Розробка проекту збалансованого природокористування на території Миколаївської області

Освоєння - це поступовий перехід до прийнятого чергування культур, який триває 2-3 роки.[4]

Тому на етапі освоєння керуємося наступними умовами:

тривалість періоду освоєння - 2 роки;

на період освоєння площу під сівозміною розбиваємо на окремі поля (бажано, щоб у межах одного поля містилася одна агровиробнича група ґрунтів (одна ґрунтова відміна чи тип ґрунту) і створюємо вирівнювальні посіви.

Таблиця 4.4 - Проект збалансованих сівозмін фермерського господарства

Рік (поле сівозміни)	Культура сівозміни
1	ячмінь ярий з підсівом багаторічних трав
2	багаторічні трави 1р. користування
3	багаторічні трави 2р. користування
4	кукурудза на зерно
5	пшениця озима
6	картопля
7	гречка
8	кукурудза на зерно
9	пшениця озима
10	кукурудза на зерно

В даному підрозділі ми провели проектування структури збалансованих сівозмін, здійснили розподіл полів сівозмін. Маємо 10-ти - пільну польову, зерно-траво-просапну сівозміну (табл.4.3). Оскільки ми працюємо лише з першою сівозміною то в табл. 4.4 ми запроектували збалансовану сівозміну з конкретним набором культур.

4.3 Оцінка функціонального стану ґрунтового покриву за еколого-агрохімічними показниками

Оцінка грунтово-екологічних умов передбачає аналіз таких даних:

структура ґрунтового покриву (за генезисом та гранулометричним складом) ;

наявність меліоративних систем (їх розміщення, площі осушення та зрошення);

агроекологічний стан ґрунтового покриву.

Еколого-агрохімічна характеристика ґрунтового покриву передбачає оцінку даних трьох блоків показників стану ґрунту - агрофізичні, агрохімічні та екологічні.[4]

Таблиця 4.5 - Структура ґрунтового покриву земельного масиву

Тип ґрунту	Площа в межах господарства, га	% від загальної площі господарства	Шифр ґрунтової відміни
За генезисом	За гранулометричним складом
Чорнозем лучний	середньосуглинковий	2500	24,5	8
Чорнозем південний солонцюватий	легкоглинистий	4000	39,2	10
Темно-каштановий солонцюватий	середньоглинистий	3700	36,3	11

З метою аналізу агрохімічних властивостей (кислотність, заболоченість, доступними рослинами N, P2O5, K2O) згідно довідкових даних встановлюємо рівень забезпеченості ґрунту елементами живлення та ступінь кислотності, засоленості, робляться попередні висновки про необхідні заходи для їхнього покращення (агрохімічні та меліоративні) - застосування добрив та вапнування.

Потребу у добривах визначаємо на основі довідкових даних. Потреба існує, коли рівень забезпеченості ґрунтів фосфором чи калієм знаходиться на рівні середнього і нижче. Потребу у азоті міндобрив визначаємо за потребою фосфору, оскільки вміст азоту легкогідролізованих сполук - показник нестабільний.

Потребу у вапнуванні визначаємо за таблицею Г.3 в довідкових даних.

Зональні норми насичення ріллі органічними добривами (гноєм підстилковим напівперепрілим: Полісся 14 т/га, Лісостеп - 12 т/га, Степ - 10 т/га.

Еколого-агрохімічна оцінка ґрунтового покриву вказує на агроекологічну цінність ґрунту, визначає лімітуючі показники агроекологічного стану та ступінь їх невідповідності нормативам і є основою для обґрунтування комплексу заходів з відтворення родючості ґрунтового покриву.[4-6]

Порядок проведення еколого-агрохімічної оцінки

З цією метою ґрунти поля оцінюють у балах за його агрофізичними і агрохімічними властивостями відносно еталонних величин (але не більше як 100 балів), виводять середній бал усіх оцінюваних показників, вводять поправки на кислотність ґрунту і після цього визначають агрохімічну оцінку ґрунту.

Ґрунти із вищим вмістом гумусу, елементів живлення і вологи отримують оцінку також у 100 балів, а з меншим - нижчу за 100 балів.

Визначення агрохімічної оцінки ґрунту.

Агрохімічну оцінку окремого типу ґрунту (ґрунтового масиву) проводять за формулою:

, (4.1)

де: Бі - оцінка ґрунту за і-тим показником, балів;

n - кількість показників, що використовували для агрохімічної оцінки.

Оцінку ґрунту за і-м показником проводять за формулою:

, (4.2)

де: , - агрохімічний (агрофізичний) показник відповідно досліджуваного та еталонного ґрунту;

- поправочний коефіцієнт на кислотність;

- поправочний коефіцієнт на засоленість та солонцюватість.

Визначення зведеної агроекологічної оцінки ґрунту.

Для цього до зведеної агрохімічної оцінки (АХО) послідовно вводять поправки на екологічні показники: забруднення радіонуклідами (), важкими металами (), рештками пестицидів та їх метаболітів () та поправку на кліматичні умови та меліорації () :

, (4.3)

Поправочні коефіцієнти на забруднення ґрунту ВМ, радіонуклідами та пестицидами вводяться лише тоді, якщо рівень забруднення вище ГДК чи ДРЗ.

При цьому для радіонуклідів використовують спеціальну таблицю із поправочними коефіцієнтами, а для ВМ та пестицидів враховується кратність разів перевищення ГДК чи ДЗР із заокругленням в бік збільшення до цілої величини: якщо перевищення становить навіть 1,1., то збільшуємо кратність перевищення до 2 разів і т.д.

Поправочний коефіцієнт відповідно на забруднення ВМ чи пестицидами встановлюється за формулою:

, (4.4)

, (4.5)

Сфакт = Піф,

Якщо n ? 1, то К=1.

де n - заокруглена до цілих кратність перевищення ГДК чи ДРЗ.

Поправочний коефіцієнт на кліматичні умови та меліорації також обирається за довідковими даними. При цьому, якщо мають місце меліорації, то враховується лише поправка на меліорації, якщо не мають - то лише на кліматичні умови. Якщо оцінюваний земельний масив меліорований частково, то знаходимо середньозважений поправочний коефіцієнт на клімат і меліорації.[6]

Отже, в даному підрозділі ми провели оцінку функціонального стану ґрунтового покриву за еколого-агрохімічними показниками (табл. 4.6). Ми виявили, що АХО становить 76 балів, щодо АЕО то вона дорівнює 59 бали. Що свідчить про нижчий вміст гумусу, елементів живлення і вологи відносно ґрунту з еталонними показниками (100 балів). АЕО врахували як АХО так різноманітні поправочні коефіцієнти наведені вище, також виявили значну відмінність від еталонного стану. Лімітуючими показниками є оцінка вмісту гумусу, ЄКО, суми увібраних основ, кадмію, свинцю.

4.4 Оцінка балансу гумусу та біогенних елементів у проектованій сівозміні

Втрати гумусу з ґрунту поповнюються завдяки комплексу заходів: внесення органічних добрив, посів багаторічних трав, створення оптимальних співвідношень між культурами у сівозмінах, застосуванням меліорантів і т. д.

При розробці такого комплексу в першу чергу виникає питання про норми органічних добрив, які у конкретній сівозміні забезпечували б бездефіцитний баланс. Баланс гумусу визначають як різницю між кількістю його утворення у ґрунті і втрат за певний період.

Баланс гумусу у ґрунті слід розраховувати для умов сівозміни, господарства, району за формулою:



(4.6)

де Бг - середньорічний баланс гумусу у ґрунті на 1 га за ротацію сівозміни, т/(га рік);

Р - кількість новоутвореного гумусу у ґрунті за ротацію сівозміни за рахунок рослинних решток, т/га;

Д - кількість новоутвореного гумусу у ґрунті за ротацію сівозміни за рахунок органічних добрив, т/га;

М - загальна кількість гумусу, який мінералізується за ротацію сівозміни, т/га;

L - тривалість ротації, років.

Кількість новоутвореного гумусу розраховується під кожною культурою сівозміни, а потім для ротації в цілому за такою залежністю:

Р = Ср·Кгр (4.7)

де Ср - маса щорічного надходження в ґрунт пожнивно-кореневих решток під даною культурою сівозміни (в перерахунку на вуглець), т/га - визначається за емпіричними залежностями за врожайністю основної продукції культури [довідкові дані табл.Г.7- за коефіцієнтом переведення основної продукції у побічну];

Кгр - коефіцієнт гуміфікації пожнивно-кореневих решток під даною культурою сівозміни (в перерахунку на вуглець).

Д=СД·Кгд, (4.8)

де СД - маса органічних добрив, що були внесені безпосередньо під культуру сівозміни (в перерахунку на вуглець), т/га;

Кгд- коефіцієнт гуміфікації органічного добрива (в перерахунку на вуглець).

Практично у прибутковій статті враховується тільки поповнення вуглецю з рослинними рештками (пожнивно-кореневими) та органічними добривами. Інші джерела поповнення гумусу не враховуються.

Коефіцієнти гуміфікації показують, яка кількість гумусу утворюється з рослинних решток, що розкладаються, та гною.

Кількість мінералізованого гумусу встановлюємо також спочатку для кожного поля сівозміни, а потім в цілому за ротацію.

Якщо баланс гумусу за ротацію сівозміни дефіцитний, то є потреба в додатковому застосуванні органічних добрив. Необхідну додаткову норму органічних добрив встановлюємо за формулою:

, (4.9)

де Бг - баланс гумусу за ротацію сівозміни, т/га;

Кср - коефіцієнт вмісту сухої речовини у органічному добриві, яке плануємо застосовувати:

, (4.10)

де W - вологість органічного добрива (стандартна), %.

Порядок розрахунків:

вибираємо планову врожайність культур сівозміни з ВД.

керуємося умовою, що органічні добрива у сівозміні вноситимуться лише під просапні культури в середніх нормах (30-40 т/га), причому не частіше, ніж 1 раз у 3-4 роки - приймаємо конкретну норму під конкретні культури запроектованої збалансованої сівозміни.

проводимо розрахунок балансу гумусу для кожної із культур сівозміни;

розраховуємо баланс за ротацію сівозміни в цілому за арифметичною сумою балансів під кожною культурою;

визначаємо середньорічний баланс гумусу в грунтах сівозміни, поділивши баланс за ротацію на тривалість ротації в роках;

робимо висновок про тип балансу і намічаємо заходи: потрібно застосовувати додатково органічні добрива чи ні, якщо так, то розраховуємо необхідну щорічну норму органічних добрив (насиченість ріллі органічними добривами) найбільш поширених видів: гною, біогумусу, соломи з азотною компенсацією та сидератів.

Оцінка існуючих ресурсів та розробка проекту виробництва альтернативних видів органічних добрив. Проблема нестачі гною сьогодні постає досить гостро у зв'язку зі зменшенням поголів'я худоби. Тому екологи повинні вміти вирішувати проблему забезпечення бездефіцитного балансу гумусу за рахунок інших видів органічних добрив: компостів, пташиного посліду, сапропелю, сидератів, соломи, біогумусу.[6]

Загальний розрахунок балансу гумусу, норми органічних добрив для забезпечення бездефіцитного балансу проводиться за формою табл. 4.7.

Прогноз балансу біогенних елементів у ґрунтах господарства.

Для підтримання бездефіцитного колообігу елементів живлення в господарстві велике значення має правильне поєднання внесення органічних і мінеральних добрив, яке обґрунтовується і перевіряється балансом біогенних елементів.

Баланс елементів живлення - це математичний вираз їх колообігу в землеробстві й біосфері (різниця між величиною виносу елемента живлення з ґрунту та його надходження у грунт).

Баланс елементів живлення в землеробстві дає змогу вивчати винос їх з ґрунту з урожаєм та надходження в ґрунт з різних джерел і таким чином систематично контролювати й цілеспрямовано впливати на підвищення ефективної родючості ґрунтів внесенням добрив та хімічних меліорантів.

Баланс розраховується для всієї ротації сівозміни, тільки тоді можна робити висновки про збалансованість чи розбалансованість сівозміни за тим чи ін. елементом живлення (ЕЖ). Під час складання балансу ЕЖ враховують такі статті: втрати елементів живлення з ґрунту - винос з урожаєм, непродуктивні втрати азоту добрив; надходження елементів живлення в ґрунт - з органічними та мінеральними добривами, з насінням, а для азоту - з опадами, за рахунок фіксації з атмосфери бульбочковими бактеріями бобових культур і вільноіснуючими в ґрунті мікроорганізмами.[5]

Баланс біогенних елементів оцінюємо за показником інтенсивності балансу

Інтенсивність балансу виражається відношенням надходження елементів живлення в ґрунт (Н) до виносу (В) їх з урожаєм (%) і показує, на скільки відсотків винос елементів живлення врожаєм відшкодовується за рахунок надходження їх з добривами. Цей показник розраховують за формулою:

, (4.11)

Якщо: Іб <100%, то баланс - дефіцитний;

Іб=100 %, то баланс - врівноважений;

Іб>100, то баланс - позитивний.

На підставі показників балансу та після врахування ґрунтово-кліматичних умов роблять висновки про потребу в окремих видах добрив і норми їх внесення під час складання збалансованої СЗД у сівозмінах.

Кожен розрахунок проводимо в табличній формі (табл. 4.8.-4.10).

Отже, провівши оцінку балансу гумусу у проектованій сівозміні ми визначили, що він є позитивним, тобто кількість гумусу, що утворився є більшим за кількість гумусу, що мінералізувався. Він становить 5,74 т/га за ротацію, що свідчить про те, що потреби у застосуванні органічних добрив немає. Така ситуація виникла за рахунок накопичення гумусу під багаторічними травами. Проте багато інших показників є лімітуючими, несуть негативний влив на баланс гумусу.

В даному підрозділі ми розрахували баланс біогенних елементів, таких як фосфор, калій та азот. Визначили, що інтенсивність балансу Іб <100%, це свідчить про те, що баланс є дефіцитним. Сівозміна є розбалансованою за наведеними вище елементами живлення і потребує нормалізації та стабілізації ситуації.

Таблиця 4.6 - Баланс фосфору в сівозміні

Культура	Урожайність, т/га	Винос Р2О5 урожаєм, кг/га	Надходження Р2О5, кг/га	Баланс, кг/га
			з ОД	з МД	з насін.	разом
Ячмінь ярий з підсівом багаторічних трав	4,5	49,5	0	0	1,16	1,16	-48,34
Багаторічні трави 1р.к.	22	110	0	0	0,18	0,18	-109,82
Багаторічні трави 2р.к.	22	110	0	0	0,18	0,18	-109,82
Кукурудза на зерно	12	120	0	0	0,48	0,48	-119,52
Пшениця озима	6,5	71,5	0	0	1,45	1,45	-70,06
Картопля	32	70,4	0	0	7,65	7,65	-62,75
Гречка	4,5	67,5	0	0	1,16	1,16	-66,34
Кукурудза на зерно	12	120	0	0	0,48	0,48	-119,52
Пшениця озима	6,5	71,5	0	0	1,45	1,45	-70,06
Кукурудза на зерно	12	120	0	0	0,48	0,48	-119,52
Турнепс після укісно	26	57,2	0	0	0,35	0,35	-56,85
Всього за ротацію		967,6				15,01	-952,59
Інтенсивність балансу, %							1,55

Таблиця 4.7 - Баланс калію в сівозміні

Культура	Урожайність, т/га	Винос К2О урожаєм, кг/га	Надходження К2О, кг/га	Баланс, кг/га
			з ОД	з МД	з насін.	разом
Ячмінь ярий з підсівом багаторічних трав	4,5	117	0	0	0,75	0,75	-116,25
Багаторічні трави 1р.к.	22	330	0	0	0,14	0,14	-329,87
Багаторічні трави 2р.к.	22	330	0	0	0,14	0,14	-329,87
Кукурудза на зерно	12	360	0	0	0,31	0,31	-359,69
Пшениця озима	6,5	169	0	0	0,85	0,85	-168,15
Картопля	32	256	0	0	4,50	4,50	-251,50
Гречка	4,5	175,5	0	0	0,75	0,75	-174,75
Кукурудза на зерно	12	360	0	0	0,31	0,31	-359,69
Пшениця озима	6,5	169	0	0	0,85	0,85	-168,15
Кукурудза на зерно	12	360	0	0	0,31	0,31	-359,69
Турнепс після укісно	26	208	0	0	0,27	0,27	-207,73
Всього за ротацію		2834,5				9,18	-2825,32
Інтенсивність балансу, %							0,32

4.5 Проектування збалансованої органо-мінеральної системи застосування добрив

підземний вода ґрунт родючість

Вчені прийшли до висновку, що найбільш збалансованим типом системи застосування добрив (СЗД) на сьогодні є органо-мінеральна як така, що дозволяє максимально задовольнити потреби рослин в елементах живлення та відтворити родючість ґрунту.

Спочатку проектуватимемо збалансовану СЗД найбільш простим методом - з використанням норм добрив, рекомендованих науково-дослідними установами. Пізніше після розрахунку балансу біогенних елементів уточнимо норми добрив у СЗД шляхом введення поплавкових коефіцієнтів на забезпеченість ґрунту доступними рослинам макроелементами живлення.

Система застосування добрив - це комплекс науково обґрунтованих прийомів раціонального екологічно безпечного застосування органічних і мінеральних добрив, хімічних меліорантів, розрахований на ротацію сівозміни, в якому передбачено норми, строки, способи застосування добрив залежно від запланованого урожаю, біологічних особливостей, чергування культур у сівозміні з урахуванням властивостей та поєднання органічних, мінеральних добрив, їх прямої дії та післядії, ґрунтово-кліматичних і економічних умов господарства.

Основною метою СЗД є забезпечення збалансованого мінерального живлення рослин та відтворення родючості ґрунту.

СЗД для запроектованої сівозміни розробляємо у наступному порядку.

1. Визначення норм добрив. Норми мінеральних добрив (за діючою речовиною) визначаємо за рекомендаціями науково-дослідних установ, вводячи поправки на забезпеченість ґрунтів біогенними елементами.

2. Встановлення прийомів та способів застосування добрив.

Способи та прийоми застосування добрив визначаються біологічними і сортовими особливостями культур, попередників, ґрунтово-кліматичними умовами й організаційно-господарськими можливостями господарства.

Основними способами застосування добрив є розкидний і локальний. За призначенням внесення добрив цими способами може бути основним, рядковим або підживленням.

Розкидний спосіб внесення добрив передбачає суцільний рівномірний розподіл їх по поверхні з наступним зароблянням у ґрунт при основному, передпосівному, припосівному внесенні, а також як підживлення.

Локальний спосіб внесення добрив порівняно із розкидним дає змогу зменшити поверхню взаємодії добрива з ґрунтом, що сприяє кращому засвоєнню елементів живлення рослинами. Так, коефіцієнт використання фосфору із суперфосфату за цього способу внесення зростає у 2 - 3 рази. Локалізація калійних та особливо азотних добрив має менше значення, ніж фосфорних. Оптимальні норми добрив за локального внесення на 10 - 30 % нижчі, ніж за розкидного.

3. Планування строків застосування добрив. Розрізняють три строки застосування добрив: передпосівне (основне), припосівне (рядкове, гніздове) внесення добрив і підживлення (внесення добрив протягом вегетації рослин).

В основне внесення дають повну норму органічних добрив і 70 - 80 % річної норми мінеральних.

Органічні добрива в усіх зонах під усі культури вносять в передпосівне удобрення і заробляють під час основного обробітку ґрунту. Як основне добриво мінеральні добрива вносять восени, азотні - з урахуванням умов зволоження, гранулометричного складу ґрунту та рівня забезпеченості рослин мінеральними сполуками азоту - восени або навесні. Як правило, навесні вносять добрива в ґрунти легкого гранулометричного складу та перезволожені або періодично заливні.

Розподіл норми основного фосфорно-калійного добрива на основне внесення і для підживлення неефективне, особливо в умовах недостатнього зволоження. Весняне внесення гною та компостів призводить до подовження строків виконання ранньовесняних робіт, внаслідок чого знижуються прирости врожайності та оплати одиниці добрива, значно зростають втрати поживних речовин.

За основного внесення насамперед використовують добрива з низьким вмістом елементів живлення, а для ґрунтів з підвищеною кислотністю - важкодоступні негранульовані форми добрив.[4]

Припосівне внесення добрив передбачає заробляння їх під час сівби неподалік від рядків або гнізд на 2 - 3 см глибше і збоку від насіння.

Основне завдання припосівного удобрення - поліпшення живлення рослин на початку вегетації, коли у них ще слабко розвинена коренева система. В цей період рослини дуже чутливі до нестачі легкодоступних елементів живлення, особливо фосфору. Тому в рядки частіше вносять гранульований суперфосфат або гранульовані комплексні добрива, наприклад нітроамофоску чи інші висококонцентровані водорозчинні добрива.

В умовах недостатнього забезпечення рослин мікроелементами доцільно застосовувати передпосівне збагачення насіння мікродобривами. Ефективність такого способу використання добрив вища, ніж за основного їх внесення.

Підживлення - це внесення добрив під час вегетації рослин з метою посилення їх живлення в певні періоди розвитку і формування окремих органів рослин, сприяння відпливу поживних речовин, підвищення якості продукції. Підживлення за часом їх проведення поділяють на ранні (ранньовесняні) і пізні, за призначенням - на кореневі й позакореневі.

За кореневого підживлення добрива вносять культиваторами-рослинопідживлювачами у зону розміщення основної маси коренів, у міжряддя просапних культур або розподіляють по поверхні ґрунту (для підживлення культур суцільного способу сівби). На посівах озимих культур під час їх кущіння кореневе підживлення проводять розкидачами добрив, дисковими сівалками, культиваторами-рослинопідживлювачами на глибину 4-5 см.

Позакореневе підживлення - це нанесення добрив на листки та інші надземні органи рослини. Проводять у період інтенсивної вегетації рослин переважно з метою підвищення якості продукції. Для підвищення вмісту білка в зерні озимої пшениці та кукурудзи посіви цих культур обприскують розчинами сечовини. Підживлення дуже ефективне в районах достатнього зволоження та на ґрунтах легкого гранулометричного складу.[6]

4.Вибір форм мінеральних добрив. Основними умовами вибору форм добрив є ґрунтово-кліматичні умови та біологічні особливості рослини.

Форми добрив підбираємо з врахуванням попередньо встановлених строків та способів удобрення, керуючись довідковими даними. Після цього проводимо перерахунок норм добрив у діючій речовині на норми конкретних добрив у фізичній вазі за формулою:

Нф.в = Нд.р.·, кг/га (4.12)

де Нф.в - норма добрива у фізичній вазі, кг/га ;

Нд.р. - норма добрива у діючій речовині, кг/га.

Перерахунок проводимо в табличній формі (див. табл. 4.8).



Таблиця 4.8 - Система застосування добрив у сівозміні

Поле сівозміни	Норма добрива	Прийоми внесення
	органічного, т/га	Мінерального, кг/га	основне	припосівне	підживлення
		N	P2O5	K2O
Ячмінь ярий з підсівом багаторічних трав	-	60	60	40	N10+P40++K20	N20+P20+ +K20	N30
Багаторічні трави	-	-	60	60	P40+K40	P20+K20	-
Багаторічні трави	-	-	60	60	P40+K40	P20+K20	-
Кукурудза на зерно	-	90	90	90	N10+P70++K70	N20+P20+ +K20	N30+N30
Пшениця озима	-	90	90	60	N40+P70++K40	N20+P20+ +K20	N30
Картопля	-	90	120	120	N10+P100+K70	N20+P20+ +K20	N30+N30 K30
Гречка	-	45	60	45	N15+P40++K25	P20+K20	N30
Кукурудза на зерно	-	90	90	90	N10+P70++K70	N20+P20+ +K20	N30+N30
Пшениця озима	-	90	90	60	N40+P70++K40	N20+P20+ +K20	N30
Кукурудза на зерно	-	90	90	90	N10+P70++K70	N20+P20+ +K20	N30+N30

В даному підпункті курсової роботи ми провели проектування збалансованої органо-мінеральної системи застосування добрив. Визначили, що внесення азотних, фосфатних та калійних добрив буде проводитись в три прийоми, а саме: підживлення, припосівне та основне внесення добрив. Підживлення відбувається в основному азотними добрива одноразово, максимум два рази. Деякі культури підживлюються і калійними (в нашому випадку - картопля).



4.6 Проект заходів відтворення родючості деградованих ґрунтів фермерського господарства

Виходячи з отриманих вихідних даних про рН ґрунтового розчину, гранулометричний склад ґрунту та вміст гумусу, встановлюємо потребу ґрунту у вапнуванні. За даними про будову ґрунтового профілю, вміст сухого залишку та іонний склад ґрунтового розчину робимо висновок про потребу ґрунтів у гіпсуванні.

Хімічна меліорація - це застосування хімічних речовин для поліпшення фізико-хімічних і фізичних властивостей ґрунтів, їх хімічного складу та підвищення врожайності сільськогосподарських культур. Основними способами хімічної меліорації є: вапнування кислих ґрунтів, гіпсування солонцюватих ґрунтів, кислування лужних ґрунтів, а також внесення мінеральних і органічних добрив.[4]

Вапнування ґрунтів передбачає внесення вапнякових добрив у кислі ґрунти з метою нейтралізації їхньої надмірної кислотності, шкідливої для багатьох сільськогосподарських культур.

Більшість культурних рослин для нормального розвитку потребує слабкокислої (рН 6,0 - 6,5) або нейтральної (рН близько 7) реакції ґрунтового розчину. Шкідливу дію підвищеної кислотності ґрунту можна усунути тільки внесенням необхідної дози карбонатів (вапна, доломіту та ін.), які не лише підвищують рН ґрунтового розчину, а й зв'язують алюміній та манган у малорозчинні сполуки.

Вапнування кислих ґрунтів - це захід тривалої дії, тому неякісне його проведення негативно позначається на родючості ґрунтів протягом багатьох років. У зв'язку з цим слід суворо дотримуватися рекомендованих норм, строків, способів, глибини заробляння, рівномірності внесення та черговості використання вапна на полях сівозміни. Відхилення фактичної норми внесення вапна від розрахованої за гідролітичною кислотністю не повинно перевищувати 10 %, нерівномірність внесення по ширині поля - не більше 25%.

В усіх зонах поширення кислих ґрунтів незалежно від вирощуваних культур дозу вапна визначають за гідролітичною кислотністю ґрунту згідно формули:

Дсасо3=Hг_d_Нор.. т/га, (4.13)

де Hг - гідролітична кислотність ґрунту, мг-екв/100 г ґрунту;

d - щільність складення ґрунту, г/см3;

Нор - потужність меліорованого шару ґрунту, см (орного).

Повторне або підтримувальне вапнування доцільно проводити в разі зниження рН на 0,5 одиниці відносно оптимального значення рН для даної сівозміни, оскільки воно дає високий позитивний ефект, посилюючи дію мінеральних добрив.

Строки повторного вапнування залежать від норми та якості вапнякових матеріалів, кількості опадів, форм і норм добрив, набору культур у сівозміні.

Середня періодичність вапнування ґрунтів у різних регіонах України неоднакова: на Поліссі - 6-7 років, у Лісостепу - 6 - 9, Карпатах і Закарпатті - 4-6 років.

Вапнування проводять практично протягом усього року. В теплий період вапнують перезволожені ґрунти і ґрунти на горбистих ділянках полів, навесні та восени - добре дреновані ґрунти, влітку - вільні від посівів поля. Вапно можна вносити взимку на рівні поля, на яких висота снігового покриву не перевищує 30 см. При цьому вологість вапнякових добрив має бути не вищою за 7 %, а швидкість вітру - не більш як 5 м/с. Вапно вносять під культури, які добре реагують на вапнування, або під їх попередники, а половинні норми - також під льон і люпин. Його не можна вносити взимку на посівах озимих культур і багаторічних трав.

До хімічної меліорації належить і гіпсування лужних ґрунтів - солончаків, солонців та ґрунтів із різним ступенем солончакуватості і солонцюватості. Засолені ґрунти поширені в Степовій та Лісостеповій зонах України, де займають площу близько 2,2 млн. га орних земель. Концентрація легкорозчинних солей у них сягає 0,1 - 0,3%. Солонці й солонцюваті ґрунти, як правило, розміщуються в комплексі з іншими ґрунтами, займають від 4 до 80% площі. Мають негативні водно-фізичні та агрономічні властивості, що пояснюється підвищеним вмістом у них колоїдів та значною кількістю увібраних катіонів натрію і магнію. Вони характеризуються підвищеною лужністю (рН=7,5-9,5), високою в'язкістю, липкістю, поганими водопроникністю і набуханням у вологому стані, сильним ущільненням, розтріскуванням і слабко солонцюваті у сухому стані. На таких ґрунтах рослини страждають від нестачі вологи у посушливі періоди та від нестачі повітря - у вологі. За глибиною залягання сольового горизонту засолені ґрунти поділяють на: солончакові (солі в шарі 0-30 см); солончакуваті (30 -80 см); глибоко солончакуваті (80- 150 см); слабко солонцюваті (глибше 150 см).

За вмістом увібраного натрію їх поділяють на: слабко солонцю - < 5 % ємності вбирання; слабко солонцюваті - 10-20 %; солонці - > 20 % (залягають окремими плямами). За складом солей солонці поділяють на содові, содово-сульфатні, сульфатно-содові, хлоридно-содові, содово-хлоридно-сульфатні (Лісостеп), хлоридні, сульфатні, хлоридно-сульфатні (Степ). Гіпсування ґрунтів проводять за вмісту увібраного натрію понад 5 % ємності катіонного обміну. Витісняють увібраний натрій та нейтралізують ґрунт внесенням гіпсу, фосфогіпсу, сульфату заліза, сульфату алюмінію, хлориду або нітрату кальцію, дефекату, неорганічних кислот (сірчаної, соляної, азотної), кислих органічних відходів промисловості (лігнін) тощо.

Найчастіше для меліорації солонців і засолених ґрунтів використовують гіпс і фосфогіпс. Норму гіпсу визначають за формулою



, (4.14)

де Na - вміст увібраного натрію, мг-екв/100 г ґрунту;

E - ємність вбирання (ємність катіонного обміну), мг-екв/100 г ґрунту;

H - потужність меліорованого шару ґрунту, см;

d - щільність складення ґрунту, г/см3.

Ефективність гіпсування залежить від ступеня зволоження ґрунтів, реакції ґрунтового розчину, глибини залягання ґрунтових вод, способів внесення гіпсу тощо. Меліоранти краще вносити по паровому полю під просапні культури (кукурудзу, цукрові буряки) та багаторічні бобові трави. На солонцюватих ґрунтах повну їх норму вносять під оранку.

Ефективне поліпшення солонцюватих ґрунтів і солонців можливе у разі комплексного застосування агротехнічних, меліоративних, агрохімічних і біологічних заходів, які мають охоплювати: внесення меліорантів; обробіток ґрунту чизельними розпушувачами на глибину 35-45 см або плантажну оранку на глибину 55-60 см; вирівнювання поверхні поля; регулювання поверхневого стоку, влаштування дренажу й промивного водного режиму за рахунок зрошення і снігозатримання; внесення органічних, зелених і мінеральних добрив; створення після меліорації сприятливого агробіологічного фону висіванням солестійких рослин (у перші роки - буркуну, суданської трави, люцерни, а в міру окультурення - ячменю, озимої пшениці, сорго, цукрових буряків).[6]

Порядок виконання:

Встановлюємо потребу у вапнуванні ґрунтів господарства.

Якщо є потреба, встановлюємо норму вапна за наведеною вище формулою.

Визначаємо місце (культуру) у сівозміні, де будемо вносити вапно на основі додаткових таблиць (великий лист)

У зв'язку із відсутністю результатів аналізу водної витяжки потребу у гіпсуванні встановлювати не будемо і проводити його немає підстав.

Результати обґрунтування заносимо в табл. 4.9

Таблиця 4.9 - Обґрунтування потреби ґрунтів у меліорації.

Показник обґрунтування	Тип ґрунту
	Чорнозем лучний середньосуглинковий	Чорнозем південний солонцюватий легкоглинистий	Темно-каштановий солонцюватий середньоглинистий
рНсол	5,5	7,6	6,8
Потреба у вапнуванні	немає	немає	немає

З табл. 4.10 ми бачимо, що ні один із ґрунтів фермерського господарства не потребує здійснення такої меліорації як вапнування, оскільки їх рНсол >5,0, тобто ґрунти не є кислими, а навпаки мають лужну реакцію, що свідчить про необхідність їх гіпсування.

Таблиця 4.10 - Потреба ґрунтів у гіпсуванні

Показник обґрунтування	Тип ґрунту
	Чорнозем лучний середньосуглинковий	Чорнозем південний солонцюватий легкоглинистий	Темно-каштановий солонцюватий середньоглинистий
Вміст іонів Na у ґрунтовому розчині, % від ЄКО	8	22	2,3
Na, мг-екв/100г	4,8	13,2	-
ЄКО, мг-екв/100г	60
d, г/см3	1,37	1,33	1,25
h, м	0,3
НCaSO4*2H2O	0,64	2,47	-

Як видно з табл. 4.13 в таких ґрунтах як чорнозем лучний середньосуглинковий та чорнозем південний солонцюватий легкоглинистий вміст іонів Na % у ґрунтовому розчині >5%, що свідчить про необхідність їх гіпсування. Тому провівши розрахунок норми гіпсу для гіпсування наведених вище ґрунтів визначили, що його необхідна кількість для даної меліорації повинна становити 0,64 т/га та 2,47 т/га відповідно. Здійснення даних заходів повинно сприяти поліпшенню стану ґрунтів.

Висновки до четвертого розділу:

У структурі земельного фонду господарства відмічено невідповідність екологічним нормативам за площею ріллі та природних кормових угідь і встановлено напрям реорганізації структури земельного фонду. Теж саме здійснюємо по структурі посівних площ.

На території фермерського господарства “Радість” маємо 10-типільну польову, зерно-траво-просапну сівозміну. Ми запроектували збалансовану сівозміну з конкретним набором культур. До неї входять: ячмінь ярий з підсівом багаторічних трав, два поля багаторічних трав, кукурудзу на зерно, пшеницю озиму, картоплю, гречку, друге поле кукурудзи на зерно, ще пшениця озима і третє поле кукурудзи на зерно.

АХО становить 76 балів, щодо АЕО то вона дорівнює 59 бали. Що свідчить про нижчий вміст гумусу, елементів живлення і вологи відносно ґрунту з еталонними показниками (100 балів).

Балансу гумусу у проектованій сівозміні є позитивним, тобто кількість гумусу, що утворився є більшим за кількість гумусу, що мінералізувався. Він становить 5,74 т/га за ротацію, що свідчить про те, що потреби у застосуванні органічних добрив немає. Визначили, що інтенсивність балансу Іб <100%, що свідчить про те, що баланс є дефіцитним. Сівозміна є розбалансованою за наведеними вище елементами живлення і потребує нормалізації та стабілізації ситуації.

При проектуванні збалансованої органо-мінеральної системи застосування добрив визначили, що внесення азотних, фосфатних та калійних добрив буде проводитись в три прийоми, а саме: підживлення, припосівне та основне внесення добрив. Загальна норма добрив та кількість внесення їх в різні прийоми запроектована у табл. 4.11.

Ґрунти фермерського господарства не є кислими, тобто потреби у вапнуванні немає. Зате вміст іонів Na % у ґрунтовому розчині >5%, що свідчить про необхідність їх гіпсування. Тому провівши розрахунок норми гіпсу для гіпсування наведених вище ґрунтів визначили, що його необхідна кількість для даної меліорації повинна становити 0,64 т/га та 2,47 т/га відповідно.



РОЗДІЛ 5. ВИЗНАЧЕННЯ ПРИНЦИПУ ЗБАЛАНСОВАНОГО ВИКОРИСТАННЯ ВОДНИХ РЕСУРСІВ

5.1 Розрахунок кількості води, яку потрібно забрати із локального водозабору для потреб відгодівельного комплексу “Радість”

Для проведення визначених розрахунків виходимо з того, що для водопостачання населеного пункту функціонує локальний водозабір з одної свердловини. Його потужність визначається потребами для населення та необхідними витратами на власні технологічні потреби і втрати води. Враховуючи, що підземні води в межах Закарпатської області не повністю відповідають вимогам Держстандартів (підвищений вміст заліза і недостатній вміст фтору), що обумовлює необхідність виконання технологічного процесу водо підготовки.

На водозабірних спорудах при видобутку води передбачені наступні витрати: промивка решіток, сіток, сифонних ліній, витоки води в трубопроводах, що подають воду на водоочисні споруди.

Різниця між обсягами підготовки води і подачею їх мережу насосною станцією обумовлена витратами на технологічні цілі відстійників, фільтрів, резервуарів, тощо.

Різниця між об'ємами подачі і реалізації води пов'язана з витратами на забезпечення нормальної роботи водоводів і мереж (промивка труб, резервуарів, гідравлічне випробування) та втратами води при її транспортуванні.

Собівартість води тим більша, чим більші витрати на її видобування, підготовку і транспортування. Величина кожної складової технологічних витрат води може бути різною в залежності від конкретних місцевих умов.

Економічною комісією ООН для оцінки кількості води, яку потрібно забрати з водних джерел запропонована наступна залежність:



Qдж=0,001*К1* К2* К3* Кдоб*q*N+?Qi, [м3/добу] (5.1)

де: К1 - коефіцієнт, що характеризує витрати води між водним джерелом і водоочисною станцією, К1=1,01-1,05;

К2 - коефіцієнт, що характеризує величину витрат води на станції водо підготовки і змінюється в межах 1,06-1,1;

К3 - коефіцієнт, що характеризує витрати води між насосною станцією і споживачем і дорівнює 1,15-1,20;

Кдоб. - коефіцієнт добової нерівномірності водоспоживання, 1,3-1,6;

q - середньодобова норма споживання на 1 людину;

N - число жителів, тис. чол;

Qi - інші види водоспоживання, м3/добу.

Для визначення необхідної кількості видобутої води з джерела водопостачання для забезпечення потреб мешканців села Переділи в якому проживає 5,0 тис. осіб. Водозабірний комплекс розташований у 300 м вверх по потоку водоносного горизонту. В зоні дисперсії відсутні діючі та потенційні забруднювачі. Вода із свердловини поступає на станцію водопідготовки, а далі подається у водопровідну мережу.

Таблиця 5.1 - Вихідні дані

Населений пункт	село Переділи
q, л/1 людину	180
К1	1,02
К2	1,07
К3	1,4
Кдоб.	1,4
N,тис. чол	5,0
? Qi, м3/добу	3,92

Необхідна кількість води, яку необхідно забрати із локального водозабору для задоволення потреб відгодівельного комплексу становить:



Qдж=0,001*1,02* 1,07* 1,4* 1,4*0,18*5000+3,92=5,85 (м3/добу).

Отже, під час виконання даного розділу ми, на основі вихідних даних, виконали розрахунок кількості води, яку потрібно забрати із локального водозабору для забезпечення потреб відгодівельного комплексу “Радість”. Ми визначили, що для побутових потреб та водопостачання необхідно 5,85 м3/добу води.



ВИСНОВКИ

Території Миколаївської області на 81,7% складається із сільськогосподарських угідь. Ґрунти Миколаївщини представлені чорноземами лучними, південними чорноземами та темно-каштановими ґрунтами. Гідротермічний коефіцієнт (ГТК) для періоду вегетації становить 0,95, тобто за гідротермічними умовами Миколаївська область оцінюється як посушлива територія. Рівень антропогенного навантаження в Миколаївській області оцінюємо як “допустимий” на основі сумарної екологічної оцінки. Ґрунтовий покрив фермерського господарства складають такі ґрунти як чорнозем лучний середньосуглинковий, чорнозем південний солонцюватий легкоглинистий та темно-каштановий солонцюватий середньоглинистий. Інтенсивність ерозії ґрунтів фермерського господарства катастрофічна.

Миколаївська область територіально належить до басейнів р. Південний Буг (59,5%), р. Дніпро (23,5%) і річок Причорномор'я (17%). За питомими показниками водних ресурсів область займає одне із останніх місць серед областей України. Місцеві водні ресурси області дуже обмежені і залежать, головним чином, від притоку з інших регіонів. За гідрогеологічними характеристиками область належить до Причорноморського артезіанського басейну і частково в північній частині до Українського кристалічного масиву. Також стало відомо, що відбір з локального водозабору здатний забезпечити водою відгодівельний комплекс без завдання шкоди рівню води в водозаборі, адже розраховане зниження рівня води є в межах допустимого.

Водні ресурси Миколаївської області є забрудненими через скид стічних вод, чому сприяє відсутність мереж централізованого водовідведення та якісної очистки господарсько-побутових і виробничих стоків. Невпорядковані побутові та промислові сміттєзвалища, склади отрутохімікатів, скидання неочищених стічних вод обумовили погіршення стану підземних вод. На території області відсутні ділянки водних об'єктів, які класифікуються як брудні. Динаміка росту погіршення якісного складу не спостерігається.

У структурі земельного фонду господарства відмічено невідповідність екологічним нормативам за площею ріллі та природних кормових угідь і встановлено напрям реорганізації структури земельного фонду. Теж саме здійснюємо по структурі посівних площ. На території фермерського господарства “Радість” маємо 10-типільну польову, зерно-траво-просапну сівозміну. АХО становить 76 балів, щодо АЕО то вона дорівнює 59 бали. Балансу гумусу у проектованій сівозміні є позитивним, тобто кількість гумусу, що утворився є більшим за кількість гумусу, що мінералізувався. Він становить 5,74 т/га за ротацію, що свідчить про те, що потреби у застосуванні органічних добрив немає. Визначили, що інтенсивність балансу Іб <100%, що свідчить про те, що баланс є дефіцитним. Ґрунти фермерського господарства не є кислими, тобто потреби у вапнуванні немає, проте є необхідність у гіпсуванні. Необхідна кількість для даної меліорації повинна становити 0,64 т/га та 2,47 т/га відповідно.

Кількості води, яку потрібно забрати із локального водозабору для забезпечення потреб відгодівельного комплексу “Радість” становить 5,85 м3/добу води.

З метою ефективного вирішення питань, пов'язаних з проблемами ліквідації негативних процесів на еродованих та деградованих землях передбачено виведення з обробітку малопродуктивних та деградованих земель, консервацію зазначених земель на площі 38,4 тис. га і переведення еродованих земель в поліпшені пасовища на площі 236,4 тис. га, що зменшить розораність ґрунтів області. Крім того, на площі 16,4 тис. га ріллі передбачається створити стокорегулюючі і полезахисні смуги. На площі 2,7 тис. га - планується створити прибережні захисні смуги вздовж річок і навколо водойм. На площі 0,2 тис. га - провести суцільне заліснення.

За рахунок пасовищ до 2015 року передбачено створити 18,2 тис. га прибережних захисних смуг вздовж річок і навколо водойм, провести заліснення на площі 50,8 тис. га, заповідні території на площі 8,8 тис. га.

Пропонується вилучити з орних угідь, в першу чергу, ділянки із сильнозмитими ґрунтами на схилах крутизною від 50 і більше. В другу чергу пропонується виведення з орних угідь ділянки із середньозмитими ґрунтами на схилах від 30 до 50.

Для корінного поліпшення кислих та солонцюватих і засолених ґрунтів застосовують хімічну меліорацію. Одним із першочергових заходів поліпшення засолених, заболочених, підтоплених і перезволожених земель є зниження рівня ґрунтових вод та відвід їх шляхом спорудження дренажної мережі. Дренажні системи споруджуються для відведення як поверхневих вод так і ґрунтових. Також, необхідно здійснювати:

створення контурно-меліоративної системи території, яка передбачає диференційоване використання земель залежно від рельєфу, грунтово-екологічних і водоутворювальних умов;

збільшення лісистості до оптимальних розмірів;

здійснення агротехнічних протиерозійних заходів із запобігання замулюванню водних джерел продуктами ерозії;

створення та упорядкування водоохоронних зон і прибережних захисних смуг;

залуження і створення лісових насаджень у прибережних захисних смугах, схилах, балках та ярах;

упорядкування водовідведення на сільськогосподарських угіддях.

Однак цей процес тривалий, довгий та потребує великих фінансових затрат.

З метою покращення якості водних об'єктів області та зменшення антропогенного навантаження на водні екосистеми в Миколаївській області розроблено ряд природоохоронних програм основним напрямком реалізації яких є ліквідація забруднення водойм через скид недостатньо-очищених каналізаційних стоків. Необхідно виконати такі заходи: реконструкція системи водоочищення каналізаційних стічних вод, каналізаційних мереж, будівництво комплексу гідротехнічних споруд для захисту територій від ерозії, підтоплення, зсувів, будівництво каналізаційних міських очисних споруд, м. Вознесенськ, ремонт та заміна технологічного обладнання, реконструкція глибоководного випуску скидного колектора від Миколаївських міських очисних споруд каналізації до урізу р. Південний Буг, проведення берегоукріплення уздовж річок, захист від підтоплення ґрунтовими водами, тощо.



ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Агрокліматичний довідник України. К.: Наук. Думка. - 1984.

2. Географічна енциклопедія України в 3- томах. К.: Радянська енциклопедія - 1990.

3. Клименко М.О., Борисик Б.В., Колесник Т.М. Збалансоване використання земельних ресурсів. Навч. посібник. Рівне: НУВГП. 2010.

4. Клименко М.О., Колесник Т.М. Агроекологія. Навч. посібник. Рівне: Доцент. 2011 - 347 с.

5. Методичні вказівки до виконання курсового проекту.

6. Екологічний паспорт Миколаївської області.

7. Звіт про стан навколишнього природного середовища Миколаївської області.

8. Доповідь про стан навколишнього природного середовища Миколаївської області.

9. Рубан С.А. Гідрогеологічні оцінки та прогнози режиму підземних вод України. - К.:УкрДгрі, 2009. - 572с.

10. Руденко Ф.А. Гідрогеологія Української РСР. - К.: Вища школа, 1972. - 174с.

11. Шестопалов В.М. Водообмен в гидрогеологических структурах Украины: водообмен в подземных условиях. - К.: Наукова думка. 1991 -528с.

Размещено на Allbest.ru