Анализ физических, физико-химических свойств каштановых почв Казахстана

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Почва -- это поверхностный рыхлый слой земной коры, обладающий плодородием, т.е. способностью обеспечивать рост и развитие растений и получение урожая сельскохозяйственных культур.

Почва -- сложное тело, состоит из твердой (минеральной и органической), жидкой (почвенный раствор) и газообразной (почвенный воздух) фаз.

В засушливых и экстраконтинентальных условиях сухих степей и полупустынь формируются соответственно каштановые и бурые пустынно-степные почвы.

В Евразии каштановые почвы занимают небольшую площадь в Румынии и более широко представлены в аридных центральных районах Испании. Узкой полосой они тянутся по побережью Черного и Азовского морей. К востоку (в Нижнем Поволжье, Западном Прикаспии) площадь этих почв увеличивается. Очень широко распространены каштановые почвы на территории Казахстана, откуда сплошная полоса этих почв уходит в Монголию, а затем в Восточный Китай, занимая большую часть территории Монголии и центральных провинций Китая. В Центральной и Восточной Сибири каштановые почвы встречаются уже только островами. Самый восточный район распространения каштановых почв - степи Юго-Восточного Забайкалья.

В Северной Америке каштановые и бурые почвы располагаются в центральной части континента, с востока гранича с черноземной зоной, а с запада - со Скалистыми горами. На юге область распространения этих почв ограничена Мексиканским плоскогорьем.

Климат сухих и пустынных степей резко континентальный, континентальность усиливается по мере движения с запада на восток (в Евразии). Средняя годовая температура изменяется от 5-9° С на западе до от 3-4° С на востоке. Годовое количество осадков уменьшается с севера на юг (в Евразии) от 300-350 до 200 мм. Осадки распределены в течение года равномерно. Испаряемость (условная величина, характеризующая максимально возможное испарение в данной местности при неограниченном запасе воды) значительно превышает количество атмосферных осадков, поэтому здесь господствует непромывной водный режим (почвы промачиваются на глубину от 10 до 180 см). Сильные ветры еще больше иссушают почву и способствуют эрозии.

В растительности этой области преобладают степные злаки и полыни, содержание которых с севера на юг возрастает. Биомасса растительности сухих степей составляет около 100 ц/га, причем основная ее часть (80% и более) приходится на подземные органы растений. Ежегодный опад составляет 40 ц/га.

Среди каштановых почв выделяют три подтипа, сменяющих друг друга с севера на юг: темно-каштановые, имеющие мощность гумусового горизонта около 25 см и более, каштановые с мощностью гумусового горизонта около 20 см и светло-каштановые, с мощностью гумусового горизонта около 15 см.

Сложность использования почв сухих степей для земледелия объясняется как небольшим содержанием перегноя, так и неблагоприятными физическими свойствами самих почв. В земледелии, в основном, используют темно-каштановые почвы в наиболее увлажняемых районах и которые обладают довольно высокой степенью плодородия. При надлежащей агротехнике и необходимой мелиорации эти почвы могут давать устойчивые урожаи. Все вышесказанное делает тему курсовой работы «Каштановые почвы Казахстана, их рациональное использование и охрана» актуальной.

Целью курсовой работы было изучение физических, физико-химических свойств каштановых почв Казахстана.

1. Определение понятия почва, её место в природе и генезис каштановых почв

1.1 Понятие почва и её значение в жизни человека

Почвой называется самый поверхностный слой суши земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительных, животных и микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков.

Почва представляет собой совершенно особое природное образование, обладающее только ей присущими строением, составом и свойствами. Важнейшим свойством почвы является ее плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство почвы представляет исключительную ценность для жизни человека и всех живущих на суше организмов. Плодородие почвы определяет ее важность как основного средства сельскохозяйственного производства.

Изучение почв необходимо не только для сельскохозяйственных целей, но также и для развития лесного хозяйства, инженерно-строительного дела. Знание свойств почв необходимо для решения ряда проблем здравоохранения, разведки и добычи полезных ископаемых, организации зеленых зон, парков и скверов в городском хозяйстве и т.д.

Однако ценность почвы определяется не только ее хозяйственной значимостью для сельского, лесного и других отраслей народного хозяйства. Она определяется также незаменимой экологической ролью почвы как важнейшего компонента всех наземных биоценозов и биосферы Земли в целом. Через почвенный покров Земли идут многочисленные экологические связи всех живущих на земле и в земле организмов (в том числе и человека) с литосферой, гидросферой и атмосферой.

Наука о происхождении и развитии почв, закономерностях их распространения, путях рационального использования и повышения плодородия называется почвоведением.

Основателем почвоведения как самостоятельной естественноисторической науки является выдающийся русский ученый Василий Васильевич Докучаев (1846-1903). Он впервые сформулировал научное определение почвы, разработал генетическую классификацию почв и новые методы изучения и картографирования почв в поле. Докучаев открыл основные закономерности географического распространения почв и внес большой вклад в теорию и практику охраны и повышения плодородия почв, особенно в черноземных областях России. Большое значение для дальнейшего развития почвоведения в нашей стране имели труды Н.М. Сибирцева, П.А. Костычева, К.Д. Глинки, В.И. Вернадского, В.Р. Вильямса, К.К. Гедройца, Л.И. Прасолова, Б.Б. Полынова, И.В. Тюрина и др.

В настоящее время все большее значение приобретает проблема рационального использования и охраны почв. Почва относится к легкоразрушаемому и практически невосполнимому виду природных ресурсов. А между тем почва представляет собой бесценное народное богатство, и мы обязаны всемерно беречь ее!

В трудах отечественных и зарубежных ученых показано, что мир почв чрезвычайно разнообразен. Не только почвы разных регионов и областей существенно различны, но даже и в пределах одного хозяйства или одного поля почвы далеко не одинаковы. Правильно использовать их в хозяйстве можно только на основе знания всего разнообразия почв, так как каждый тип и вид почвы обладает особыми свойствами. Следовательно, очень важно, прежде всего, уметь правильно определить (назвать) почву.

1.2 Классификация, состав и свойства каштановых почв

Каштановые почвы исследовали С.С. Неуструев, Л.И. Иозифович, Л.И. Прасолов, И.Н. Антипов-Каратаев, Е.Н. Иванова, В.М. Фридланд, Б.А. Зимовец, И.В. Иванов, В.А. Демкин, М.Н. Першина и другие ученые.

Каштановые почвы образовались в условиях засушливого климата при непромывном водном режиме. Периоды активного почвообразования -- весна, осень, иногда раннее лето. В почвы сухих степей поступает меньше органического вещества, чем в черноземы. Ежегодный растительный опад не превышает 4 т/га. Дерновый процесс ослаблен в связи с более жесткими климатическими условиями. Летом под влиянием аэробных микроорганизмов растительные остатки минерализуются, весной и осенью -- гумифицируются, зимой происходит денатурация гумуса и его накопление. Гумусообразование идет медленными темпами.

В опаде содержится значительное количество зольных элементов (161 кг/га ежегодно). В подзонах темно-каштановых и каштановых почв в растительном опаде преобладают кремний, кальций, магний, калий, а в подзоне светло-каштановых почв имеется еще в значительном количестве натрий, входящий в поглощающий комплекс. Следовательно, наблюдается наложение на дерновый процесс солонцового процесса, особенно в связи с влиянием засоленных почвообразующих пород. Вследствие сорбирования катионов натрия высокодисперсными частицами разрушаются почвенные агрегаты, происходит диспергирование почвенной массы, а следовательно, потеря прочности структуры.

В связи с недостаточным промачиванием почв из корнеобитаемых горизонтов до глубины промачивания вымываются в основном легкорастворимые соли. Одновременно формируется гипсоносный горизонт в результате взаимодействия Na2SО4 с разными формами кальция и вымывания гипса сверху. Карбонаты кальция и магния, сульфаты кальция перемещаются на незначительную глубину, образуя иллювиально-карбонатный горизонт, в котором много конкреций, пропиточных (мучнистых) или миграционных (мицеллярных) образований в зависимости от провинций. С увеличением содержания солей повышается значение рН. Водорастворимые соединения перемещаются преимущественно во время таяния снега.

В сухих степях сильно выражена комплексность почвенного покрова в связи с наличием микрорельефа и засоленностью почвообразующих пород. Большую роль в возникновении неоднородности почвенного покрова играют слабая дренированность территории, аридность климата, эрозии и др.

Тип каштановых почв умеренного пояса впервые был выделен В.В. Докучаевым (1883) в качестве зонального для сухих степей. В данном типе выделяют три подтипа почв: темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые почвы.

Выделяют фациальные термические группы или провинциальные подтипы: очень теплые периодически промерзающие, теплые кратковременно промерзающие, теплые промерзающие, умеренно теплые промерзающие, умеренно длительно промерзающие. В группе очень теплых почв не встречаются светло-каштановые, а для группы умеренно длительно промерзающих характерны только темно-каштановые почвы. Однако в практическом отношении более приемлемо деление почв на следующие фации: южноевропейская (теплая), восточноевропейская и казахстанская (умеренная), восточноевропейская (глубинно-холодная). В каждом подтипе различают роды: обычные, солонцеватые, солончаковатые, карбонатные, глубоковскипающие, карбонатные перерытые, глубокосолонцеватые, остаточно-солонцеватые, осолоделые, остаточно-луговые, контактно-луговатые, бескарбонатные, слитые, неполноразвитые.

На виды почвы подразделяют по мощности гумусового горизонта, по степени солонцеватости и по степени смытости. По мощности гумусового слоя (А + В1) выделяют мощные (более 50 см), среднемощные (30...50 см), маломощные (20...30 см), маломощные укороченные (менее 20 см) почвы. По степени солонцеватости почвы бывают несолонцеватые (содержание натрия менее 3 % емкости поглощения), слабосолонцеватые (3...5 %), среднесолонцеватые (5...10 %) и сильносолонцеватые (10...15 %). По степени смытости непахотные почвы подразделяют на слабосмытые (смыто не более половины горизонта А), среднесмытые (горизонт А смыт более чем наполовину или полностью), сильносмытые (горизонт В смыт частично или полностью). Пахотные почвы по степени смытости также бывают слабосмытые (смыто до 30 % первоначальной мощности горизонтов А + В1 в пашню вовлекается самая верхняя часть горизонта В1); среднесмытые (смыто 30...50 % мощности горизонтов А + В1 в пашню вовлекается значительная часть или весь горизонт В1); сильносмытые (смыта большая часть горизонтов А + В1).

Темно-каштановые почвы расположены на равнинных территориях в северной подзоне сухих степей под ковыльно-типчаковой растительностью с примесью разнотравья. Профиль почв имеет следующее морфологическое строение: А -- В1 -- В2 -- ВК(ВСК) -- Ск. Для этих почв характерен хорошо выраженный гумусовый горизонт А, он имеет темно-серую с коричневым оттенком или коричнево-темно-серую окраску, комковатую, комковато-зернистую или пороховато-мелкозернистую структуру на целине и пылевато-комковатую -- в пахотных почвах. Мощность горизонта А колеблется от 25...40 см (южноевропейская фация) до 10...15 см (восточносибирская фация); вскипание наблюдается в нижней части горизонта; переход постепенный. Горизонт В1 темно-бурый, серо-бурый или коричневатый, уплотненный, комковатый, а горизонт В2 неравномерно прогумусированный с потеками гумуса, плотноватый, призмовидно-комковатый. Мощность гумусового слоя (А + В1) в южноевропейской фации составляет 60...70 см, в восточноевропейской и казахстанской -- 35...45 (60) см; переход постепенный. Иллювиально-карбонатный горизонт ВК(ВСК) темно-бурый или желтый, с гумусовыми затеками, призматический, плотный, содержит много белоглазки, а иногда и псевдомицелия, мучнистых скоплений, пропиточных пятен, натечных корок (на щебне в межгорных котловинах в пределах фации умеренно длительнопромерзающих почв). Ск -- почвообразующая желтоватая порода с выделениями легкорастворимых солей и гипса (в основном с глубины 1,5...2,0 м). В восточносибирской фации темно-каштановых почв выделения гипса и легкорастворимых солей отсутствуют (южный Алтай, Хакасия, Тува, Забайкалье).

Каштановые почвы распространены в средней подзоне сухих степей под полынно-типчаковой и полынно-типчаково-ковыльной растительностью на лёссовидных суглинках, сыртовых глинах, засоленных третичных отложениях. В отличие от темно-каштановых почв они имеют буровато- и коричнево-серую окраску горизонта А, меньшую мощность гумусового слоя (30...40 см), меньшую глубину вскипания (40...45 см), склонны к образованию призмовидно-крупнокомковатой структуры в подгоризонтах В1 и В2, сильнее уплотнен горизонт ВК(ВСК) при высыхании. В них отмечается более высокое залегание гипса (90...150 см) и легкорастворимых солей. В восточносибирской фации выделения гипса и легкорастворимых солей отсутствуют, а карбонаты наблюдаются в виде пропиточных пятен, мучнистых накоплений или натечных корок на щебне.

Светло-каштановые почвы формируются в южной подзоне сухих степей под полынно-злаковой и полынной растительностью. Горизонт А почв (около 15 см) светловато-серо-коричневый, бесструктурный или чешуйчато-слоеватый непрочной структуры, рыхлый, а подгоризонт В1 серовато-бурый, уплотненный, призмовидно-комковатый. Плотный иллювиально-карбонатный горизонт ВК(ВСК) залегает ближе к поверхности, чем у каштановых почв. Горизонт гипсовый и легкорастворимых солей залегает на глубине 60...120 см. В профиле светло-каштановых почв выражена солонцеватость (блестящая буровато-коричневая корочка на структурных отдельностях, большое уплотнение).

С возрастанием степени континентальности верхняя граница иллювиально-карбонатного горизонта более резкая. Мицеллярно-карбонатные каштановые и светло-каштановые почвы распространены только в Восточном Предкавказье.

Лугово-каштановые почвы -- полугидроморфные почвы зоны сухих степей суббореального пояса. Они развиваются среди каштановых почв при длительном поверхностном или грунтовом увлажнении по блюдцеобразным понижениям, потяжинам, в межсопочных долинах под разнотравно-кустарничково-злаковой растительностью. По морфологическому строению эти почвы близки к каштановым, отличаются от них большей мощностью гумусовых горизонтов (45...55 см), более высоким содержанием гуматного гумуса (4...6 %, а иногда и до 8 % в горизонте А).

Морфологическое строение лугово-каштановых почв следующее: Ад --дернина в целинных почвах; А -- гумусово-аккумуля-тивный горизонт (20...30 см), рыхлый, темно-серый с коричневатым оттенком, зернисто-порошистый или мелкокомковатый; В1 -- переходный гумусовый горизонт (15...20 см), бурый с сероватостью, призмовидно-комковатый; В2 -- горизонт гумусовых затеков (30...40 см), на светло-буром фоне отмечаются бурые и серо-бурые потеки, комковато-призмовидный; Вк -- карбонатный горизонт (50...70 см), уплотненный, светло-бурый, имеются карбонатные прожилки, пятна и белоглазка, плоско-крупнокомковатый; Ск -- светло-бурый суглинок, бесструктурный, карбонатный, рыхлый.

Лугово-каштановые почвы подразделяют на подтипы: луговато-каштановые (признаки лугового процесса проявляются слабо) и лугово-каштановые.

Подтипы делят на роды: обычные (на легкосуглинистых, суглинистых и пылевато-супесчаных почвообразующих породах, вскипание в верхней части горизонта В1); карбонатные; выщелоченные; осолоделые; солонцеватые (горизонт В1 содержит более 3 % поглощенного натрия, под горизонтом Вк встречаются выделения гипса и легкорастворимых солей); солончаковатые; слитые; глееватые; промытые; малоразвитые (на плотных породах).

На виды почвы подразделяют по содержанию гумуса (темные -- более 4 %, светлые -- менее 4 %), по мощности гумусового горизонта, по степени солонцеватости аналогично каштановым почвам. Почвенный покров характеризуется комплексностью. В составе комплексов кроме обычных каштановых почв присутствуют солонцы, солонцеватые, осолоделые и солончаковатые каштановые, малоразвитые, щебнистые почвы.

В темно-каштановых почвах южноевропейской фации в горизонте А содержится 3...4 % гуматного гумуса. В верхних горизонтах отношение Сгк: Сфк > 1, а в нижних -- снижается до 0,2...0,7. Гумусовые вещества высокодисперсны; растворяются в воде и способны мигрировать даже в карбонатной среде; в их составе почти отсутствуют агрессивные фульвокислоты и связанные с R2O3 гуминовые кислоты. По сравнению с черноземами каштановые почвы содержат меньше гуминовых кислот, связанных с кальцием. Каштановые и светло-каштановые почвы Восточного Предкавказья содержат меньше гумуса (1,5...3,0 %), более карбонатны (с 40...60 см) и гипсоносны (со 100... 150 см). В каштановых почвах низовий Дуная в Румынии содержится всего 2 % гумуса в горизонте А и 1,3 % гумуса на глубине 60 см.

В горизонте А темно-каштановых почв восточноевропейской и казахстанской фаций содержится 3,5...4,5 % гумуса, в каштановых -- 2,5...3,5 %, а в светло-каштановых--1,5...2,5 %. В составе гумуса содержится повышенное количество фульвокислот. Средний запас гумуса в метровом слое каштановых почв около 200 т/га. Емкость поглощения в гумусовом горизонте колеблется от 15 до 40 мг · экв/100 г почвы для суглинистых разновидностей. Коллоидная часть темно-каштановых почв насыщена кальцием (70...80 %), магнием (20...25 %); присутствует натрий (менее 5 %). В каштановых и светло-каштановых почвах количество поглощенного натрия возрастает до 10... 15 % от емкости поглощения. Реакция темно-каштановых и каштановых почв преимущественно нейтральная или слабощелочная в верхних горизонтах и щелочная в нижних, а реакция светло-каштановых почв слабощелочная в верхних горизонтах и щелочная в нижних.

Лугово-каштановые почвы по сравнению с каштановыми почвами характеризуются более высоким содержанием гумуса (более 5 %). Их профиль в результате поверхностного весеннего стока промыт от легкорастворимых солей.

Содержание подвижных форм питательных элементов в каштановых почвах зависит от гранулометрического состава, степени карбонатности, солонцеватости и варьирует в пределах 5...20 мг фосфора и 10...40 мг и более калия на 100 г почвы.

Каштановые почвы по гранулометрическому составу по всему профилю довольно однородны. Водно-физические свойства наиболее благоприятны у темно-каштановых почв и наименее -- у светло-каштановых (по общей, межагрегатной и внутриагрегатной пористости, влагоемкости).

2. Каштановые почвы в Казахстане

2.1 Почвенный покров Республики Казахстан

Для почвенного покрова Казахстана характерны четко выраженные зональность и высотная поясность. На севере республики расположена зона черноземов; она делится на выщелоченные черноземы, занимающие небольшую часть лесостепной зоны, обыкновенные черноземы (4,5% всей площади почв Казахстана) и южные черноземы умеренно засушливой степи (4,9%).

К югу от черноземов расположены каштановые почвы (33,2%), подразделяющиеся на темно-каштановые умеренно сухой степи, типичные каштановые сухой степи и светло-каштановые почвы опустыненной степи (полупустыни).

Южнее распространены бурые и серо-бурые пустынные почвы, чередующиеся с массивами пустынных песчаных и такыровидных почв (всего 45,0%); здесь выделяются бурые почвы северной подзоны пустыни и серо-бурые, приуроченные к средней и южной подзонам пустынной зоны. Последние в предгорьях Западного и Северного Тянь-Шаня сменяются сероземами и светло-каштановыми почвами подгорных равнин и предгорий.

Выше в горах Западного Тянь-Шаня расположен пояс горных коричневых почв, в горах Северного Тянь-Шаня, Саура, Тарбагатая, Западного Алтая - пояс горных темно-каштановых, каштановых почв и горных черноземов. За поясом черноземов в горах Северного Тянь-Шаня следует пояс горных выщелоченных черноземов, горных серых лесных и горных темноцветных лесных почв, а в западном Алтае - горно-луговых черноземовидных и серых лесных почв. Еще выше во всех горных районах расположен пояс горно-луговых субальпийских и альпийских почв.

Почвы предгорных равнин и гор занимают 12,4% территории Казахстана.

Центральный Казахстан занимает пространство степной и полупустынной зон в пределах двух крупных орографических и геоморфологических единиц: Тургайского плато на западе и Казахского мелкосопочника в центре и на востоке. Физико-географическая дифференциация территории Центрального Казахстана определяется пересечением широтных зональных границ с меридиональным геолого-геоморфологическим рубежом, разделяющим Тургайское плато и Казахский мелкосопочник.

К степной зоне относится северная, слаборасчлененная часть Тургайского плато, а также северная и средняя части Казахского мелкосопочника.

Основным типом земель в центральном Казахстане являются каштановые почвы с разностями: светло-каштановые (наиболее широко распространенные), каштановые и темно-каштановые. Эти разности почв в отдельности не занимают больших массивов, особенно каштановые и темно-каштановые. Поэтому характерной особенностью почвенного покрова является резко выраженная пестрота, или комплексность.

Плодородие почвенных разностей возрастает от светло-каштановых к каштановым и темно-каштановым почвам. Гумусовый горизонт темно-каштановых почв достигает 30 и более сантиметров мощности и содержит примерно 4-7% гумуса. Поверхностный горизонт каштановых почв (16-20 см глубины) содержит 3-4% гумуса, светло-каштановых (12-15 см глубины) 2-3% гумуса. Почвы каштанового типа по механическому составу в большинстве своем средние или легкие суглинки, реже легкие супеси, и все они со значительным содержанием скелетных частиц.

Влагоемкость центрально-казахстанских почв, особенно светло-каштановых, низкая. Даже весной содержание воды в них не превышает 10-15%. Зато в этих почвах низок мертвый запас воды, особенно в светло-каштановых, где он составляет всего около 5%. Грунтовые воды залегают недалеко от поверхности почвы - на 1,5-2-3 м.

В степной зоне Центрального Казахстана возможно неполивное земледелие. Температурные условия здесь в основном благоприятны для развития сельскохозяйственных растений. Гораздо менее благоприятны условия увлажнения -- как по количеству осадков, так и по их распределению по сезонам. Поэтому основной сельскохозяйственной культурой здесь является пшеница, которая достаточно засухоустойчива (в связи с зимним промерзанием почвы возделывается яровая пшеница). Хорошо произрастают также просо, кукуруза, ячмень, лен масличный, подсолнечник. Степная зона делится на две подзоны: разнотравно-злаковых черноземных степей и злаковых степей на темно-каштановых почвах.

В связи с нарастанием испарения и уменьшением количества осадков к югу подзона разнотравно-злаковых черноземных степей переходит в подзону злаковых степей на темно-каштановых почвах, которую называют также подзоной сухих степей.

Основной фон почвенного покрова этой подзоны образуют темно-каштановые почвы. Содержание гумуса в них около 4%. Почвы не засолены и пригодны для земледелия. В западной части подзоны, где почвообразующими породами служат карбонатные глины, распространены темно-каштановые карбонатные почвы. Карбонатные разновидности имеют менее благоприятный водно-воздушный режим, хотя и они пригодны для земледелия. Освоение темно-каштановых почв затрудняется тем, что они обычно встречаются в комплексе с темно-каштановыми солонцеватыми почвами и солонцами (в понижениях рельефа).

В типчаково-ковыльных степях на темно-каштановых почвах преобладают ковылок, тырса и типчак. На востоке появляется горный киргизский ковыль (Stipa kirghisorum). Местами значительную роль играет более ксерофитный ковыль тырсик (S. sareptana). Довольно обильны тонконог (Koeleria gracilis) и овсец (Helictotrichon desertorum). Обедненное разнотравье представлено ксерофитами (грудница мохнатая -- Linosyris villosa, ромашник -- Pyrethrum achilleifolium, полынок). Весной развиваются эфемеры и эфемероиды, главным образом мятлик луковичный (Poa bulbosa) и тюльпаны. По западинам и балкам встречаются заросли степных кустарников -- чилиги и спиреи.

По склонам сопок распространены темно-каштановые маломощны почвы, на которых растут типчак, полыни (Artemisia frigida и A. sublessingiana), тырса. Участки с такими почвами малопригодны для земледелия и используются в качестве пастбищ и сенокосов.

Для подзоны характерна комплексность почвенно-растительного покрова, связанная с распространением в пониженных элементах рельефа засоленных почвообразующих пород, на которых развиваются темно-каштановые солонцеватые почвы, степные, корковые и солончаковатые солонцы. Изредка встречаются пятна солончаков. На темно-каштановых солонцеватых почвах развиваются своеобразные полынно-типчаковые сообщества с белой полынью (Artemisia lercheana). На степных солонцах обычно растут типчак, прутняк (Kochia prostrata), белая полынь, ромашник, на корковых и солончаковатых солонцах -- черная полынь (Artemisia pauciflora).

По западинам, где отсутствует засоление, формируются лугово-каштановые почвы с лугами из вейника наземного, костра (Bromus inermis), пырея ползучего. Эти луга используются в качестве сенокосов.

В пределах степной зоны Центрального Казахстана громадные пространства заняты почвами, которые пахотнопригодны без предварительной мелиорации. Это южные черноземы карбонатные и некарбонатные, а также темно-каштановые почвы. Долгое время крупные массивы пахотнопригодных земель Казахстана в земледелии не использовались. В 1954 г. в связи с постановлением партии и правительства об освоении целинных и залежных земель здесь были распаханы большие площади, которые теперь заняты посевами зерновых культур, прежде всего яровой пшеницей.

Вследствие общей сухости климата ведение зернового хозяйства в пределах степной зоны Центрального Казахстана требует применения агротехнических мероприятий, направленных на накопление и сохранение влаги в почве. Одно из них -- снегозадержание на полях зимой. Почвы, легкие по механическому составу, в особенности темно-каштановые супесчаные, подвержены дефляции, для борьбы с которой должны применяться специальные меры.

В северных районах Казахстана, в степной и сухостепной зонах с их черноземами и каштановыми почвами, сосредоточен основной фонд пахотных земель. Почвенно-климатические условия способствуют развитию здесь богарного (неполивного) земледелия, возделыванию зерновых культур, особенно пшеницы.

2.2 Рациональное использование и охрана каштановых почв

Почвенный покров Казахстана характеризуется в целом относительно благоприятными агропроизводственными свойствами, о чем свидетельствуют получаемые здесь высокие урожаи сельскохозяйственных культур. К отрицательным свойствам почв здесь следует отнести их значительную плотность, податливость к водной и ветровой эрозии. Конечно, по сравнению с черноземами каштановые почвы Казахстана имеют укороченную мощность гумусовых горизонтов и низкие запасы органического вещества, а отсюда, и повышенную способность к деградации.

Преобладающее положение в сложной, комплексной структуре почвенного покрова Казахстана принадлежит каштановым почвам, за которыми следуют светло-каштановые, и лугово-каштановые, солончаки. В этом же направлении убывает и их потенциальное плодородие.

За последние 20 лет в результате активно протекающих эрозионных процессов почвы рассматриваемого региона утратили около 5 см своей мощности. Увеличение степени увлажнения в этот период способствовало активному выщелачиванию карбонатов и легкорастворимых солей.

За время использования каштановых почв в земледелии произошло улучшение их структурно-агрегатного состава по сравнению с целинными аналогами, однако это связано не с воздействием агротехнических приемов, а с прямыми физическими потерями, прежде всего, мелкой, наиболее плодородной их части или пыли (агрегаты размером менее 0,25 мм).

В результате интенсивного земледельческого использования и прогрессирующих эрозионных процессов почвы рассматриваемого региона за 20-летний период утратили 0,53 % гумуса, то есть ежегодные потери его составляли 0,026-0,027 %.

Вследствие этого и при существующей зерно-паровой системе земледелия баланс гумуса характеризуется как отрицательный: приход составляет 0,685 т/га, расход - 1,863 т/га, а ежегодный дефицит - 1,178 т/га. Если же к этому дефициту прибавить установленные потери от эрозионных процессов (0,625 т/га), то ежегодно каждый гектар пашни Казахстана теряет 1,803 тонны гумуса при общих запасах его в пахотном слое немногим более 60 т/га.

Для более наглядного представления о катастрофических потерях органического вещества каштановыми почвами отметим, что на черноземных почвах при средних запасах гумуса в их Пахотном слое около 90-100 т/га ежегодно теряется от 100 до 300 кг/га органического вещества.

Вызывает тревогу и ухудшение пищевого режима почв, особенно фосфатного. В 60-е годы прошлого столетия, до начала массовой химизации земледелия, в пахотных почвах содержалось в среднем 20 мг/кг подвижного фосфора. К 1990 году этот показатель был доведен до 29 мг/кг, а к настоящему времени он понизился до 21 мг/кг, то есть по сути дела вернулся к исходному состоянию.

Мониторинг реакции почвенной среды свидетельствует о том, что после заметного активного подщелачивания почв в 70-80-е годы прошлого столетия, за последние два десятилетия рН достоверно стабилизировался на уровне около 8 единиц в пахотном горизонте.

В связи со значительным увеличением степени увлажнения территории отмечается некоторое рассолонцевание почв, что не только не противоречит, а скорее полностью согласуется с направленностью общего хода почвообразовательного процесса от солонцов и солонцеватых почв к несолонцеватым и остаточно-солонцеватым каштановым почвам.

Рациональное использование и охрана земельных ресурсов - одна из наиболее актуальных проблем для человечества. В обозримом будущем почва, так или иначе останется главным источником получена необходимых продуктов питания. Для их производства на одного человека в среднем требуется 0,3-0,5 га земли. Но в связи с ростом населена земного шара, естественно, снижается доля пахотной земли на душ; населения. Ограниченность почвенных ресурсов при непрерывном росте населения и неизбежном отчуждении земель для несельскохозяйственного использования исключительно обостряет проблему использования и охраны земельных ресурсов. Для её решения существует два пути расширение площади пахотных земель и повышение продуктивности пашни. Однако в Ставропольском крае наиболее пригодные под пашню земли уже освоены и увеличить площадь пашни практически невозможно, а потому остаётся только второй путь. Его осуществление связано с дальнейшей интенсификацией земледелия, развитием науки и техники, с повышением на этой основе плодородия почв.

Пожалуй, самым крупным резервом повышения производительности земли является введение в крае почвозащитной системы земледелия с целью прекращения эрозионных процессов, ведущих к необратимой утрате почвами плодородия и недобору сельскохозяйственной продукции

Высокий эффект даёт также применение органических и минеральных удобрений и гипсование солонцов и солонцеватых почв.

Грамотная, научно-обоснованная система земледелия должна предусматривать в первую очередь создание в почвах высокой фосфорного фона (около 30 мг/кг почвы Р2О5), внесение азотных подкормок по данным растительной диагностики, всемерное использование растительных остатков для компенсации потерь гумуса и снижения дефицита питательных веществ.

Комплекс перечисленных выше мер будет способствовать созданию и поддержанию положительного баланса гумуса, азота, фосфора и калия; и значительному подъёму продуктивности каждого гектара земли.

Задача воспроизводства и повышения почвенного плодородия заключается в том, чтобы различными эффективными методами воздействия на почву систематически улучшать ее агрономические свойства. В зависимости от почвенно-экологических условий возможны различные системы восстановления и повышения плодородия, но главным на современном этапе остается улучшение водно-физических свойств почв, внесение органических и минеральных удобрений, применение рациональных севооборотов.

Органическое вещество в нормально развитых почвах представлено в основном гумусом -- сложным комплексом органических веществ, которые накапливаются в результате, почвообразовательного процесса и находятся в постоянном взаимодействии с минеральной частью почвы. Кроме гумуса, органическое вещество включает свежие и частично разложившиеся остатки растений и животных, а также ткани живых и мертвых организмов.

Свежие остатки, как правило, составляют менее одной десятой части массы органического вещества почвы, остальное -- гумус. От содержания и качества гумуса зависят уровень потенциального плодородия, многие физические и биохимические свойства почвы. Количество гумуса в почве меняется в зависимости от системы ее обработки, возделываемых культур, внесения удобрений, микроорганизмов, и его содержание можно регулировать. Накопление гумуса возможно при условии управления аэробными и анаэробными процессами разложения как исходного органического вещества, так и самого перегноя.

В условиях передовой агротехники и высокой культуры земледелия количество гумуса в почве возрастает.

Охрана земли включает систему организационных, экономических, правовых, инженерных и других мероприятий, направленных на защиту от расхищения, необоснованных изъятий из сельскохозяйственного оборота, нерационального использования, вредных антропогенных и природных воздействий, в целях повышения эффективности природопользования и создания благоприятной экологической обстановки.

Охрана земель и их рациональное использование осуществляются на основе комплексного подхода к угодьям, как к сложным природным образованиям (экосистемам), с учетом их зональных и региональных особенностей.

Система рационального использования земель должна носить природоохранный, ресурсосберегающий характер и предусматривать сохранение почв, ограничение воздействий на растительный и животный мир, породы и другие компоненты окружающей среды.

Охрана земель предусматривает:

1. Защиту земель от водной и ветряной эрозии, солей, подтопления, заболачивания, вторичного засоления, иссушения, уплотнения, загрязнения отходами производства, других процессов разрушения, к которым относят:

- рекультивацию нарушенных земель, повышения их плодородия и других полезных свойств;

- снятие и сохранение плодородного слоя почвы (при планировке участков), с тем чтобы использовать его для рекультивации земель или повышения плодородия малопродуктивных угодий;

- установление особых режимов пользования для земельных участков, имеющих природоохранное и историко-культурное значение.

Все земледельцы, землепользователи и арендаторы, независимо от форм и сроков использования земель, осуществляют работы по защите и повышению качества земель за счет собственных средств и несут ответственность за ухудшение экологической обстановки на своем земельном участке и сопряженной территории, связанное с их деятельностью.

Для обеспечения рационального использования и охраны земель большое значение имеет Земельный Кадастр, который содержит информацию о землях всех категорий. Данные Государственного земельного кадастра подлежат обязательному применению при планировании, использовании и охране земель и других мероприятий, связанных с использованием и охраной земель.

Земельный кадастр составляется с использованием Мониторинга Земель. Мониторинг Земель - это система наблюдения за состоянием земельного фонда для своевременного выявления и оценки изменений, предупреждения и установления последствий негативных процессов.

Возрастающая интенсивность сельско-хозяйственного производства, в том числе и в земледелии, сопровождается и более активным его влиянием на окружающую природную среду.

Охрана земель от деградации.

В системе мероприятий, направленных против водной эрозии почв, важное значение приобрела безотвальная глубокая пахота. После вспашки почва больше вбирает в себя воды и дольше ее удерживает. Условия для роста и развития растений улучшаются и они надежнее защищают почву от смыва.

При обработке поля вспашку почвы проводят поперек склона. Поперечная вспашка - агротехнический прием, способствующий аккумуляции и задержанию воды на склонах. Однако на крутых склонах (6-10°) поперечная пахота не может обеспечить надежную задержку дождевых и талых вод. Поэтому ее дополняют созданием искусственного противоэрозийного микрорельефа с лунками, прерывистыми бороздами. Если рельеф холмистый, поперечная вспашка не пригодна.

Движение пахотного агрегата по контуру горизонтали называется контурная обработка почв, которую проводят с целью предохранения их от эрозии. Этот метод получил широкое распространение во многих странах мира. Для предотвращения водной эрозии, связанной с ирригацией, проводят полив по бороздам.

Для борьбы с оврагами образованием сооружают водотводные валы, лотки, перемычки из валежника. В эрозийно опасных местах проводят щелевание почвы.

Учитывая особенности эродированных почв, для каждого поля определяется соответствующая технология возделывания сельскохозяйственных культур и кормовых трав. По степени защиты почв от эрозии культуры бывают: слабого смыва - многолетние травы; среднего смыва - яровые и озимые зерновые; сильного смыва - пропашные.

В комплексе противоэрозийных мероприятий предусматривают применение почвозащитных севооборотов, мульчирование почв. Мульча и стерня задерживают снег, уменьшают глубину промерзания почвы, что способствует лучшему впитыванию талых вод и, следовательно. Снижению поверхностного стока.

На склонах 5-7° посевы пропашных культур рекомендуют сокращать до минимума, а на склонах большей крутизны - увеличивать долю многолетних трав. Крутые склоны отводят под создание лесных полос, а те, которые расчленены густой сетью оврагов, подвергают сплошному облесению.

В комплексе мероприятий по предотвращению ветровой эрозии организуют охрану от пыльных бурь и иссушения почвы путем посадки лесных полос.

На песчаных почвах, подверженных дефляции, проводят следующие мероприятия:

- увеличивают площади посева многолетних трав до 50%;

- проводят узкорядные и перекрестные посевы;

- делают закладку кулис из высокоствольных растений;

- проводят мульчирование почв и оставление стерни при безотвальной вспашке.

Основные принципы защиты почв от эрозии.

Основные принципы защиты земель могут быть сведены к следующим:

1. Предупреждение возможности проявления эрозии. Надо защищать не только «пострадавшие» почвы, но и те, которым еще угрожает эта опасность.

2. Повышение противоэрозионной устойчивости почв. Это достигается почвозащитными приемами обработки почв, посевами культур, корневые системы которых повышают сопротивляемость почв эрозии.

3. Повышение почвозащитной роли растительного покрова.

4. На эродированных почвах меры по предупреждению эрозии должны сочетаться с приемами восстановления плодородия смытых почв и мелиорацией земель, разрушенных промоинами и оврагами.

5. Зональность противоэрозионных мер, предполагающая наиболее полный учет природных особенностей территории и экономических условий хозяйств.

6. Экономичность защитных мер - получение наибольшей почвозащитной эффективности от проектируемых мероприятий при минимальном отводе ценных земель и наименьших затратах труда и средств на их осуществление.

7. При обосновании мер защиты почв от эрозии и технологии проведения противоэрозионных работ необходимо учитывать возможные экологические последствия: влияние на состояние всех компонентов природы.

Заключение

каштановый почвенный гумус земледелие

Нами было выяснено, в основном почвенный покров Восточно-Казахстанской области составляют каштановые почвы.

На 1 ноября 2010 года территория Восточно-Казахстанской области составляет 28322,6 тыс. га, из них земель сельскохозяйственного назначения -753,5 9 тыс. га (34,4 % от земельного фонда области) населенных пунктов - 2978,8 тыс. га (10,5 %). Промышленности, транспорта, связи, обороны и иного несельскохозяйственного назначения - 182,1 тыс. га (0,6 %); земель особо охраняемых природных территорий. Земель оздоровительного, рекреационного и историко-культурного назначения - 1504,2 тыс. га (5,3%); земель лесного фонда - 2140,9 тыс. га (7,6 %); водного фонда - 572,8 тыс. га (2,0 %) и запаса - 11214,5 тыс. га (39,6 %).

В структуре земельного фонда Восточно-Казахстанской области земли сельскохозяйственного назначения составляют 9753,5 тыс. га. По сравнению с 2009 годом, земли этой категории увеличились на 392 тыс. га за счет организации новых и дополнительного предоставления земель существующим крестьянским хозяйствам и сельскохозяйственным формированиям.

В составе земель сельскохозяйственного назначения сельскохозяйственные угодья составляют 9597,7 тыс. га (98,4 %), в том числе пашни 1206,7 тыс. га (12,4 %), многолетних насаждений 2,3 тыс. га (0,02 %), залежи 263,6 тыс. га (2,7 %), сенокосов 451,8 тыс. га (4,6 %), пастбищ 7672,8 тыс. га (78,7 %).

Количество крестьянских (фермерских) хозяйств составляет 17372, они занимают площадь 7932,9 тыс. га. По сравнению с 2009 годом произошло уменьшение крестьянских хозяйств (фермерских) хозяйств на 622, увеличение земель на площади 410,3 тыс. га за счет укрупнения и объединения мелких хозяйств.

Количество негосударственных сельскохозяйственных юридических лиц составляет 476 на площади 1645,7 тыс. га, в том числе земли хозяйственных товариществ и акционерных обществ 1370,2 тыс. га, сельскохозяйственных производственных кооперативов 203,5 тыс. га, других негосударственных предприятий 72,0 тыс. га. По сравнению с 2009 годом негосударственные агроформирования в общем уменьшились на 49 единиц на площади 17,0 тыс. га.

Количество государственных сельскохозяйственных юридических лиц составляет 153 на площади 168,3 тыс. га. По сравнению с 2009 годом государственные агроформирования в общем уменьшились на 30 единиц на площади 1,3 тыс. га.

Площадь земель населенных пунктов составила 2913,0 тыс. га или 10,3 % от всего земельного фонда области. За 2010 год количество населенных пунктов уменьшилось на 4, земли этой категории увеличились на 65,8 тыс. га.

В составе земель населенных пунктов земли городов и поселков занимают 167,6 тыс. га (5,6 %), а сельских населенных пунктов - 2811,2 тыс. га (94,4 %).

Земли промышленности, транспорта, связи и иного несельскохозяйственного назначения.

Площадь земель промышленности, транспорта, связи, обороны и иного несельскохозяйственного назначения составляет 182,1 тыс. га - 0,6 % от общей площади области, из них:

- земли промышленных предприятий составляют 44,2 тыс. га - (24,3 %);

- автомобильного транспорта - 33,6 тыс. га (18,5%);

- железнодорожного транспорта - 14,0 тыс. га (7,7 %);

- связи - 1,3 тыс. га (0,7 %);

- других несельскохозяйственных предприятий - 89,0 тыс. га (48,9 %).

По сравнению с 2009 годом наблюдается уменьшение земель этой категории на 3,9 тыс. га из-за окончания срока предоставления во временное землепользование земель промышленным предприятиям.

Земли особо охраняемых природных территорий.

Площадь земель этой категории за 2009 год изменилась на 0,1 тыс. га за счет предоставления земель для лечебно-оздоровительных целей и составляет 1504,2 тыс. га (5,3%), в том числе лечебно-оздоровительного назначения 0,6 тыс. га, заповедников, национальных парков, дендрологических и зоологических парков, ботанических садов - 839,1 тыс. га.

Общая площадь земель лесного фонда в отчетном году составила 2140,9 тыс. га (7,6 %). Изменений площадей за текущий год не произошло.

Земли водного фонда на 1 ноября 2010 года увеличились на 0,5 тыс. га и составляют 572,9 тыс. га (2,0 %). Площадь земель водного фонда за отчетный год изменилась за счет окончания срока аренды на земельный участок, предоставленный для ведения крестьянского хозяйства в Курчумском районе.

Земли запаса составляют 11214,5 тыс. га (39,6 %), по сравнению с 2009 годом уменьшились на 454,5 тыс. га за счет перевода в другие категории земель.

Общая площадь сельскохозяйственных угодий на 1 ноября 2010 года составляет 22660,6 тыс. га или 79,9 % от общей площади земель.
В структуре сельскохозяйственных угодий удельный вес пашни составляет 1233,2 тыс. га (5,4 % от общей площади сельхозугодий), залежи - 106 тыс. га (0,5 % от общей площади сельхозугодий), многолетних насаждений - 5,8 тыс. га (0,03%), сенокосов - 1056,9 тыс. га (4,7 %), пастбищ - 19959,0 тыс. га (88,1 %).

Охрана земель и их рациональное использование осуществляются на основе комплексного подхода к угодьям, как к сложным природным образованиям (экосистемам), с учетом их зональных и региональных особенностей.

Список использованной литературы

1. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек.

2. Вронский В.А. Прикладная экология. - Ростов-на-Дону.: Феникс, 2004.

3. Герасимова М.Н. Генезис и география почв. М.: Изд-во «Наука», 2001. - 357с.

4. Касьяненко А.А. Почвоведение. - М.: Инфра-М, 2004.

5. Рахимгалиева С.Ж., Могханм Ф.С. Содержание и запасы гумуса в темно-каштановых почвах при длительном орошении в условиях Западного Казахстана // Известия СПБГАУ. - 2009, - № 13. - с. 7-11.

6. Могханм Ф.С., Рахимгалиева С.Ж. Содержание и запасы гумуса в каштановых целинных почвах Западного Казахстана // Известия СПБГАУ. - 2008, № 7. -с. 15-19.

7. Качинский Н.А. Физика почв. - М., Высшая школа, 2001. - 568с.

8. Ковалева Р.В. Почвы НСО. - Новосибирск, 2002.

9. Ковриго В.П., Кудреяев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведение с основами геологии. - М., Колос, 2000.

Размещено на Allbest.ru

...