Структура земельного фонда и почвенного покрова на примере СПК "Знамя Ленина"

Почвоведение - наука о почве, ее строении, составе, свойствах, географическом распространении, закономерностях ее происхождения (генезис), развития, функционирования и роли в природе и обществе, а также путях и методах охраны и рационального использования. Накопление эмпирических знаний о почве и их свойствах началось давно; оно было вызвано потребностями земледелия.

Почвоведение, как и другие научные дисциплины, изучающие самостоятельные природные образования, имеет свой собственный метод исследования, называемый естественноисторическим или сравнительно-географическим. Сущность его заключается в том, что состав и свойства почв изучаются в тесной связи с природными условиями, определяющими характер почвообразования. Но почвоведение, являясь одной из естественнонаучных дисциплин, тесно соприкасается с геологией, минералогией, физикой, химией, микробиологией и поэтому в изучении почв используют методы исследования этих и других наук.

Главным свойством почвы является плодородие. Оно состоит в способности почвы обеспечивать растения водой и пищей. Эта способность поддается воздействию со стороны человека. Плодородие определяется как природными свойствами почвы, так и способами ее возделывания. В процессе хозяйственного использования почвы как средства производства человек существенно изменяет природное почвообразование и свойства почвы. Сильное воздействие на почву оказывают приемы механической обработки, орошение, осушение и применение удобрений. Только при рациональной эксплуатации почв ее плодородие не снижается.

Целью курсовой работы является изучение структуры земельного фонда и почвенного покрова на примере СПК «Знамя Ленина». Очевидно, что для рациональной организации территории хозяйства, правильного использования земли и поднятия ее плодородия, а также для эффективного применения удобрений нужно хорошо знать свойства почв хозяйства.

Для того чтобы получить полную картину о почвах хозяйства, необходимо было решить следующие задачи:

· изучить почвенный покров хозяйства, его взаимосвязь с факторами почвообразования;

· изучить отдельные почвенные разновидности в хозяйстве, их морфологическую, гранулометрическую и агрохимическую характеристику;

· разработать систему мероприятий по созданию оптимальных свойств почв в полях севооборота, оставление и анализ агрогрупп в целях разработки адаптивного земледелия;

· определить объемы мелиоративных, органических, минеральных удобрений для создания оптимальных свойств почв;

· рассчитать бонитет основных почв хозяйства в пределах полей севооборота, рассчитать нормативную цену земли в полях хозяйства.

Для выполнения работы мной были использованы "Материалы почвенного обследования земель колхоза "Знамя Ленина" Куменского района.

2. Факторы образования почв

3.1 Характеристика хозяйства «Знамя Ленина»

Хозяйство «Знамя Ленина» расположено в южной части Куменского района. Центральная усадьба находится в д. Большой Перелаз. Расстояние от усадьбы до районного центра п. Кумены составляет 12 км, а до ближайшей железнодорожной станции г. Киров - 72 км. Связь между ними осуществляется по дорогам с твердым покрытием.

Рис. 1. Местоположение хозяйства «Знамя Ленина»

Территория района занимает центральную часть, постепенно погружающейся оси Вятского увала. Водораздельные пространства сложены отложениями татарского яруса верхней перми, которые представляют собой пестроокрашенную красно - цветную толщу глин, песчаников, мергелей с прослойками известняков мощностью около 350 м. Выходы более древних светлоокрашенных пород казанского яруса (известняков, известняковых глин и песчаников) единичны. С поверхности эти породы перекрыты плащом четвертичных флювиогляциальных отложений, покровных суглинков и слабо расчлененных элювиально-делювиальных отложений.

Простирание района в широтном направлении, как бы перпендикулярно оси Вятского увала, отчетливо вырисовывалось в изменении рельефа его территории с запада на восток. В западной части района преобладают пологие слабоволнистые междуречья (абс. Высота 140 -150 м) с останцовыми выступами Вятского увала в виде отдельных поднятий, расчлененных долинами рек и речек на отдельные холмы и гряды. В центральной части района преобладают возвышенные (абс. высота 254 м) увалисто-холмистые формы водораздельных пространств. В восточной части района наблюдается переход к относительно ровным и широким водораздельным пространством Чепецко - Кильмезского плато с абсолютными высотами от 200 до 250 м. Их характерной особенностью является вытянутость с юга на север с небольшими отклонениями на запад. Отчетливо выражена более глубокая и разветвленная, чем в западной части района, расчлененность овражно-балочной сетью. Овраги в большинстве случаев глубокие и узкие. По их днищам протекают ручьи, которые способствуют росту и углублению оврагов.

Общая площадь землепользования хозяйства составляет 6691 га. Подробная экспликация земель приведена ниже в Таблице 3.1. Производственное направление колхоза - мясомолочное. Поголовье скота на начало 1990 года составляло: КРС - 1534, в т.ч. 500 коров, 590 свиней, 205 овец, 26 лошадей.

Сельхозугодия занимают 4334 га, 64,8% общей площади землепользования, пашня - 3967 га, 91,5% сельхозугодий, сенокосы - 55 га, 1,3 % сельхозугодий, пастбища - 312 га, 7,2% сельхозугодий.

Структура посевных площадей составляет: зерновые и зернобобовые - 2420 га, кормовые культуры - 1225 га, картофель 60 га . Общая посевная площадь 3705га, чистых паров - 262 га.

Урожайность сельскохозяйственных культур за 1989 г. в хозяйстве составила: зерновые и зернобобовые - 9,7 ц/га, картофель - 121 ц/га, кормовые - 743,8 ц/га.

3.2 Экспликация земель

Общая площадь землепользования хозяйства на 01.02.1990 г. составила 6691 га, а сельхозугодья занимают 4334 га, 64,8 % общей площади землепользования, пашня - 3967 га, 91,5 % от сельхозугодий, сенокосы - 55 га, 1,3 % от сельхозугодий, пастбища - 312 га, 7,2 % от сельхозугодий.

Таблица 3.1. Экспликация земель

3.3 Структура посевных площадей и урожайность сельскохозяйственных культур за последние 3 года

Структура посевных площадей на год обследования составила: зерновые и зернобобовые - 2420 га (61 % от площади пашни), в т.ч. озимая рожь- 599 га (15,1 %), пшеница яровая- 392 га (9,9 %), ячмень яровой- 1186 га (29,9%), горох и вика - 243 га (6,1 %); картофель - 60 га (1,5%); кормовые культуры - 1225 га (30,9%), в т.ч. многолетние травы - 781 га (19,7%), кукуруза на силос - 30 га (0,8%), прочие на силос - 398 га (10%), кормовые корнеплоды - 16 га (0,4%). Общая посевная площадь - 3705 га (93,4%), чистых паров - 262 га (6,6%).

Урожайность сельскохозяйственных культур в хозяйстве низкая и очень не стабильная по годам. Самая низкая урожайность за последние 3 года получена в 1989 году. Это объясняется в первую очередь, почвенно-климатическими условиями и применяемыми агротехническими приемами по выращиванию сельскохозяйственных культур.

Средняя урожайность сельскохозяйственных культур за последние 3 года в хозяйстве составила: зерновые и зернобобовые - 17,2 ц/га, картофель - 60 ц/га, кормовые из них: кукуруза на силос- 470,6 ц/га, прочие на силос - 107,4 ц/га, многолетние травы (на зеленый корм) - 107,6 ц/га, (на сено) - 33,1 ц/га, (на семена) - 1,4 ц/га, однолетние травы (на зеленый корм) - 91,7 ц/га.

Таблица 3.2 Посевные площади и урожайность, ц/га

3.4 Объем применяемых органических и минеральных удобрений за последние 3 года

Одним из важнейших факторов, определяющих уровень интенсификации в растениеводстве, является количество вносимых удобрений в хозяйстве. За последние 3 года внесено по 5 т/га органических удобрений и по 123,3 кг/га минеральных. Учитывая естественное плодородие почв хозяйства, это явно не достаточно, особенно органических.

Таблица 3.3 Внесено удобрений

4. Агрохимическая характеристика почв хозяйства и общие пути их улучшения

4.1 Экспликация почв

В системе почвенно-географического районирования центральной и восточной частей европейской территории Куменский район входит в Чепецкий округ дерново-подзолистых и дерново-подзолистых со вторым гумусовым горизонтом тяжело - и среднесуглинистых, реже глинистых почв, который расположен на возвышенной эрозионной равнине Чепецко-Кильмезского водораздела.

Почвенный покров хозяйства представлен 25 разновидностями. Неоднородность почвенного покрова обусловлена разнообразием основных факторов почвообразования (рельеф, растительность, климат, характер увлажнения, почвообразующие и подстилающие породы). Ведущая роль в формировании почвенного покрова принадлежит почвообразующим и подстилающим породам. На территории хозяйства выделены следующие породы, на которых сформировались указанные площади почв.

1. Покровные суглинки (II) 5606 га.

2. Элювий пермских глин (Э₂) 80 га.

3. Элювий песчаников (Э₃) 7 га.

4. Делювиальные отложения (Д) 278 га.

5. Покровные суглинки, подстилаемые элювием песчаников (ПЭ₃) 29 га.

Почвенный покров хозяйства представлен в основном зональными дерново-подзолистыми тяжело - и среднесуглинистыми почвами, площадь которых составляет 5713 га или 85% от общей площади землепользования, в т.ч. смытых 3206 га, или 48%, переувлажненных 88 га, или 1,3%.

Таблица 4.1 Почвы хозяйства

4.2 Гранулометрический состав почв

Гранулометрический состав относится к числу фундаментальных свойств почвы и сильно влияет на почвообразование и сельскохозяйственное использование почв. От него зависит интенсивность протекания многих почвообразовательных процессов, связанных с превращением, миграцией и аккумуляцией органических и минеральных соединений в профиле почвы. Поэтому в одинаковых климатических условиях на почвообразующих породах разного гранулометрического состава формируются почвы, различающиеся своими свойствами и уровнем плодородия.

От гранулометрического состава зависят водопроницаемость, водоудерживающая и водоподъемная способности почв, потенциальный резерв элементов минерального питания, структурное состояние, поглотительная способность, твердость и удельное сопротивление почвы при обработке.

Таблица 4.2 Гранулометрический состав

По анализу гранулометрического состава, морфологии и физико-химическим свойствам определяют элементарные почвенные процессы, формирующий профиль данных почв. Наиболее контрастным является распределение ила. Рассчитываются коэффициенты (доля) накопления-выноса ила (%) по сравнению с почвообразующей породой. Содержание ила в ней принимается за 100%, в остальных горизонтах накопление или вынос определяется по формуле:

В=Н/С*100%-100% (1),

Где

В-вынос или накопление ила в соответствующем горизонте, %

Н - содержание или в горизонте;

С - содержание ила в почвообразующей породе, %.

Относительное содержание ила в горизонте было рассчитано следующим образом:

Разрез 41:

Ап = 13,3/36*100%-100% =-63,05 %

В₁=35,3/36*100%-100%=-1,94%

В₂=37,1/36*100%-100%=3,05 %

Разрез 88:

Ап = 11,7/36,7*100%-100% =-68,12 %

А₂Б₁=19,4/36,7*100%-100%=-47,14%

В₁=37,9/36,7*100%-100%=3,27%

В₂=37,3/36,7*100%-100%=1,63 %

Отмечается сильный вынос ила из верхних горизонтов и накопления его в иллювиальном горизонте. Максимум накопления ила приходится на нижнюю часть иллювиального горизонта.

4.3 Агрохимическая характеристика основных почв хозяйства

Таблица 4.3 Агрохимические свойства почвы

По принципу расчета вынос-накопление ила, рассчитываются запасы гумуса в слое по формуле:

З=nЧrЧd (2),

Где

З - запас гумуса в слое, т/га;

n- мощность пахотного слоя, горизонта, см;

r- процентное содержание гумуса;

d- плотность почвы

По исследованиям и литературным источникам плотность почвы принимается в пахотном слое у песчаных и супесчаных почв - 1,4; легкосуглинистых - 1,3; средне-тяжело суглинистые - 1,2; в горизонте А₂ суглинистых почв - 1,5; в иллювиальном - 1,5; у супесчаных соответственно А₂ - 1,65, В - 1,6; у серых лесных в иллювиальном - 1,5 - 1,6; у дерново-карбонатных - 1,2-1,3 г/см³.

Расчеты производим в слое толщиной от 0-50 см.

Разрез 41:

хозяйство посевной почва севооборот

Ап З= 24*1,5 %*1,2=43,2 т/га

Разрез 88:

Ап З= 24*3 %*1,2=86,4 т/га

5. Агрохимическая характеристика полей севооборота. Оптимизации свойств почв этого севооборота

5.1 Агрохимическая характеристика полей севооборота

Характеристика полей севооборота определяется как средневзвешенные показатели агрохимического обследования и почвенного обследования по пахотному горизонту.

Таблица 5.1 Агрохимические свойства пахотного горизонта

Результат агрохимического анализа показывают, что содержание гумуса в пахотном слое низкое и зависит от степени окультуренности почв. Его содержание резко уменьшается в подпахотном горизонте.

Реакция в пахотном слое колеблется от сильнокислой до нейтральной с преобладанием сильно и среднекислой. Обменная кислотность обусловлена главным образом алюминием содержание, которого колеблется от 0,1 до 1,4 м-экв на 100 г почвы. Сумма поглощенных оснований низкая (7,8 - 18,3 м-экв на 100 г почвы), большая часть которой приходится на поглощенный кальций. Содержание подвижного фосфора в пахотном слое по отношению к зерновым и зернобобовым культурам колеблется от среднего до очень высокого (5,1-69,2 мг на 100г почвы), обменного калия - от низкого до очень высокого (4,5-26,1 мг на 100 г почвы).

5.2 Оптимизация свойств почв

Система земледелия в хозяйстве должна отвечать требованиям:

1. Предотвращать:

- снижение запасов органического вещества и содержания подвижных форм питательных веществ в результате преобладания процессов выноса и потери над возвратом;

- частичное перемещение и удаление почвенного материала из - за усиления стока и сдувания снега;

- ухудшение общих физических и водно-физических свойств почвы;

- ухудшение физико-химических свойств почв в связи со снижением содержания органического вещества;

- накопление токсических веществ, ухудшение микробиологических свойств.

2. Должна быть направлена на ликвидацию негативных свойств и особенностей почв.

3. Должна способствовать постепенному приближению показателей свойств почв к оптимальным параметрам, обеспечивающий наиболее высокий уровень плодородия и урожайности.

Моделирование системы управления почвенным плодородием осуществляется по следующим этапам:

- Установление системы показателей, характеризующих состояние основных почвенных режимов.

- Определение оптимальных параметров показателей состояния основных почвенных режимов.

- Выработка структуры воздействий (набор агротехнических, мелиоративных приемов), направленных на оптимизацию основных почвенных режимов и формирование окультуренных разновидностей почв с заданными свойствами и составом. Этот набор свойств будет возрастать по группам культур с возрастанием урожайности.

5.2.1 Оптимизация содержания гумуса

С содержанием, запасами гумуса в почвах связано обеспечение растений азотом, фосфором, калием, микроэлементами, от его содержания зависит биологическая активность почв, водно-физические свойства, емкость поглощения, почвы и др. обобщенные данные по содержанию гумуса в пахотных почвах Кировской области приведены в Таблице 5.2.

Содержание гумуса по категориям обеспеченности и гранулометрическому составу приближенно должно соответствовать:

Таблица 5.2 Классификация почв Кировской области по содержанию гумуса (Н. Т. Росляков) (% от абс. сухой почвы)

Общеизвестно, что закрепление в почве гумуса происходит одновременно с образованием и осуществляется адгезионно, т.е. поверхностно на минеральных частицах с закреплением мостиками из ионов. А поскольку такая фиксация возможна только на частицах физической глины, отсюда содержание гумуса и зависит от гранулометрического состава. С этих позиций расчет определения оптимального содержания гумуса (по углероду) возможен по формуле М. Кершене (ж. Почвоведение, № 10, 1992г.)

Copt = У<0.055мм.·0,04 (0,045) + СЛ (3),

где Copt - оптимальное содержание углерода;

У<0.055мм - количество частиц менее 0,005 мм;

СЛ - лабильное количество углерода в зависимости от гранулометрического состава (%): песок - 0,3; супесь - 0,4; легкий суглинок - 0,5; средний суглинок - 0,6; тяжелый суглинок и глинистые почвы - 0,7. Содержание гумуса через углерод по коэффициенту 1,724 (с·1,724)

Произведем расчеты по оптимальному содержанию углерода:

Разрез 41

Copt =13,5·0,04·(0,045)+(0,6·1,724)=1,06

Разрез 88

Copt =15,3·0,04·(0,045)+(0,6·1,724)=1,06

В пересчете в т/га определяем по формуле:

P = A · n · d (4),

где Р - тонны гумуса, на которые необходимо увеличить его запасы на га;

А - разница содержания гумуса % между оптимальным и фактическим содержанием;

n - мощность пахотного слоя;

d - плотность почвы.

А = 3 - 1,06 = 1,94 %

Разрез 41

Р = 1,94 * 24 * 1,5 = 69,84 т/га

Разрез 88

Р = 1,94 * 24 * 1,5 = 69,84 т/га

При внесении торфокомпоста (коэффициент гумификации равен 0,07) объем органических удобрений равен:

Д = Р/Kr (5),

где Д - объем требуемых удобрений, т/га;

Kr - коэффициент гумификации;

Р - потребное увеличение запасов гумуса, т/га.

Объем требуемых удобрений по 2 разрезам будет одинаковым:

Д = 69,84 / 0,07 = 997,71 т/га

5.2.2 Оптимизация физико-химических свойств почв и выбор видов известковых материалов

Примерные оптимальные показатели физико-химических свойств почв по исследованиям Т. Н. Кулаковской и др. (1980) В.А Семенова и др. (1980) приведены в таблице 5.3:

Таблица 5.3 Примерные оптимальные показатели физико-химических свойств дерново-подзолистых почв

рН в суглинистых почвах меньше оптимального показателя и в разрезе 41 составляет рН=5,1 а в разрезе 88 рН =5,0, в связи с этим необходимо производить известкование обеих почв.

Насыщенность основаниями разреза 41 является оптимальным и составляет 80 %, а в разрезе 88 насыщенность основаниями составляет 75% что ниже оптимальных показателей, поэтому в почву необходимо вносить удобрения для улучшения плодородия почвы.

Гидрологическая кислотность значительно превышает оптимальные показатели, 41 разрез = 3,3, 88 разрез = 5,2, не входят в рамки кислотности почв, поэтому необходимо известкование проводить 1 раз в 5 лет.

Определяем норму извести.

Норма извести определяют по разнице между фактическими показателями рН поля и оптимальной его величиной, которая для почв нечерноземной зоны близка рН=6,0. Нормативы затрат известковых материалов приводятся в таблице 5.4:

Таблица 5.4 Нормативы затрат извести (СaCO3 т/га на 0,1рН KCl) (Юлушев И.Г, 1987 г.)

Норма CaCO₃ определяется следующим образом:

Д= (рНопт - рНфакт)·Н·10 (6),

где Д- доза, норма CaCO3 т/га;

Н - норматив затрат на 0,1 рН KCL,т/га

рН KCl разреза 41 =5,1, рН KCl разреза 88 =5,0

Д41 = (6 - 5,1) · 1,1 · 10= 9,9 т/га

Д88 = (6 - 5,0) · 0,66 · 10 = 6,6 т/га

Полная норма CaCO₃ определяется по величине гидролитической кислотности и равна в т/га 1,5 * Hr

Д _CaCO3= Hr * 1.5 = m (га)

41 Д _CaCO3= 3,3*1,5=4,95 га

88 Д _CaCO3=5,2*1,5=7,8 га

5.2.3 Определение норм внесения фосфорно-калийных удобрений для оптимизации их содержания

Систематическое внесение органических и минеральных удобрений обеспечивает последовательное повышение содержания подвижного фосфора и обменного калия. Для системы окультуривания почв при составлении проектно - сметной документации рекомендуется следующее содержание фосфора и калия (Таблица 5.5).

Используя данные по содержанию фосфора и калия и необходимого оптимального содержания (Таблица 5.5), определим норму внесения удобрений. Для этого используем примерные нормативы внесения удобрений.

Таблица 5.5 Рекомендуемое содержание фосфора и калия для основных севооборотов на различных почвах при агрохимическом окультуривании полей (по ВИУА)

Таблица 5.6 Затраты питательных веществ в кг д.в. на га увеличение содержания фосфора и калия на 10мг на 1000 г почвы

Таким образом, содержание подвижного фосфора в исследуемой почве поля равно 101мг на 1000г почвы в разрезе 41 и 171 мг на 1000г почвы в разрезе 88.

В таблице 5.5 показатель равен 200 мг. Значит необходимо увеличить содержание фосфора в разрезе 41 на 99 мг (200 мг - 101 мг) и в разрезе 88 на 29 мг (200мг -171 мг) на 100 г почвы.

Таким образом, содержание обменного калия в исследуемой почве поля равно 100мг на 1000г почвы в разрезе 41 и 261 мг на 1000г почвы в разрезе 88.

В таблице 5.5 показатель равен 250 мг. Значит необходимо увеличить содержание калия в разрезе 41 на 150 мг (250 мг - 100 мг) и в разрезе 88 калия достаточно, на 100 г почвы.

Потребное количество удобрений определяем по таблице 5.6 на суглинистых почвах норматив затрат по фосфору = 80 кг, а всего следует внести

99мг · 80 кг/10 = 792 кг/га д.в. фосфора

в разрезе 41, а в разрезе 88

29 мг · 80 кг /10=255,2 кг/гм д.в. фосфора.

Рассчитаем норму внесения калийных удобрений на суглинистых почвах:

норматив затрат по калию равен 70 кг, а всего следует внести

150мг · 70 кг / 10 = 1050 кг/га д.в. калия в разрезе 41.

После расчетов потребности почвы поля в различных видах удобрений составляем сводную таблицу:

Таблица 5.7 Потребность полей севооборота в удобрениях для создания оптимальных показателей

Поскольку полученная потребность может быть очень большой, реализацию плана следует распределить по годам ротации севооборота.

6. Почвенно-экономическая характеристика полей севооборота