятся конкретные свойства почвы, определяющие высоту урожаев, такие, как водно-воздушные, физические и химические свойства, содержание и состав органического вещества в почве, характер почвенного поглощающего комплекса, емкость и насыщенность почвы основаниями, и др.

Сохранение почвенного плодородия земель и его рациональное использование при хозяйственной деятельности имеет огромное значение. Почвенное плодородие, являясь естественным условием интенсификации земледелия, способствует росту урожайности и валовых сборов сельскохозяйственных культур, имеет важное значение, увеличивая ценность земель сельскохозяйственного назначения не только как объектов производственной деятельности, но и как компонентов биосферы.

Одним из показателей направленности процессов в вопросах сохранения плодородия почв является баланс питательных веществ в земледелии. Баланс элементов питания складывается из приходной части, главным образом за счет применения минеральных и органических удобрений, и расходной части, т.к. происходит вымывание земель с урожаем.

В соответствии с балансом в пахотных почвах сложился высокий дефицит питательных веществ. Ежегодно с каждого гектара выносится с урожаем и не возвращено в почву с удобрениями азота 50,7 кг, фосфора 26,9 кг, калия 40,0 кг. Такое положение ведёт к деградации пахотных почв, снижению урожаев сельскохозяйственных культур. В то же время в большинстве хозяйств области накоплены старые запасы перегноя и навоза, которые загрязняют окружающую среду.

Повышение почвенного плодородия требует строго индивидуального подхода к каждой почве, к каждому полю. Главное - устранить отрицательное действие факторов, лимитирующих почвенное плодородие, первопричины снижения урожайности.

плодородие почва мониторинг удобрение

1. Мониторинг плодородия земель

Мониторинг земель - это система наблюдений за состоянием земельного фонда для своевременного выявления изменений, их оценки, прогноза, предупреждения и устранения последствий негативных процессов.

Важнейшей задачей государственного управления в сфере охраны окружающей среды и рационального природопользования в целом и земельными ресурсами, в частности, является организация мониторинга земельных ресурсов (земель), как комплексной системы наблюдений за состоянием земельных ресурсов, оценки и прогноза изменений их состояния под воздействием антропогенных и природных факторов. Цель - регулирование качества окружающей среды, предотвращение загрязнения земель, обеспечение их продуктивности.

Этому способствует организация системы мер по дальнейшей интенсификации землепользования, повышению плодородия почв, проведению системы землеустроительных работ, а также работ по снижению антропогенной нагрузки на почвы.

Одной из главных задач в этом направлении является создание эффективного мониторинга земель на основе ГИС, позволяющего решить задачи своевременного выявления изменений, прогноз и выработку рекомендаций по предупреждению и устранению последствий негативного воздействия на почвы, и обеспечивать деятельность по ведению государственного земельного кадастра.

Принятию решений, связанных с реализацией действий на земле, обязательно должен предшествовать анализ множества различных достоверных и регулярно обновляемых данных о состоянии земли. Основная цель всякой программы мониторинга - информационная. Результатом ее должно быть получение информации, устранение той или иной неопределенности или, напротив, выявление недостатка информации. Поэтому цель программы мониторинга может быть направлена на:

1) получение информации, связанной с конкретной проблемой;

2) представление информации для различных типов аудитории; (заинтересованной общественности, администрации предприятия, государственных органов) и ее распространение;

3) принятие мер, непосредственно направленных на улучшение ситуации или имеющих целью добиться принятия соответствующих решений.

Задачами государственного мониторинга земельных ресурсов являются:

организация и проведение наблюдения за количественными и качественными показателями (их совокупностью), характеризующими состояние земельных ресурсов (почв), источниками загрязнения и воздействием этих источников на окружающую среду;

контроль качества земельных ресурсов, почв, вод в результате неблагоприятной хозяйственной деятельности, приведшей к ухудшению свойств почв, эрозии, снижению плодородия почв на больших площадях с высокой скоростью, прогноз состояния;

оценка фактического экологического состояния земельных ресурсов, почв;

выявление новых источников загрязнений и его динамика, прогноз развития негативных процессов, влияющих на окружающую среду;

проверка соблюдения норм и правил, стандартов качества земельных ресурсов при землепользовании;

прогнозирование мероприятий по уменьшению загрязнения, предотвращению ущербов. Оценка прогнозируемого состояния;

планирование (разработка) мероприятий (рекомендаций) по эффективному использованию земель, снижению загрязнения почв (разработка мер по сокращению воздействия на земельные ресурсы);

своевременное предоставление информации по вопросам состояния земельных ресурсов и окружающей среды в целом органам государственной власти, органам местного самоуправления, природоохранным органам, юридическим и физическим лицам;

эффективность природоохранных мер, контроль над исполнением мероприятий;

своевременное выявление изменений состояния земельного фонда;

информационное обеспечение государственного земельного кадастра, мониторингов и кадастров других природных сред;

рациональное природопользование и землеустройство;

контроль за использованием и охраной земель.

Под задачами понимаются конкретные действия или этапы на пути достижения цели. В любом случае, задачи подчинены целям. В рамках грамотно составленной программы не может быть задач, выходящих за пределы цели, не имеющих к ней отношения и т.п. Эффективность экологического мониторинга решающим образом зависит от правильной его организации. Предварительное изучение ситуации, анализ возможных воздействий позволяют с помощью нескольких измерений выявить проблему.

Государственный мониторинг земель призван выполнять базовую, связующую роль среди всех других мониторингов и кадастров природных ресурсов, и должен иметь государственный статус. Такой подход обеспечивает получение комплексной информации о земле и сокращение затрат на функционирование системы наблюдений.

Мониторинг земель представляет собой систему наблюдений за состоянием земельного фонда для своевременного выявления изменений, их оценки, прогноза, предупреждения и устранения последствий негативных процессов. Объектом мониторинга земель Российской Федерации является земельный фонд страны независимо от форм собственности на земельные участки.

Мониторинг земель ведется в обязательном порядке по уровням административно-территориального деления для всех категорий земель независимо от режима и характера их использования и является составной частью единой государственной информационной системы о состоянии окружающей среды и природных ресурсов страны, а также глобального мониторинга природной среды и климата.

2. Общая характеристика района расположения хозяйства

СПК "Михайловское" расположен на территории Большеглушицкого района. Семь хозяйств района имеют площадь пашни от 12 до 30 тысяч гектаров, остальные пять - не менее 6 тысяч. Вся земля - черноземы. Поэтому основной отраслью производства является зерновая. Она же более всего и нуждается в капитальных вложениях. Достаточно сказать, что средняя урожайность яровой пшеницы и других продовольственных культур за последние годы составляет лишь 10-13 центнеров с гектара, тогда как потенциал полей гораздо выше. СПК "Михайловское", имени XX партсъезда, "Степные зори" берут с единицы площади до 15-18 центнеров.

Немалыми возможностями обладают и фермы, поскольку район - один из немногих, что в общественных хозяйствах сохранил скота всех видов больше, нежели в личных подворьях. Однако для реализации их тоже требуются инвестиции.

В районе открыты перспективные месторождения полезных ископаемых, в частности, поваренной соли и нефти, в разработке которых опять же не обойтись без денег инвесторов.

Район на 69 процентов газифицирован. Имеет современную развитую дорожную сеть. На территории района действует банк и страховая фирма.

Год образования района 1928. Всего населения 21642 человека, в том числе трудоспособного - 12810. Площадь района 253402 га. В районе 33 населенных пункта. Большеглушицкий район расположен в степной зоне на юге области. На юге граничит с Большечерниговским, на севере - с Волжским районами Самарской области, на востоке - с Первомайским районом Оренбургской области, на западе - с Пестравским районом Самарской.

В год выпадает 270-300 мм осадков.

Полезные ископаемые: поваренная соль, горючие сланцы, нефть.

Почвы: черноземы обыкновенные и южные.

Расстояние до Самары - 110 км, до ближайшей железнодорожной станции - 35 км, до аэропорта "Курумоч" - 160 км.

Водоемы: реки Большой Иргиз, Глушичка, Каралык, Журавлиха, Таловская и Большеглушицкое водохранилище.

3. Агроклиматическая и почвенная характеристика района

Самарская область характеризуется континентальным климатом с резкими температурными контрастами, дефицитом влаги, высокой инсоляцией, интенсивной ветровой деятельностью.

По особенностям климата и почв территория области делится на три почвенно-климатические зоны. Большеглушицкий район входит в южную зону Самарской области. Основные климатические показатели зоны приводятся в таблице 1.

Таблица 1

Основные агроклиматические показатели по южной зоне Самарской области

Показатели	Северная зона
Среднегодовая температура,°С Сумма активных температур (свыше 10°С) Годовое количество осадков, мм Запасы продуктивной влаги весной, мм Число суховейных дней, дней Гидротермический коэффициент Продолжительность безморозного периода, дней	3,3-4,1 2600-2800 270-300 100-120 68-89 0,6-0,7 148-154

Самым холодным месяцем в году является январь со средней температурой воздуха - 13…14°С, а самым теплым - июль. Средняя температура июля составляет 19,3°С.

Зима длится не менее пяти месяцев. Устойчивый снежный покров в южной зоне образуется в конце второй декады ноября. Максимальной высоты снежный покров достигает в конце февраля - начала марта: в западных и северо-восточных районах - 46 - 52 см.

Для области характерно медленное накопление снега с осени и быстрое его таяние весной.

Начало весны характеризуется наступлением положительных среднесуточных температур.

Снеготаяние начинается в третей декаде марта и продолжается в течение 13 - 15 дней. На большей части территории области полное оттаивание почвы отмечается в третей декаде апреля, но в отдельные холодные годы наблюдается и в первой декаде мая. Дата последнего заморозка для южных районов приходится в среднем на вторую декаду мая. В отдельные годы последние заморозки наблюдаются в первых числах июня.

Количество тепла и продолжительность безморозного периода вполне обеспечивают выращивание большинства сельскохозяйственных культур. Необходимая сумма активных температур для яровых зерновых - 1250-1750, кукурузы на зерно - 2200-2700, гречихи - 1200-1300.

В летнее время преобладающими являются ветры северных и северо-западных румбов, которые частично смягчают летнюю жару. Однако в области почти ежегодно наблюдаются засушливые и суховейные периоды, иногда действующие одновременно. Число дней с суховеями за теплый период в среднем по области составляет 8-16, в отдельные годы - до 23-25 дней.

Особую опасность представляет сочетание засухи и суховеев, для которых характерны скорость ветра не менее 5 м/с, температура выше 25°С, дефицит влажности воздуха не менее 15 мм, относительная влажность воздуха 30 % и ниже. При интенсивных и очень интенсивных суховеях отмечаются сильное увядание, пожелтение и усыхание растений, захват и запал зерна.

Заморозки наступают быстро, нередко со второй половины сентября на севере. Количество осадков по области сравнительно невелико, что характерно для континентального климата. В течение вегетационного периода максимум осадков приходится на июнь - август 89 мм на севере.

В южной зоне наиболее распространены черноземы обыкновенные и южные, темно - каштановые почвы, преобладают глинистые и тяжелосуглининистые разновидности. Они доминируют в северо-восточный и восточной ее частях. Почвы среднесуглинистого механического состава встречаются повсеместно незначительными контурами и составляют всего около 11 % территории области. Легкие почвы занимают 7 % общей площади области и распространены главным образом в правобережье, северном районе волжских террас.

По содержанию гумуса в пахотном слое почвы области в основном являются средне - и малогумусными. Тучные черноземы занимают менее 1 % общей площади. По мощности гумусового горизонта почвы области в основном среднемощные (46 %) и маломощные (44 %).

Средняя мощность гумусового горизонта обыкновенных черноземов - 40-50 см, с содержанием гумуса от 5 до 7 %. Южные черноземы имеют гумусовый горизонт до 30-35 см. содержание гумуса - 4-6 %, у южных карбонатных черноземов - от 4 до 5%. Агрохимическая характеристика основных почвенных разностей области приводятся в таблице 2.

Таблица 2

Агрохимическая характеристика почв Самарской области

Почвы	Черноземы оподзоленные	Черноземы выщелоченные	Черноземы типичные
Рн солевой вытяжки	5,9	6,1	6,7
Гидролитическая кислотность, мг - экв. на 100 г почвы	4,7	3,7	1,7
Сумма поглощенных оснований, мг - экв. на 100 г почвы	35,4	42,3	48,1
Емкость поглощения, мг - экв. на 100 г почвы	39,9	45,4	49,7
Степень насыщенности основаниями, %	87	93	96
Гумус, %	7,4	8,0	8,4
Общий азот, %	0,38	0,40	0,41
Валовой фосфор, %	0, 19	0, 19	0,22
Валовой калий, %	1,79	2,08	2,08
Гидролизуемый азот, мг/кг	81	84	134
Подвижный фосфор, мг/кг	124	114	158
Обменный калий, мг/кг	142	99	206

Данные оценки продуктивности пашни в баллах (цена балла 0,23 ц к. ед/га) по Большеглушицкому району приводятся в таблице 3.

Таблица 3

Оценка продуктивности по Большеглушицкого району (в баллах)

Район	Пашня	В том числе по культурам
		Зерновые и зернобобовые	Озимые	Яровые зерновые	Под-сол- нечник	Кукуруза на силос	Одно-летние травы
Большеглу- шицкий По области	60 63	62 69	80 82	59 67	60 85	74 80	27 31

Для обоснования урожайности по хозяйствам используется коэффициент сравнительного достоинства пашни, получаемый путем деления бонитета пашни хозяйства на средний бонитет пашни района.

На основе природно-сельскохозяйственного районирования и почвенной карты Самарской области СПК "Михайловское" располагается в степной зоне, провинция предуральская, округ равнинно-волнистый суглинистый.

В СПК "Михайловское" Большеглушицкого района преобладают чернозем южный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый. Почва обладает следующими агрохимическими показателями: pH соляной вытяжки - 7,1, содержание гумуса - 4,5%, подвижного фосфора - 5,2 мг/100г, обменного калия - 13,9 мг/100г почвы. Преобладающий уклон на пашне 1 - 3⁰.

4. Структура посевных площадей, севообороты

Организация территории - основополагающий фактор правильного использования земельных ресурсов в сельскохозяйственном производстве. Ее рассматривают как важное средство управления взаимодействием между обществом и природой, обуславливаемым интенсивно развивающимся техническим прогрессом, возрастающим уровнем производства и потребления, новыми нагрузками на окружающую среду.

Организацию территории начинают с определения основного направления хозяйства, его специализации. Затем составляют организационно-хозяйственный план продуктивного использования земель и введения севооборотов, который реализуется в виде проекта внутрихозяйственного землеустройства. Цель его - создание благоприятных организационно-территориальных и производственных условий для рациональной организации производства в целом, лучшего использования всех земель, внедрения научно обоснованных севооборотов, для эффективного использования сельскохозяйственной техники и других средств производства и в конечном счете для получения высоких урожаев и повышения рентабельности хозяйства.

Севооборотом называется научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени и на территории или только во времени.

В основе севооборота лежит научно обоснованная структура посевных площадей, т.е. соотношение площадей под различными сельскохозяйственными культурами и чистыми парами, выраженное в процентах к общей площади пашни.

К организационным структурам севооборота относятся поле, звено ротация.

Поле - ограниченный участок пашни, используемый для выращивания одной или нескольких близких по биологии и технологии возделывания сельскохозяйственных культур или содержащийся под чистым паром.

Звено - часть севооборота, представленная двумя или большим числом полей, используемых под культуры, значительно различающиеся по биологии и технологии возделывания.

Ротация - время, в течение которого все культуры севооборота или черный пар пройдут через одно поле или одна культура (или черный пар) пройдет по всем полям севооборота.

По виду главной растениеводческой продукции, производимой в севооборотах (зерно, продукция технических культур, корма, овощи и т.д.), они делятся на три типа: полевые, кормовые и специальные.

Севообороты имеют большое значение для обеспечения высокой продуктивности и устойчивости земледелия. Оно заключается в следующем.

1. В связи с разной потребностью возделываемых культур в питательных элементах и неодинаковой ролью их в накоплении в почве биологического азота и органического вещества севооборот обеспечивает более продуктивное использование и восстановление плодородия почвы.

2. В севообороте улучшаются физические свойства почвы и повышается ее устойчивость к эрозии. Это объясняется различной мощностью корневых систем и другими особенностями возделываемых растений.

3. Севооборот обеспечивает более высокий уровень фитосанитарного состояния и снижает засоренность почвы и посевов. Многие культуры при их бессменном возделывании и даже при частом возвращении на прежнее поле сильно поражаются различными болезнями, вызываемыми грибами, бактериями, вирусами. При чередовании культур изменяется среда обитания возбудителей болезней, что нередко приводит их к гибели.

Различные культуры и приемы их возделывания создают неодинаковые условия для развития сорняков. Озимые и зимующие сорняки приурочены к озимым хлебам и при их бессменном возделывании сильно засоряют посевы. Яровые же сорняки подавляются быстрорастущими весной озимыми культурами. Яровые культуры при повторных посевах засоряются яровыми сорняками, особенно овсюгом, дикой редькой, щетинником и др. озимые сорняки, напротив, легко уничтожаются зяблевой и предпосевной обработкой почвы.

Таким образом, при чередовании озимых и яровых культур создаются неблагоприятные условия для обеих групп сорняков. Еще большее значение в борьбе с сорняками имеет введение в севооборот пропашных культур.

В связи с изложенными выше преимуществами севооборот обеспечивает более высокую урожайность сельскохозяйственных культур, большее производство продукции растениеводства и большую рентабельность отрасли.

По предложенной структуре посевных площадей (таблица 4) составляется полевой и кормовой севообороты (таблица 5).

Таблица 4

Урожайность и посевные площади сельскохозяйственных культур

Культура	Планируемая урожайность	Площадь
		га	%
Рожь озимая на зеленый корм	22,0 120,0	230 110	7,7 3,7
Пшеница озимая	23,0	180	6,0
Пшеница яровая	21,0	815	27,4
Ячмень	20,0	398	13,4
Кукуруза на силос поукосно	210 200	525 110	17,6 3,6
Травы однолетние (сено)	40	210	7,1
Травы многолетние (Сено)	70	110	3,7
Пары	-	400	13,4
Итого	-	2978	100

Таблица 5

Севообороты, предлагаемые для хозяйства

Полевой севооборот Зернопаропропашной Средний размер поля - 405,5 га Общая площадь севооборота - 2433 га	Кормовой севооборот Зернотравянопропашной Средний размер поля - 109,0 га Общая площадь севооборота - 545 га
Чистый пар 400 Озимая рожь 230 + озимая пшеница 180 - 410 га. Яровая пшеница - 410 га Ячмень - 398 га Кукуруза на силос - 410 га Яровая пшеница - 337 га	Озимая рожь з/к - 110 га Кукуруза на силос - 115 га Травы однолетние 105 + кукуруза поукосно 110 Травы однолетние - 105 га Многолетние травы - 110 га (выводное поле)

Данное размещение культур в севообороте обеспечивает более продуктивное использование и восстановление плодородия почвы. Так как каждая культура требует определенное количество питательных элементов и особый способ возделывания, культуры в севообороте подбираются с учетом их обработки и ухода за ними. Учет всех требований культур обеспечивает не только получение высоких урожаев, но и более высокий уровень фитосанитарного состояния, и снижение засоренности почвы и посевов. Многие культуры при их бессменном возделывании и даже при частом возвращении на прежнее поле сильно поражаются различными болезнями, вызываемыми грибами, бактериями, вирусами. При чередовании культур изменяется среда обитания возбудителей болезней, что нередко приводит их к гибели.

В севообороте улучшаются физические свойства почвы, и повышается ее устойчивость к эрозии. Таким образом, можно добиться не только восстановление плодородия почв, но и его повышение.

5. Резервы местных удобрений в хозяйстве

Для разработки рациональных и эффективных систем удобрения необходимо знать закономерности круговорота и баланса веществ в земледелии различных почвенно-климатических зон России.

Очень важным условием составления баланса питательных веществ является прогнозирование плодородия почвы. Положительный баланс элементов питания способствует сохранению плодородия почвы и дальнейшему его повышению.

Баланс питательных веществ нужен для учета статей прихода и расхода их в почвах. Именно изучение баланса азота по широкой программе способствовало тому, что в настоящее время выявлено как поступление N в почву, так и его расходование. Баланс помогает наметить способы борьбы с потерями удобрений.

Баланс питательных веществ определяет возможный уровень урожайности сельскохозяйственных культур и перспективную потребность отдельных экономических районов в удобрениях.

Данные баланса питательных веществ используют для определения доз удобрений в конкретном хозяйстве, севообороте, на поле.

В приходную часть баланса включают следующие источники поступления питательных веществ:

минеральные удобрения;

органические удобрения;

растительные, послеуборочные остатки;

посевной и посадочный материал;

биологическая фиксация азота симбиотическими и свободноживущими микроорганизмами;

поступление веществ с осадками.

В расходной части учитываются следующие основные статьи:

вынос с урожаем основной и побочной продукции;

вымывание питательных веществ путем инфильтрации и поверхностный смыв;

потери в результате эрозионных процессов;

газообразные потери.

В ходе расчетов в соответствии с имеющимся поголовьем в хозяйстве приняты примерные сборы навоза и навозной жижи. Данные представлены в таблице 6.

Таблица 6

Резервы местных удобрений в хозяйстве

Возможный сбор навоза и жижи за стойловый период
Вид животных	Число голов	Сбор от 1 головы, тонн	Выход от всего поголовья в тоннах
		свежего навоза	навозной жижи	полупе репревшего навоза	Навозной жижи
КРС	1921	8,0	1,8	11766,0	3529,8
Свиньи	1000	2,0	0,3	1500,0	300,0
Лошади	107	6,0	0,7	481,5	74,9
Всего	3068			13747,5	3904,7

Исходя из данных таблицы от всего поголовья скота можно получить 13747,5 тонн полуперепревшего навоза и 3904,7 тонн навозной жижи.

На основании различных исследований ученые выявили, что положительный баланс питательных веществ, обусловленный внесением оптимальных и высоких доз органических и минеральных удобрений, обеспечивает повышение потенциального и эффективного плодородия почв и создает условия для последовательного роста урожайности отдельных культур и общей продуктивности севооборота.

6. Разработка проекта системы удобрений в полевом севообороте

Для расчета баланса в земледелии необходима система обоснованных нормативных показателей и коэффициентов к объекту исследования. Ценность таких исследований определяется полнотой и точностью поступления питательных веществ, экспериментальной обоснованностью принятых нормативов и коэффициентов использования питательных веществ удобрений сельскохозяйственными культурами, продолжительностью учитываемого периода и выявлением связи баланса с агрохимическими свойствами почвы, правильностью выводов и рекомендаций по совершенствованию сложившейся системы удобрения.

Любая система удобрения пригодна для хозяйства, только если она обеспечивает увеличение урожайности сельскохозяйственных культур и повышения плодородия почв. Систему удобрений разрабатывают с учетом внутрихозяйственной специализации по отделениям, бригадам; определения балансов кормов; структуры посевных площадей; системы севооборотов; урожайности культур; выявления путей и резервов накопления органических удобрений. Так как проектирование системы удобрения должно исходить из реальных перспектив материально технического вооружения хозяйства, то не менее важно иметь сведения по объему и плану мелиоративных работ.

Система удобрения в полевом севообороте составляется на основании средних рекомендованных доз удобрений в зависимости от агроклиматической зоны хозяйства, которая представлена в виде таблицы 7.

Таблица 7

Система удобрения культур в полевом севообороте

Основные культуры севооборота	Уровень урожаев, т/га	Навоз, т/га	Минеральные удобрения, кг/га д. в.
			основное	припосевное	подкормка
			N	PO	KO	N	PO	N	PO	KO
1. Пар	-	40	-	70	-	-	-	-	-	-
2. Озимая пшеница + озимая рожь	2,2 2,3						20	45
3. Яровая пшеница	2,1	Солома 7	-	-	-	-	20	30	-	-
4. Ячмень	2,0	Солома 3,84				20	20	-	-	-
5. Кукуруза на силос	21,0	-	90	60	60	-	10	40	-	-
6. Яровая пшеница	2,1	-	-	-	-	-	20	30	-	-

Обоснование рекомендуемой системы.

Озимая пшеница и рожь. Внесение в чистый пар полуперепревшего навоза в норме 30 т/га, с совместным внесением фосфорных удобрений в норме 70 кг/га. Так как к моменту посева озимой пшеницы и ржи в пахотном слое почвы успевает накапливаться очень мало нитратного азота, вносится 18 кг/га азота. После перезимовки озимая пшеница находится в ослабленном состоянии и нуждается в легкодоступной азотной пище. При подкормки доза азота составляет 30 кг/га. Если ранняя весенняя азотная подкормка оказывает влияние на величину урожая, то поздняя летняя подкормка азотом в фазе колошения-цветения предназначена для улучшения качества зерна, повышения содержания белка и клейковины.

Яровая пшеница. Яровая пшеница идет второй культурой после удобренного пара, она использует последействие навоза, поэтому полное минеральное удобрение можно не вносить. Следует ограничиться припосевным внесением гранулированного суперфосфата в дозе 20 кг/га фосфора, который ускоряет развитие корней, улучшает фосфорное питание в начальной стадии развития и повышает урожай. В фазу колошения-цветения рекомендуется применять подкормку 30 % раствором мочевины (доза 30 кг/га, для повышения содержания белка и клейковины в зерне яровой пшеницы).

Ячмень. Ячмень хорошо отзывается на последействие органических и минеральных удобрений. Система удобрений схожа с системой удобрений яровой пшеницы. При посеве по неудобренному предшественнику целесообразно внесение суперфосфата (20 кг/га) и 20 кг/га азотных удобрений.

Кукуруза. Вносят полное минеральное удобрение. В основную обработку вносят 90 кг/га азота, 60 кг/га фосфора и 60 кг/га калия. При посеве семян вносят 10 кг фосфора на гектар. Для подкормки кукурузы в фазу 6 - 7 листьев используют КАС или жидкий аммиак в дозе 40 кг/га азота. Для повышения содержания белка в зеленой массе проводится опрыскивание посевов кукурузы за 2 - 3 недели до уборки 30 % раствором мочевины из расчета внесения 40 кг/га азота.

Яровая пшеница. В севообороте после пропашных можно ограничится внесением при посеве в рядки гранулированного суперфосфата (20 кг/га фосфора). Подкармливать в фазу кущения (азота 30 кг/га).

7. Баланс гумуса в полевом и кормовом севооборотах

Для разработки рациональных и эффективных систем удобрения необходимо знать закономерности круговорота и баланса веществ в земледелии различных почвенно-климатических зон России.

Очень важным условием составления баланса питательных веществ является прогнозирование плодородия почвы. Положительный баланс элементов питания способствует сохранению плодородия почвы и дальнейшему его повышению.

Баланс питательных веществ нужен для учета статей прихода и расхода их в почвах. Именно изучение баланса азота по широкой программе способствовало тому, что в настоящее время выявлено как поступление N в почву, так и его расходование. Баланс помогает наметить способы борьбы с потерями удобрений.

Баланс питательных веществ определяет возможный уровень урожайности сельскохозяйственных культур и перспективную потребность отдельных экономических районов в удобрениях.

Данные баланса питательных веществ используют для определения доз удобрений в конкретном хозяйстве, севообороте, на поле.

Для расчета баланса в земледелии необходима система обоснованных нормативных показателей и коэффициентов к объекту исследования. Ценность таких исследований определяется полнотой и точностью поступления питательных веществ, экспериментальной обоснованностью принятых нормативов и коэффициентов использования питательных веществ удобрений сельскохозяйственными культурами, продолжительностью учитываемого периода и выявлением связи баланса с агрохимическими свойствами почвы, правильностью выводов и рекомендаций по совершенствованию сложившейся системы удобрения.

Расчет баланса гумуса представлен в таблице 8.

Таблица 8

Баланс гумуса в севооборотах

Культуры	Урожайность, т/га	Площадь, га	Расходная часть баланса, т/га	Приходная часть баланса, т/га	Баланс гумуса, т/га	Органические удобрения, необходимые для поддержания бездефицитного баланса гумуса.
			в процессе эрозии почв	вынос с урожаем/минерализация гумуса	накопление гумуса за счет разложения растительных остатков	фиксированный азот бобовых	солома
									т/га	всего тонн
Полевой севооборот
Чистый пар	-	400	1,36	-3,00	-	-	-	-1,64	16,4	6560
Озимая рожь	2,2	230	0,72	-0,86	+0,54	-	0,02	-2, 20	22,0	5060
Озимая пшеница	2,3	180	0,72	-1,04	+0,61	-	0,02	-0,77	7,7	1386
Яровая пшеница	2,1	410	1,36	-1,13	+0,58	-	0,02	-0,92	9,2	3780
Ячмень	2,0	398	1,36	-0,98	+0,58	-	0,01	-0,21	2,1	836
Кукуруза на силос	21,0	410	2,28	-1,28	+0,76	-	0,32	+0,21	2,1	861
Яровая пшеница	2,1	405	1,36	-1,13	+0,58	-	0,02	-0,92	9,2	3726
Итого		2433						-6,45
Средневзвешенное по севообороту	-0,92	9,8	3173
Кормовой севооборот
Озимая рожь на з/к	12,0	110	0,72	-1,18	+0,65	-	-	-1,11	11,1	2409
Кукуруза на силос	21,0	115	2,28	-1,28	+0,76	-	-	+0,24	2,4	3347
Однолетние травы	4,0	105	0,84	-1,49	+0,96	+0,48	-	-2,08	20,8	2184
Кукуруза поукосно	20,0	110	2,28	-1,28	+0,76	-	0,3	-0,06	0,6	66
Однолетние травы	4,0	105	0,84	-1,49	+0,96	+0,48	-	-2,08	20,8	2184
Многолетние травы	7,0	110	0,30	-3,83	+2,24	+2,49	-	-8,26	82,6	9086
Итого		655						-13,35
Средневзвешенное по севообороту	-2,67	35,2	19276

Выводы: потеря гумуса из почв в полевом севообороте составила 6,45 т/га, а в кормовом 13,58 т/га, почти вдвое больше. Это объясняется наличием в кормовом севообороте многолетних трав, которые выносят большую часть гумуса с урожаем. В полевом севообороте создается менее дефицитный баланс гумуса. Это объясняется тем, что в полевом севообороте присутствует кукуруза, за счет которой в почве остается больше растительных остатков и корней и тем самым происходит накопление питательных веществ.

8. Возможное изменение агрохимических параметров плодородия при внесении удобрений и их отсутствии

На основании составленной системы удобрения в полевом севообороте рассчитывается возможное изменение содержания подвижных форм фосфора при внесении удобрений.

Изменение агрохимических параметров плодородия рассчитывается по формуле С.А. Шафрана.

С=С+,

где: С - прогнозируемое содержание PO, KO в почве, мг/100 г почвы;

С - исходное содержание PO, KO в почве, мг/100 г почвы;

П - ожидаемое поступление PO, KO в почву с минеральными удобрениями за планируемый период, кг/га;

П - ожидаемое поступление PO, KO в почву с органическими удобрениями за планируемый период, кг/га;

В - ожидаемый вынос PO, KO с урожаями культур в севообороте за планируемый период, кг/га;

Н - норма PO, KO внесенная сверх выноса для увеличения содержания на 1 мг/100 г почвы.

Расчет по фосфору с внесением удобрений.

Озимая пшеница/рожь

С=5,2+=5,6

Яровая пшеница

С=5,6+=5,8

Ячмень

С=5,8+=5,9

Кукуруза на силос

С=5,9+=6,7

Яровая пшеница

С=6,7+=6,8

Вывод: 5,2 мг/100г - 100%

6,8 мг/100г - х %

х = = 130,7%

130,7% -100% = 30,7%.

Исходное содержание подвижного фосфора в почве равно 5,2 мг/100г почвы. В конце ротации с внесение удобрений содержание подвижного фосфора в последнем поле севооборота составило 6,8 мг/100г почвы. Исходя из пропорции видно, что содержание фосфора увеличилось на 30,7%

На основании составленной системы удобрения в полевом севообороте рассчитывается возможное изменение содержания подвижных форм фосфора без внесения удобрений. Изменение агрохимических параметров плодородия по фосфору без внесения удобрений рассчитывается по формуле:

С=С-.

Озимая пшеница/рожь

С=5,2-=5,1

Яровая пшеница

С=5,1-=5,0

Ячмень

С=5,0-=4,9

Кукуруза на силос

С=4,9-=4,9

Яровая пшеница

С=4,9-=4,8

Вывод: 5,2 мг/100г - 100%

4,8 мг/100г - х %

х = = 92,3%;

92,3% -100% = - 7,7%.

Исходное содержание подвижного фосфора в почве равно 5,2 мг/100г почвы. В конце ротации без внесения удобрений содержание подвижного фосфора в последнем поле севооборота составило 4,8 мг/100г почвы. Исходя из пропорции видно, что содержание фосфора уменьшилось на 7,7%. Это говорит о том, что внесение удобрений обязательно для предотвращения истощения почвы и поддержания плодородия почвы.

На основании составленной системы удобрения в полевом севообороте рассчитывается возможное изменение содержания обменного калия при внесении удобрений.

Озимая пшеница/рожь

С=13,9+=14,1

Яровая пшеница

С=14,1+=14,3

Ячмень

С=14,3+=14,1

Кукуруза на силос

С=14,1+=14,7

Яровая пшеница

С=14,7+=14,5

Вывод: 13,9 мг/100г - 100%

14,5 мг/100г - х %

х = = 104,3%;

104,3% -100% = 4,3%.

Исходное содержание обменного калия в почве равно 13,9 мг/100г почвы. В конце ротации с внесение удобрений содержание обменного калия в последнем поле севооборота составило 14,5 мг/100г почвы. Исходя из пропорции видно, что содержание калия даже при внесении удобрений увеличилось на 4,3%. Это говорит о том, что в почве содержание калия достаточное и при внесении необходимого калия его хватает для воспроизводства плодородия.

На основании составленной системы удобрения в полевом севообороте рассчитывается возможное изменение содержания обменного калия без внесения удобрений.

Озимая пшеница/рожь

С=13,9-=13,6

Яровая пшеница

С=13,6-=13,4

Ячмень

С=13,4-=13,2

Кукуруза на силос

С=13,2-=13,1

Яровая пшеница

С=13,1-==12,9

Вывод: 13,9 мг/100г - 100%

12,9мг/100г - х %

х = = 92,8%;

92,8% -100% = - 7,2%.

Исходное содержание обменного калия в почве равно 13,9 мг/100г почвы. В конце ротации без внесения удобрений содержание обменного калия в последнем поле севооборота составило 12,9 мг/100г почвы. Исходя из пропорции видно, что содержание калия уменьшилось на 7,2%. Это говорит о том, что в почве содержание калия очень маленькое и необходимо дополнительное внесение калия.

Исходя из расчетов, приведенных выше, можно сделать вывод о том, что возделывание культур без внесения удобрений ведет к истощению почвы. Поэтому внесение удобрений необходимо для воспроизводства плодородия почв и повышения урожаев. Также из-за малого содержания обменного калия в почве вносимой дозы калия недостаточно, поэтому требуется дополнительное внесение обменного калия.

9. Оценка окультуренности и уровня плодородия по комплексу агрохимических показателей

Основа стабильного, все возрастающего повышения почвенного плодородия - окультуривание почв. Именно процесс окультуривания, обусловливает повышение гумусированности, накопление питательных элементов и увеличение степени их доступности растениям, улучшение агрофизических, физико-химических и других свойств почвы, определяет повышение и потенциального, и эффективного почвенного плодородия, увеличение его стабильности.

Окультуривание почвы - это экологическая реорганизация почвенного тела и изменение почвенных процессов соответственно биологическим особенностям главной группы возделываемых сельскохозяйственных культур в целях стабильного увеличения их урожайности на основе прогрессивного повышения почвенного плодородия.

Плодородие почвы (способность создавать необходимые для жизнедеятельности растений условия, определяющие благоприятные питательный, вводно-воздушный, температурный и другие режимы) всегда отражает степень соответствия с системе почва - растение, совершенство экологической системы.

Поскольку разные растения не одинаково относятся к почвенным условиям и не в одинаковой мере могут использовать потенциальное плодородие почвы, окультуривание логически предопределяет:

1) неоднозначное изменение важнейших агрономических свойств почв;

2) установление оптимального взаимоотношения между почвой и главной экологической группой возделываемых на ней растений;

3) специализацию земледелия с учетом агроэкологических и экономических условий.

Приемы окультуривания включают те действия человека, которые направлены не просто на увеличение урожайности конкретной сельскохозяйственной культуры, но одновременно и на стабильное повышение почвенного плодородия.

Для эффективного окультуривания почв и повышения их плодородия необходимо проводить комплекс мероприятий.

В комплекс мероприятий по окультуриванию почв и стабильному повышению их плодородия ведущим звеном можно считать создание условий для высокой интенсивности процессов биологического круговорота и почвообразования путем применения органических удобрений и кальцийсодержащих соединений на фоне внесения минеральных удобрений, орошения и других агротехнических и мелиоративных приемов.

Для оценки степени окультуренности почв используют показатель индекс окультуренности. Он представляет собой совокупный показатель с учетом всех агрохимических параметров почвенного плодородия (гумус, рН, PO, KO). Индекс окультуренности может изменяться от 0 значения до 1. Он определяется по формуле:

;

;

;

Среднее значение индекса окультуренности равно 0,41. Это значение относится к низкому уровню окультуренности.

8. Моделирование плодородия почв

Направленное развитие культурного почвообразовательного процесса позволяет обеспечить определенные уровни (модели) почвенного плодородия, под которыми следует понимать совокупность агрономически значимых свойств почв и их режимов, отвечающих определенному уровню продуктивности растений.

Для условий интенсивного земледелия необходимо создание моделей почвенного плодородия, характеризующихся оптимальными параметрами свойств почв.

Оптимальные параметры свойств почв - это такое сочетание количественных показателей свойств (и режимов) почв, при котором могут быть максимально использованы все жизненно важные для растений факторы, наиболее полно реализованы потенциальные возможности выращиваемых культур и обеспечен наивысший урожай при его хорошем качестве.

Поскольку различные растения предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям, модель почвенного плодородия должна разрабатываться с учетом требований растений к свойствам почв. Вместе с тем при разработке модели следует учитывать свойства и режимы конкретных почв и структуру почвенного покрова, так как для каждого типа почв (в ряде случаев даже подтипа, рода и разновидности) с учетом фациальных особенностей почвенного плодородия урожайность культурных растений будет различна.

К числу общих показателей свойств почв (и их режимов), оптимальные параметры которых необходимо установить для модели плодородной почвы, относятся:

показатели гумусового состояния почвы - содержание и состав гумуса, его запасы, мощность гумусового слоя;

параметры, характеризующие питательный режим почв - содержание доступных форм элементов питания растений;

показатели оптимальных физических свойств - плотность, агрегатированность, наименьшая влагоемкость, водопроницаемость, аэрация;

показатели, характеризующие строение почвенного профиля - мощность пахотного слоя и в целом гумусового профиля;

показатели физико-химических свойств - реакция, емкость поглощения, состав обменных катионов, степень насыщенности основаниями.

На основании индекса окультуренности составляется модель плодородия почв, которая отображена в таблице 9.

Таблица 9

Показатели уровня окультуренности чернозема типичного

Показатели состояния плодородия	Уровень окультуренности	Устойчивость показателей и приемы регулирования
	Окультуренные (экономически целесообразный уровень)	Высокоокультуренные (агрономически оптимальный уровень)
Технологические показатели	Устойчивые
Площадь выведенных земель, % общей площади сельхозугодий: Пашня Сенокосы, пастбища			Создание рационального агропедоценоза
Соотношение площадей различной степени эродированности: Слабо Средне Сильно	<40 <5	<10	Контурно - мелиоративная противоэрозионная организация территории Выделение из пашни
Щебнистость,%	5-15	<5	Регулирование водно - воздушного режима
Содержание физической глины, %	30-75	45-60
Водно-воздушный режим	Устойчивый
Запас продуктивной влаги в пахотном в слое 0 - 100 см на начало вегетации, мм:	100-120	150-200	Орошение
Агрофизические показатели	Антропогенно изменяемые
Плотность сложения, г/см	1,3-1,2	1,2	Своевременное применение агротехнических приемов, внесение органических удобрений, гипсование, посев многолетних трав
Содержание водопрочных агрегатов более 0,25 мм в пахотном слое, %	50-55	50-55
Агрохимические показатели	Антропогенно изменяемые
Гумус, %	3-4	4-5	Внесение органических удобрений, расширенный посев многолетних трав, гипсование
Стк: Сфк	1,2-1,4	1,4-1,6
Азот легкогидролизуемый, мг/100 г почвы	5-7	>7	Внесение органических удобрений, посев бобовых культур
Соотношение площадей различной степени эродированности: Слабо Средне Сильно	<40 <5	<10	Контурно - мелиоративная противоэрозионная организация территории Выделение из пашни
Щебнистость,%	5-15	<5	Регулирование водно - воздушного режима
Содержание физической глины, %	30-75	45-60
Водно-воздушный режим	Устойчивый
Запас продуктивной влаги в пахотном в слое 0 - 100 см на начало вегетации, мм:	100-120	150-200	Орошение
Агрофизические показатели	Антропогенно изменяемые
Плотность сложения, г/см	1,3-1,2	1,2	Своевременное применение агротехнических приемов, внесение органических удобрений, гипсование, посев многолетних трав
Содержание водопрочных агрегатов более 0,25 мм в пахотном слое, %	50-55	50-55
Агрохимические показатели	Антропогенно изменяемые
Гумус, %	3-4	4-5	Внесение органических удобрений, расширенный посев многолетних трав, гипсование
Стк: Сфк	1,2-1,4	1,4-1,6
Азот легкогидролизуемый, мг/100 г почвы	5-7	>7	Внесение органических удобрений, посев бобовых культур
Фосфор подвижный, мг/100 г почвы	5-10	>10	Внесение 90-100 кг/га фосфорных удобрений для увеличения содержания Р2О5 на 1 мг/100г почвы
Калий обменный, мг/100 г почвы	10-25	>25	Поддержание бездифицитного баланса калия
рН	7,5-8,0	7,0-7,5	Гипсование
Состояние почвенного поглощающего комплекса	Устойчивое
ЕКО, кг*экв/100 г почвы	25-30	>30	3,3 - 3,7
Степень насыщенности кальцием, %	60-70	>70	Гипсование
Биологические показатели	Антропогенно изменяемые
Количество биоты в пахотном слое, ц/га	2,5-3,5	4,5-7,0	Органические удобрения, известкование, создание благоприятного воздушно - водного режима при обработках
Мелиоративные показатели	Устойчивые
Содержание токсичных солей, %	0,1-0,2	<0.1	Мелиоративные приемы, предупреждающие повторное осолонцевание
Содержание обменного Na, мг*экв/100г почвы	3-5	<2
Уровень поднятия минерализованных (>3 г/л) грунтовых вод, м	5-7	>7
Продуктивность (т/га)	Антропогенно изменяемые
Зерновые культуры	1,8-2,3	3,5-4,5	Комплекс приемов, повышающих плодородие почв

Важнейшим фактором, лимитирующим плодородие южных черноземов, является недостаток влаги, особенно в период онтогенеза сельскохозяйственных культур. В связи с этим первостепенное значение приобретают мероприятия, направленные на накопление влаги в почве. Невысокий уровень культуры земледелия приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур. В связи с этим ниже приводятся основные элементы систем земледелия, позволяющих оптимизировать свойства почв до уровня параметров эталона.

1. Структура посевных площадей в зоне южных черноземов. Европейская территория России является зоной интенсивного земледелия и животноводства. В структуре посевных площадей преобладают зерновые культуры и, главным образом, озимая пшеница и ячмень (до 60%). Под кормовыми культурами занято 30-35% посевных площадей, в том числе до 15% - под кукурузой на зерно и подсолнечником. В засушливые годы приобретает значение чистые пары, как лучший предшественник озимой пшеницы. Хорошими предшественниками ведущих культур являются зернобобовые и многолетние бобово-злаковые травы.

2. Обработка почвы. При повышении уровня почвенного плодородия имеет значение глубокая обработка почвы, способствующая формированию гомогенизированного агрономического слоя. Чтобы поддерживать агрофизические свойства южного чернозема на оптимальном уровне, помимо названного выше приема, необходимо использовать технологии возделывания культур с минимальным воздействием сельскохозяйственной техники на почву и сохранением влаги.

3. Защита почв от эрозии необходима на почвах склонов с пониженным уровнем плодородия. Поскольку эталлоные почвы находятся в условиях, не требующих активного противодействия эрозионным процессам, то приемы защиты почв от эрозии носят профилактический характер и, главным образом, по регулированию водного стока.

4. Органические удобрения. Норма внесения органических удобрений определяется из расчета создания, как минимум, бездефицитного баланса органического вещества и, как максимум, - положительного. При бездифицитном балансе ежегодная доза навоза может составить 6-8 т/га в севообороте с пропашными или 4-5 т/га в севообороте с многолетними бобово-злаковыми травами. Для расширенного воспроизводства плодородия почв дозы навоза должны быть в 1,5 - 2 раза выше.

5. Минеральные удобрения составляют компонент системы земледелия при определенных условиях. Почвы эталона обладают оптимальной обеспеченностью подвижными формами NPK, поэтому ежегодное внесение удобрений рассчитывается в соответствии с выносом элементов. При этом в зависимости от состояния пищевого режима баланс веществ должен быть либо равновесным, либо положительным.

Выводы и предложения

Основным условием обеспечения стабильного развития агропромышленного комплекса Самарской области является сохранение, воспроизводство и рациональное использование плодородия земель сельскохозяйственного назначения.

В данной курсовой работе были рассмотрены пути сохранения и воспроизводства чернозема южного в СПК "Михайловское" Большеглушицкого района.

Этот район многоотраслевой. Специализируется на зерно - молочном направлении. Большеглушицкий район входит в южную зону Самарской области. Количество тепла и продолжительность безморозного периода вполне обеспечивают выращивание большинства сельскохозяйственных культур. Но в летнее ежегодно наблюдаются засушливые и суховейные периоды, иногда действующие одновременно, что приводит к сильному увяданию, пожелтению и усыханию растений, захвату и запалу зерна.

Для СПК "Михайловское" по структуре посевных площадей были составлены полевой и кормовой севообороты. Данное размещение культур в севообороте улучшает физические свойства почвы, и повышается ее устойчивость к эрозии, а так же обеспечивает более продуктивное использование и восстановление плодородия почвы.