Агрохимические свойства почв и мероприятия по их улучшению

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

филиал в г. Северодвинске Архангельской области

Лесоводства и почвоведения

250100.62 Лесное дело

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине Почвоведение c основами геологии

На тему Агрохимические свойства почв и мероприятия по их улучшению

Яковлев Антон Андреевич

Институт ЛТИ курс 3 группа 250100.62

Руководитель С. В. Любова

Архангельск 2014



ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Характеристика основных факторов почвообразования и почв района исследований

1.1 Основные факторы почвообразования

1.2 Основные почвы района исследований и факторы, определяющие их формирование

2. Характеристика почвенного разреза и методы его изучения

2.1 Основные морфологические признаки, используемые при описании почв

2.2 Описание места закладки разреза и почвенного профиля

2.3 Название почвы и ее таксономическое положение

2.4 Аналитический план проведения исследований почв

3. Гранулометрический (механический) состав почвы

3.1 Значение гранулометрического состава почв, классификация и связь с другими свойствами почв

3.2 Анализ гранулометрического состава исследуемой почвы

4. Водно-физические свойства почвы

4.1 Водно-физические свойства почв, их значение и связь с другими показателями почвы

4.2 Анализ водно-физических свойств исследуемой почвы

5. Содержание органического вещества и химические свойства почвы

5.1 Анализ содержания органического вещества в почве

5.2 Анализ кислотности почвы

5.3 Анализ поглотительной способности почвы

5.4 Содержание подвижных соединений фосфора и калия в почве

6. Оценка плодородия почвы и мероприятия по ее улучшению

6.1 Заключение о плодородии

6.2 Расчет норм внесения извести и удобрений лесного питомника (сельскохозяйственных угодий)

Заключение

Список литературы



ВВЕДЕНИЕ

Почвоведение -- биологическая наука, которая изучает происхождение и развитие почвы и ее основного свойства -- плодородия, исследует особенности строения, состава и свойств всех типов почв на земном шаре и их пространственное распределение. Одной из основных задач почвоведения являются изучение условий максимального развития эффективного плодородия почв и разработка способов его достижения для всех почвенных типов.

Почвоведение развилось в самостоятельную научную дисциплину на базе практических запросов сельскохозяйственного производства.

Изучение почвы как одного из основных средств труда в области земледелия началось давно. Первое практическое знакомство человека с почвой, очевидно, относится к тому времени, когда он перешел от собирания диких растений и плодов к выращиванию хлебов на полях, к обработке почвы. Само собой разумеется, что эти первоначальные сведения о почве были весьма скудны и поверхностны, но по мере развития производительных сил общества, по мере усложнения и усовершенствования техники и способов обработки почв сведения о них все больше и больше расширялись, систематизировались. Обширными познаниями о почвах обладали древние египтяне, вавилоняне, ассирийцы, китайцы, индусы, греки и римляне. Они применяли орошение, вносили удобрения и проводили другие мероприятия, направленные на улучшение качества почв, на повышение их плодородия.



1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПОЧВЫ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Основные факторы почвообразования

Почвообразующие породы. Все существующие на материках земного шара почвы, как уже отмечалось выше, произошли из горных пород, и поэтому совершенно очевидно, что в процессах почвообразования последние принимают самое прямое и непосредственное участие.

Материнская горная порода является источником того минерального материала, из которого образуется основная масса развивающейся из нее почвы. Поэтому чем богаче по химическому составу почвообразующая порода, тем лучшей по своим качествам будет и сформировавшаяся на ней почва.

Растительность и животный мир. Значение биологического фактора в развитии почв было рассмотрено выше. Здесь следует еще раз подчеркнуть, что важнейшим фактором почвообразования является растительность. Растительность и почва образуют единую, неразрывную систему.

Климат. Большое влияние на развитие почвообразовательных процессов имеет климат. Характер климатических условий определяется, главным образом, следующими элементами: температурой, осадками и испарением. Количественное выражение и комбинация элементов климата в различных частях нашей страны неодинаковы. Различают макроклимат и микроклимат.

Рельеф. К числу факторов почвообразования относится рельеф, т. е. характер поверхности земли. Различают два основных типа рельефа -- макрорельеф и микрорельеф.

Возраст почвы. Природный процесс почвообразования совершается во времени. Поэтому возраст имеет большое значение в жизни и эволюции почв.

Необходимо различать абсолютный и относительный возраст почв.

Производственная деятельность человека. С момента вовлечения целинных земель в культуру на первое место среди факторов почвообразования выступает производственная деятельность человека. Однако при этом природные факторы не перестают действовать на почву, но характер этого действия существенно меняется.

1.2 Основные почвы района исследований и факторы, определяющие их формирование

Почвенный покров таежно-лесной зоны формируется главным образом в результате трех основных почвообразовательных процессов: подзолистого, дернового и болотного, каждый из которых протекает в чистом виде или накладывается один на другой.

Дерновые почвы разделяют по характеру почвообразующих пород на три типа: дерново-карбонатные, литогенные и дерново-глеевые.

Дерново-карбонатные почвы развиваются на выходах карбонатных пород. Дерновые почвы обладают высоким естественным плодородием. Характеризуются повышенным содержанием гумуса (5 - 22%), близкой к нейтральной реакцией гумусового слоя. Водопрочная зернисто-комковатая структура обеспечивает хорошие водно-физические свойства почв.

Дерновые литогенные почвы формируются на породах, которые содержат значительное количество силикатных форм кальция и магния, кроме того, на элювиальных породах, богатых железом.

Дерново-глеевые почвы развиваются при участии сильно минерализованных, богатых кальцием грунтовых вод. Они отличаются высоким содержанием гумуса (10 - 15%), большой емкостью поглощения (30-40 мг - экв на 100 г почвы), высокой насыщенностью основаниями, нейтральной или слабокислой реакцией.

Дерново-подзолистые почвы развиваются под воздействием подзолистого и дернового процессов.веществ, кислой реакцией и наличием малоплодородного подзолистого горизонта.



2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕННОГО РАЗРЕЗА И МЕТОДЫ ЕГО ИЗУЧЕНИЯ

2.1 Основные морфологические признаки, используемые при описании почв

Морфологические признаки почвы - морфологические или внешние признаки почв формируются в процессе почвообразования, следовательно, они отражают важные процессы и явления, происходящие в почве.

Основными морфологическими признаками почвенного профиля являются: строение, мощность слоя почвы и ее отдельных горизонтов, окраска, структура, сложение, новообразования, включения.

Строение почвенного профиля. Профиль любой почвы подразделяется на генетические горизонты, которые обозначаются большими буквами латинского алфавита сверху вниз по профилю почвенного разреза. При достаточном различии каждый горизонт может быть подразделен на подгоризонты, для чего используют дополнительные буквенные и цифровые индексы.

Мощность почвы. Это толщина почвы от ее поверхности вглубь до слабо затронутой почвообразовательными процессами материнской породы.

Окраска (цвет) почвы. Цвет почвы является важным внешним признаком, отличающим одни типы почв от других, а также горизонты и подгоризонты друг от друга.

Структура почвы. Это важный и характерный признак, имеющий большое значение при определении генетической и агропроизводственной характеристики почвы. Под структурностью почвы подразумевают ее способность естественно распадаться на структурные отдельности и агрегаты, состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов почвы.

Сложение. Это внешнее проявление плотности и пористости почвы. По степени плотности (силе связывания почвенных частиц) различают следующие виды сложения: слитное (очень плотное) - почва не поддается копке лопатой; плотное - лопата входит в почву с большим трудом; рыхлое - лопата входит в почву легко; рассыпчатое - лопата входит в почву без усилий.

Новообразования. Это более или менее хорошо выраженные и четко ограниченные выделения и скопления различных веществ, которые возникли в процессе почвообразования. По составу, цвету и форме они резко отличаются от окружающей их почвенной массы.

Включения. Предметы, механически включенные в массу почвы и не связанные с ней генетически, называются включениями. В их число входят обломки горных пород, не связанных с материнской породой, раковины моллюсков, кости современных и вымерших животных, остатки золы, углей, древесины, остатки материальной культуры человека (обломки кирпича, посуды и археологические находки).

2.2 Описание места закладки разреза и почвенного профиля

Первый шаг в работе по исследованию почв в полевых условиях -- выбор места для закладки разреза. В правильности выбора места для разреза зависит и правильность определения почвы целого участка.

Руководящими моментами при выборе места для почвенного разреза служат в основном рельеф участка, механический состав почвы, растительность и характер угодья. Особенно большое значение при этом имеет рельеф местности. Как правило, почвенные разрезы должны равномерно располагаться на всех элементах рельефа: на водоразделах, в начале какого-либо склона, в середине склона, на равнине, в долине реки и т. д. Таким способом будут охвачены изучением самые различные почвенные разновидности. Чтобы свести к минимуму количество разрезов, нужно стремиться к тому, чтобы каждый из них характеризовал как можно большую площадь и был расположен в наиболее характерном для данной почвенной разновидности месте.

А0 (0-4 см) - лесная подстилка.

А2 (4-11 см) - подзолистый (элювиальный).

Вf (11-23 см) - иллювиально-железистый.

С (от 23 см) - почвообразующая порода.

Рисунок 1 - Микромонолит

А0 (0-4 см) - лесная подстилка, окраска серо-черная, по влажности свежая, характер перехода одного горизонта в другой резкий, по прямой.

А2 (4-11 см) - подзолистый (элювиальный), окраска серовато-белесая, по структуре бесструктурная, по сложению рыхлая, по механическому составу супесь, по влажности свежая, новообразованная и включения - корни, характер перехода одного горизонта в другой ясный, волнистый.

Вf (11-23 см) - иллювиально-железистый, окраска буровато-желтая, по структуре мелкокомковатый, по сложению почва плотная, по механическому составу легкий суглинок, по влажности свежая, новообразования и включения - корни и камни, характер перехода заметный, волнистый.

С (от 23 см) - почвообразующая порода, окраска красно-бурая с коричневым оттенком, по структуре крупнокомковатая, по сложению почва плотная, по механическому составу легкая глина, по влажности влажная, характер перехода заметный, волнистый.

2.3 Название почвы и ее таксономическое положение

Таблица 1 - Таксономическое положение почвы

Ствол: постлитогенные
Отдел: текстурно-дифференцированные
Тип: подзолистая
Подтип: глееподзолистая
Род: иллювиально-железистые почвы
Вид: Подзол маломощный
Разновидность: супесчаная
Разряд: на покровном суглинке

Название: Подзол маломощный супесчаный иллювиально-железистый на покровном суглинке

Тип почвы -- основная классификационная единица, характеризуемая общностью свойств, обусловленных режимами и процессами почвообразования, и единой системой основных генетических горизонтов.

Подтип почвы -- классификационная единица в пределах типа, характеризуемая качественными отличиями в системе генетических горизонтов и по проявлению налагающихся процессов, характеризующих переход к другому типу.

Род почвы -- классификационная единица в пределах подтипа, определяемая особенностями состава почвенно-поглощающего комплекса, характером солевого профиля, основными формами новообразований.

Вид почвы -- классификационная единица в пределах рода, количественно отличающаяся по степени выраженности почвообразовательных процессов, определяющих тип, подтип и род почв.

Разновидность почвы -- классификационная единица, учитывающая разделение почв по гранулометрическому составу всего почвенного профиля.

Разряд почвы -- классификационная единица, группирующая почвы по характеру почвообразующих и подстилающих пород.



2.4 Аналитический план проведения исследований почв

Таблица 2 - Результаты лабораторных анализов почвы

Горизонты	А0	А2	Вf	С
Протяженность горизонта, см	0-4	4-11	11-23	>23
Скелет почвы, %			16,26	5,04
Органические остатки, %			0,073
Содержание физической глины, %		10-20	40-50	50-65
Содержание физического песка, %		80-90	50-60	35-50
Название почвы по механическому составу	Лесная подстилка	Супесь	Суглинок легкий	Глина легкая
Гигроскопическая влага, %	7,6	0,3	1,18	2,53
Потеря от прокаливания, %	63,38	0,734	4,44	2,71
Содержание органического углерода гумуса, %	2,92	0,079	0,44	0,21
Содержание гумуса,%	-	0.13	0.75	0.36
Плотность твердой фазы почвы, г/см3	1,91	2,53	2,72	2,77
Объемная масса, г/см3	0,18	1,35	4,40	1,66
Полевая влажность почвы, %	191,06	4,9	5,78	14,39
Пористость общая, %	90,57	47,03	48,52	40,07
Пористость аэрации, %	51,18	40,42	40,43	16,19
Влага, недоступная растениям, %	0	2,01	4,02	10,72
Влага, доступная растениям, %	191,06	2,8	1,76	3,67
Запас продуктивной влаги в толще горизонта, м3/га	137,56	26,46	29,56	40,12
рН солевой вытяжки	3,97	3,98	4,1	4,15
рН водной вытяжки	4,85	4,61	4,75	5,53
Сумма обменных (поглощенных) оснований (S), мг-экв./100 г почвы	21,52	1,4	1,41	10,7
Гидролитическая кислотность (Нг), мг-экв./100 г почвы	32,95	5,65	5,2	3,15
Емкость катионного обмена (емкость поглощения) (Е), мг-экв./100 г почвы	54,47	7,05	6,61	13,85
Степень насыщенности почвы основаниями (V), %	39	19	21	77
Содержание подвижного фосфора, мг-экв./100 г почвы	15	1,25	8,75	3,75
Содержание подвижного калия, мг-экв./100 г почвы	20	4	6,7	6,7



3. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ

3.1 Значение гранулометрического состава почв, классификация и связь с другими свойствами почв

Таблица 3 - Классификация механических элементов Н.А. Качинского

Название почв по гранулометрическому составу	Содержание частиц физической глины, %
	Подзолистого типа почвообразования	Степного типа почвообразования	В солонцах и сильносолонцеватых
Рыхлый песок	0-5	0-5	0-5
Связный песок	5-10	5-10	5-10
Супесь	10-20	10-20	10-15
Легкий суглинок	20-30	20-30	15-20
Средний суглинок	30-40	30-45	20-30
Тяжелый суглинок	40-50	45-60	30-40
Легкая глина	50-65	60-75	40-50
Средняя глина	65-80	75-85	50-65
Тяжелая глина	80	85	65

В указанных в таблице трех типах почвообразования элементарные глинистые частицы обладают различной способностью склеиваться в микроагрегаты -- комочки размером менее 0,25 мм. Способность к агрегированию зависит от содержания в почве ила, гумуса, СаСO3 и др. При одном и том же содержании физической глины в почвах с лучшей агрегированностью и структурностью создаются более благоприятные водные и воздушные свойства, чем в неагрегированных почвах. В суглинистых и глинистых степных почвах содержится больше физической глины, чем в подзолистых почвах и солонцах, поэтому в степных почвах способность к агрегированию выражена лучше.

Согласно приведенной выше классификации, сначала различают почвы по соотношению физической глины и песка, а затем учитывают преобладающие фракции. Полное название почвы по гранулометрическому составу дают с учетом трех фракций: глины, песка и преобладающей фракции. Причем фракцию, имеющую более высокий показатель, ставят в конце названия почвы. Например, если в подзолистой почве содержится 10 % песка, 52 % крупной пыли, 15 % средней и мелкой пыли, 23 % ила, то по гранулометрическому составу она относится к среднесуглинистой иловато-крупнопылеватой. В состав этой почвы входит 35 % физической глины и 65 % физического песка, а преобладающими фракциями являются крупная пыль -- 52 % и ил -- 23 %.

3.2 Анализ гранулометрического состава исследуемой почвы

Таблица 4 - Гранулометрический состав почвы по горизонтам почвенного разреза

Горизонт	Гранулометрический состав
Индекс	Название	Полевой метод	Метод отмульчивания
			Содержание физической глины, %	Название почвы
А0	Лесная подстилка	-	-	-
А2	Подзолистый (элювиальный)	10-20	10-15	Супесь
Вf	Иллювиально-железистый	40-50	30-40	Суглинок легкий
С	Почвообразующая порода	50-65	50-65	Глина легкая



Рисунок 2 - Содержание частиц фракций физической глины и физического песка по горизонтам почвенного разреза

Верхняя часть обеднена илистой и коллоидной фракциями при относительном возрастании здесь песчаных и особенно пылеватых частиц. С некоторой глубины количество ила возрастает, постепенно достигая максимума. Такое распределение фракций свидетельствует о передвижении илистой фракции или продуктов ее разрушения вниз. Горизонты, обедненные илистой фракцией, следует отнести к категории элювиальных, а обогащенные ею (по сравнению с материнской породой) - к иллювиальным. Подобное распределение фракций характерно для многих почв (подзолистых, солонцов, солодей).

В данной почве водопроницаемость падает с глубиной из-за повышения содержания физической глины, а водоудерживающая способность наоборот растет. Соответственно влага скапливается в верхних слоях почвы и плохо поступает к нижним. Поступление питательных веществ также затруднено.



4. ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ

4.1 Водно-физические свойства почв, их значение и связь с другими показателями почвы

К водно-физическим свойствам почвы относят водопроницаемость, а также влагоемкость.

Свойство почвы быстро или медленно пропускать сквозь себя воду под влиянием силы тяжести называют водопроницаемостью. Она измеряется величиной столба жидкости, проникающей в почву в единицу времени. Почвы, обладающие низкой водопроницаемостью, теряют много воды вследствие усиления стока и испарения ее с поверхности в атмосферу.

Водопроницаемость зависит от следующих условий: механического состава почвы, ее строения, органического вещества, структуры, характера подпахотного слоя и др.

Способность почвы удерживать воду называют влагоемкостью почвы. Различают полную, капиллярную, полевую и молекулярную влагоемкости. Полной влагоемкостью называют такое состояние почвы, когда все поры ее насыщены водой.

Глинистые и суглинистые почвы более влагоемки, чем супесчаные и песчаные. Это связано в первую очередь с повышенным содержанием органических веществ и коллоидов. Суглинистые почвы, имеющие прочную структуру, более влагоемки, чем почвы бесструктурные.

4.2 Анализ водно-физических свойств исследуемой почвы

Таблица 5 - Показатели физических и водных свойств почвы

Горизонт	Плотность сложения, г/см3	Оценка плотности сложения	Плотность твердой фазы почвы, г/см3	Общая пористость, %	Оценка общей пористости	Полевая влажности, %	Доля пор, занятых водой, %	Пористость аэрации, %	Недоступная влага, %	Доступная влага, %	Запас продуктивной влаги в горизонте
А0	0,18	Вспушена или богата органическим веществом	1,91	90,57	Вспушена - избыточно пористая	191,06	39,39	51,18	0	191,06	137,56
А2	1,35	Сильно уплотнена	2,53	47,03	Неудовлетворительная для пахотного слоя	4,9	6,61	40,42	2,01	2,8	26,46
Вf	1,4	Сильно уплотнена	2,72	48,52	Неудовлетворительная для пахотного слоя	5,78	8,09	40,43	4,02	1,76	29,56
С	1,66	Сильно уплотненные иллювиальные горизонты	2,77	40,07	Неудовлетворительная для пахотного слоя	14,39	23,88	16,19	10,72	3,67	40,12

Таблица 6 - Средневзвешенные показатели для расчета запасов продуктивной влаги в толще почвы

Горизонт	Мощность горизонта, см	Плотность сложения, г/см3	Содержание доступной влаги, %
А0	4	0,18	191,06
А2	7	1,35	2,8
Вf	12	1,4	1,76
С	23	1,66	3,67
Средневзвешенные показатели	-	0,65	5,12

Горизонт	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
А0	ДВ	НВ	ДВ	ТФ
А2	Д В	НВ	Газообразная фаза	Твердая фаза
Вf	Д В	Н В	Газообразная фаза	Твердая фаза
С	Н В	Д В	Газообразная фаза	Твердая фаза

ДВ - доступная влага; НВ - недоступная влага; ТФ - твердая фаза

Рисунок 3 - Графическое изображение соотношения фаз почвы в горизонтах

Горизонт А0 благоприятен для выращивания растений, поскольку имеет оптимальные условия по аэрации и содержанию доступной влаги. Остальные горизонты содержат слишком мало доступной влаги, хотя имеют хорошую аэрацию. Для улучшения условий нужно уменьшить количество влаги в горизонте А0 для уменьшения вероятности гниения растений и улучшения аэрации.



5. СОДЕРЖАНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ

5.1 Анализ содержания органического вещества в почве

Потерей при прокаливании называют убыль в массе при нагревании почвы до 900 °С. При прокаливании почва теряет воду, гумус, С02 карбонатов, адсорбированные газы и частично хлориды. Величиной потери пользуются для вычисления общего содержания минеральных веществ в почве, для вычисления содержания химически связанной воды и для пересчета содержания элементов минеральной части почвы на прокаленную навеску.

В доведенном до постоянной массы фарфоровом тигле на аналитических весах отвешивают 1,0000 г почвы, пропущенной через сито с отверстиями диаметром 0,25 мм.

Тигель с навеской почвы ставят в холодную муфельную печь. Нагревают печь до 900 °С и прокаливают почву при этой температуре в течение 1 ч, считая время с момента установления требуемой температуры.

Вынимают тигель из муфельной печи, ставят в эксикатор, закрывают крышкой и переносят эксикатор в весовую комнату. После 20 -- 30 мин охлаждения тигель взвешивают без крышки.

Прокаленная почва гигроскопична и энергично поглощает водяные пары из воздуха. Поэтому сначала взвешивают тигель с прокаленной почвой с точностью до сотых долей грамма, а затем уточняют массу при взвешивании после повторного прокаливания.

Повторное прокаливание проводят 10-20 мин. Тигель для повторного прокаливания можно ставить в нагретую муфельную печь. При повторном взвешивании сначала на чашку весов кладут разновески, соответствующие массе, установленной при предыдущем взвешивании, и только после этого быстро ставят на весы тигель из эксикатора и устанавливают точную массу прокаленной почвы перемещением рейтера. При увеличении массы за окончательную массу принимают наименьшую.

В засоленных карбонатных почвах в величину п.п.п. вносят поправку на содержание хлора в водной вытяжке.

Самым несложным методом определения органического углерода является метод Тюрина, который состоит в разложении органического вещества бихроматом калия в кислой среде:

3C + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 = 3CO2 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O + 2K2SO4.

Оставшийся после реакции хромат оттитровывается солью Мора:

K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 7H2O + K2SO4.

Индикатором служит N-фенилантраниловая кислота. Определению мешают хлориды, которые надо учитывать или маскировать сульфатом серебра. На результаты анализа может, при определенных обстоятельствах, влиять наличие в пробах окиси марганца и солей двухзарядного железа.

Таблица 7 - Содержание органического углерода и гумуса почвы

Горизонт	Потери при прокаливании, %	Зольность, %	Содержание, %	Степень обеспеченности гумусом
			органического углерода	гумуса
A0	63,38	36,62	2,92	5,03	Хорошо обеспечен
A2	0,734	99,266	0,079	0,13	Крайне беден
Bf	4,44	95,56	0,44	0,75	Крайне беден
C	2,71	97,29	0,21	0,36	Крайне беден

Типом профильного распределения запасов гумуса в данном случае будет резко убывающий. Поскольку основной его запас сосредоточен в верхнем горизонте A0.

Средневзвешенная плотность сложения для слоя 0-100 см - 0,65 г/см3

Средневзвешенная плотность сложения для слоя 0-20 см - 3,25 г/см3

Средневзвешенное содержание гумуса для слоя 0-100 см - 2,26 %

Средневзвешенное содержание гумуса для слоя 0-20 см - 8,06 %

Запас гумуса для слоя 0-100 см - 147 т/га

Запас гумуса для слоя 0-20 см - 524 т/га

Запас гумуса высокий в верхнем слое почвы, но низкий в нижних слоях. Почва вполне пригодна для выращивания сельскохозяйственных культур и посадочного материала в лесных питомниках.

5.2 Анализ кислотности почвы

Кислотность почвы (обозначается pH) зависит от наличия в ней ионов водорода, то есть состав химических элементов влияет на этот показатель. От кислотности почвы зависит проявление свойств кислот, которые попадают, образуются и преобразуются в почве, а, следовательно, от этого зависит и развитие самих растений.

Повышенная кислотность и повышенная щелочность почв во всем мире ограничивают продуктивность пшеницы. Степень кислотности или щелочности - это относительное количество в почве ионов водорода Н+, выраженное в единицах рН по шкале теоретических (возможных) значений от 1 до 14. Поскольку шкала логарифмическая, изменение рН всего на одну единицу означает десятикратное изменение кислотности или щелочности.



Таблица 8 - Значения кислотности водной и солевой вытяжки исследуемой почвы

Горизонт	рНвод	Категория по рНвод	рНсол	Категория по рНсол
A0	4,85	Сильнокислая	3,97	Сильнокислая
A2	4,61	Сильнокислая	3,98	Сильнокислая
Bf	4,75	Сильнокислая	4,1	Сильнокислая
C	5,53	Слабокислая	4,15	Сильнокислая

Доза внесения извести для слоя почвы 0-20 см (лесные питомники) - 5,8 т/га

Доза внесения извести для слоя почвы 0-35 см (сельскохозяйственные угодья) - 6,6 т/га

Рисунок 4 - Гидролитическая кислотность в различных горизонтах почвы

Гидролитическая кислотность уменьшается с ростом содержания физической глины и снижением количества органического вещества.

Доля извести по величине гидролитической кислотности для слоя почвы 0-20 см - 5,27 т/га

Доля извести по величине гидролитической кислотности для слоя почвы 0-35 см - 6,3 т/га

В качестве известкового материала выбираем доломитовую муку, следовательно дозы внесения будут:

Доза внесения извести для слоя почвы 0-20 см (лесные питомники) - 4,35 т/га

Доза внесения извести для слоя почвы 0-35 см (сельскохозяйственные угодья) - 4,95 т/га

Кислотность почвы влияет на растворимость, а также усвояемость растением различных питательных веществ. На кислых почвах более усвояемы такие питательные элементы, как фосфор (в определенных условиях), железо, цинк, марганец, бор и др. Вместе с тем большое увеличение кислотности почвы (низкое значение рН) может сильно тормозить рост и даже оказывать повреждающее влияние на растения.

5.3 Анализ поглотительной способности почвы

Поглотительная способность почв - это свойство почвы поглощать и удерживать твердые, жидкие и газообразные вещества.

Механическая. Способность почвы как пористого тела механически удерживать твердые вещества из фильтрата через почву суспензий и коллоидных растворов. Задерживаются в почве частицы, размер которых больше диаметра пор почвы. Зависит от гранулометрического состава. Механическая поглотительная способность предотвращает от вымывания из почвы илистых и коллоидных частиц. Из пахотного слоя не вымывается плохо растворяющиеся в воде минеральные удобрения.

Физическая. Способность почвы удерживать на поверхности твердых частиц вещества за счет адсорбционных сил, которыми обладают частицы (она зависит от наличия этих частичек). Путем этой поглотительной способности в почве могут накапливаться H2O, газы и т.д. Значение невелико, т.к. количество Н2О и других веществ, поглощенной почвой, невелико.

Химическая. Способность почвы накапливать труднорастворимые в воде соединения, образующиеся в результате химических реакций, протекающих в почвенном растворе и на границе твердой фазы. Играет большую роль в накоплении и закреплении в почве фосфора, кальция, железа и алюминия. Благодаря химическому поглощению накапливаются в почве фосфаты.

Биологическая. Способность почвы накапливать в результате деятельности растений и микроорганизмов элементов зольного питания и N. Биологическое поглощение избирательно, - растения и микроорганизмы усваивают элементы питания не пропорционально содержанию их в почве, а исходя из физиологической потребности.

Обменная. Способность почвенных коллоидов обменивать катионы диффузного слоя на катионы почвенного раствора. Обмен катионов происходит по схеме: 2Ca + 4KCl = 4K + 2CaCl2

Обменная поглотительная способность почв оказывает большое влияние на их питательный режим. Благодаря ей в почве удерживается от вымывания значительное количество катионов, вносимых в виде минеральных удобрений или освобождающихся из органических остатков и органических удобрений при разложении. Состав обменных катионов влияет на реакцию среды, структуру, деятельность микроорганизмов и в значительной степени влияет на ее водно-воздушный и питательный режимы.



Таблица 9 - Показатели, характеризующие физико-химическую поглотительную способность

Горизонт	Сумма обменных оснований, мг-экв./100 г	Гидролитическая кислотность, мг-экв./100 г	ЕКО, мг-экв./100 г	Категория ЕКО	Степень насыщенности основаниями, %	Категория по степени насыщения
A0	21,52	32,95	54,47	Высокая	39	Сильная потребность в известковании
A2	1,4	5,65	7,05	Малая	19	Сильная потребность в известковании
Bf	1,41	5,2	6,61	Малая	21	Сильная потребность в известковании
C	10,7	3,15	13,85	Малая	77	Слабая потребность в известковании

Поскольку емкость катионного обмена понижается с глубиной, значит происходила биологическая аккумуляция органических коллоидов в верхней части профиля за счет гумусовых веществ.

5.4 Содержание подвижных соединений фосфора и калия в почве

Калий является одним из основных элементов питания, наряду с азотом и фосфором. Функция калия в растениях, как и других необходимых для них элементов, строго специфична.

Калий положительно влияет на интенсивность фотосинтеза, окислительных процессов и образование органических кислот в растениях, участвует в углеводном и азотном обмене. При недостатке калия в растении тормозится синтез белка, в результате нарушается весь азотный обмен.

Недостаток калия особенно сильно проявляется при питании растений аммонийным азотом. Внесение высоких норм аммонийного азота при недостатке калия приводит к накоплению в растениях большого количества не переработанного аммиака, оказывающего вредное действие на растение. При недостатке калия задерживается превращение простых углеводов в более сложные (олиго- и полисахариды).

Важный элемент питания растений -- фосфор. Отличительной особенностью фосфорных удобрений является их слабая «подвижность» в почве. Они способны «передвигаться» не более чем на 3-5 см. При внесении фосфорные удобрения поглощаются и закрепляются почвой, практически из неё не вымываясь. Из-за малой подвижности фосфорных удобрений в почве основную их часть предпочтительно вносить в виде основного удобрения при подготовке участков осенью под посадки либо рано весной при глубокой перекопке почвы.

Таблица 10 - Содержание подвижного фосфора и калия в почвенном профиле

Горизонт	Р2О5, мг/100 г почвы	Категория по Р2О5	К2О, мг/100 г почвы	Категория по К2О
A0	15	Высокое	20	Высокое
A2	1,25	Очень низкое	4	Очень низкое
Bf	8,75	Среднее	6,7	Низкое
C	3,75	Низкое	6,7	Низкое

В данной почве наблюдается высокое содержание калия и фосфора в верхнем горизонте почвы, но оно резко падает с переходом в нижние горизонты. На данной почве можно выращивать те культуры, которые забирают питательные вещества в основном из верхнего слоя.



6. ОЦЕНКА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ И МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЕГО УЛУЧШЕНИЮ

6.1 Заключение о плодородии

В данной почве верхний горизонт обладает довольно большими запасами питательных веществ и доступной влаги, но остальные горизонты бедны питательными веществами. Необходимо их удобрение азотными и калиевыми удобрениями. Также почва имеет большую кислотность, и следовательно требует ее уменьшения с помощью известкования. Почва также плотная и для успешного выращивания культур необходимо ее разрыхление.

Поскольку все горизонты кроме верхнего крайне бедны гумусом, то необходимо внесение следующего количества удобрений:

Торфа - 400-500 т/га

Навоза - 50 т/га,

ТМУ, ТМАУ - 50 т/га,

КПУ, ТПУ - 50 т/га.

6.2 Расчет норм внесения извести и удобрений лесного питомника (сельскохозяйственных угодий)

Средневзвешенное значение содержания гумуса в толще почвы 0-20 см - 0,65 %

Почва крайне бедна гумусом. Следовательно необходимо внесение 400-500 т/га торфа, и по 50 т/га - навоза, ТМУ, ТМАУ, КПУ, ТПУ.

Средневзвешенное значение потери при прокаливании в толще почвы 0-20 см - 4,34 %

Поскольку средневзвешенное значение потери при прокаливании меньше 8 %, то для улучшения водно-физических свойств почвы в пахотном слое необходимо дополнительное внесение органических удобрений.

Средневзвешенное значение содержания подвижного фосфора - 7,61 мг/100 г почвы.

Средневзвешенное значение содержания подвижного калия - 6,29 мг/100 г почвы.

Норма внесения удобрений по действующему веществу фосфору (Д) для сосны - 60 кг д.в./га

Норма внесения удобрений по действующему веществу фосфору (Д) для ели - 120 кг д.в./га

Норма внесения удобрений по действующему веществу калию (Д) для сосны - 40 кг д.в./га

Норма внесения удобрений по действующему веществу калию (Д) для ели - 60 кг д.в./га

Содержания действующего вещества в фосфорном удобрении преципитате (В) - 38-40 %

Содержания действующего вещества в калиевом удобрении калимаге (В) - 16-19 %

Рассчитываем норму внесения минеральных удобрений по формуле Н=Д*100/В

Норма внесения минерального удобрения преципитата для сосны - 150-157 кг/га

Норма внесения минерального удобрения преципитата для ели - 300-314 кг/га

Норма внесения минерального удобрения калимага для сосны - 210-250 кг/га

Норма внесения минерального удобрения калимага для ели - 315-375 кг/га

Далее рассчитываем норму внесения извести.

Средневзвешенное значение гидролитической кислотности - 5,82 %

Средневзвешенное значение плотности сложения - 1,22 г/см3

Рассчитываем дозу извести.

Доза извести - 8,52 т/га

Снижаем норму известковых материалов на 25 % и получаем - 6,39 т/га

В качестве известкового материала выбираем вивиановы туфы. Соответственно понадобится 11,5 т/га вивиановых туфов.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная почва не слишком пригодна для выращивания сельскохозяйственных культур, из-за своей бедноты органическими веществами, а также переувлажненного верхнего слоя и повышенной кислотности. Необходимо снижать кислотность почвы, вносить множество удобрений, а также разрыхлять почву, поскольку ее нижние слои имеют излишнюю плотность и плохой доступ воздуха.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Мочалов, Б.А. Агрохимические свойства почв и мероприятия по их улучшению: Методические указания к выполнению курсовой и расчетно-графической работы / Е.Н. Наквасина, О.Ю. Калинина, С.В. Любова. - Архангельск: САФУ, 2013. - 56 с.

2 Наквасина, Е. Н. Полевой практикум по почвоведению / Е. Н. Наквасина, В. С. Серый, Б. А. Семенов; Арх. гос. тех. ун-т. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2007. - 127 с. - Библиогр.: с. 123-124.

3 Лагутина, Т. Б. Почвоведение с основами геологии: методические указания по выполнению контрольной работы / Т. Б. Лагутина, Серый В.С. - Архангельск : Изд-во АГТУ, 2009. - 34 с.

4 Хабаров, А. В. Почвоведение: учебник / А. В. Хабаров, А. А. Яскин, В. А. Хабаров. - Москва: КолосС, 2007. - 311 с.

5 Кауричев, И. С. Почвоведение / И С. Кауричев, Н. П Панов, Н.Н. Розов и др. ; под ред. И С. Кауричева. - 4-е изд., испр. и доп. - Москва : Агропромиздат, 1989. - 719 с.

6 Вальков, В. Ф. Почвоведение: учебник / В. Ф. Вальков, К. Ш. Казеев, С. И. Колесников. - 2-е изд., испр. и доп. - Москва: МарТ; Ростов-на-Дону: [б. и.], 2006. - 496 с.

7 Ковриго, В. П. Почвоведение с основами геологии: учебник / В. П. Ковриго, И. С. Кауричев, Л. М. Бурлакова; Под ред. В.П. Ковриго. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: КолосС, 2008. - 439 с.

Размещено на Allbest.ru

...