Агроэкологическая оценка почв

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Введение

2. Характеристика агроэкосистем Костромской области

2.1 Климатические ресурсы

2.2 Основные типы рельефа и почвообразующих пород

2.3 Основные природные и агрофитоценозы

2.4 Классификация агроландшафтов

2.5 Характеристика почв

2.6 Возможные негативные экологические риски

3. Оценка продуктивности агроэкосистем

3.1 ПУ - потенциальный урожай

3.2 КОУ - климатически обеспеченный урожай

3.3 ДВУ - Действительно возможный урожай

4. Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию

5. Определение степени возможной деградации почв

6. Расчёт платы за негативное воздействие на окружающую среду

7. Заключение

8. Список литературы

агроэкосистема почва экологический антропогенный



1. Введение

В свете современных представлений агроэкосистемы (агробиогеоценозы) - вторичные, изменённые человеком биогеоценозы, ставшие значительными элементарными единицами биосферы; их основу составляют искусственно созданные, как правило, обеднённые видами живых организмов биотические сообщества. Эти сообщества формируют и регулируют люди для получения сельскохозяйственной продукции. Агроэкосистемы отличаются высокой биологической продуктивностью и доминированием одного или нескольких избранных видов (сортов, пород) растений или животных. Выращиваемые культуры и разводимые животные подвергаются искусственному, а не естественному отбору. Как экологические системы агроэкосистемы неустойчивы: у них слабо выражена способность к саморегулированию, без поддержки человеком они быстро распадаются или дичают и трансформируются в естественные биогеоценозы (например, мелиорированные земли - в болота, насаждения лесных культур - в лес).

Почва - это базис создания любой агроэкосистемы, своеобразное средоточие процессов видоизменения веществ и трансформации потоков энергии, главное звено управления агроэкосистемами. Современные агроэкосистемы включают сложные взаимосвязанные материально, энергетически, экономически и экологически процессы производства биологической продукции. При этом обеспечиваются воспроизводство естественного ресурсного потенциала и эффективное использование антропогенных субсидий энергии [2].

Целью нашей работы является оценка конкретных агроэкосистем определённых агроландшафтов. Выявление их продуктивности, устойчивости к возможному негативному воздействию, выяснение путей оптимизации и функционирования для получения устойчивых и качественных урожаев, сохранения почвенного плодородия.

2. Характеристика агроэкосистем Костромской области

Костромская область расположена в центре нечернозёмной зоны Европейской части Российской Федерации, в бассейне верхней Волги и её левых притоков - Костромы, Унжи и Ветлуги. Костромская область граничит с Вологодской, на востоке - с Кировской, на юго-востоке - с Горьковской, на юге - с Ивановской и на западе с Ярославской областью. Площадь области равна 58 000 км² и разделена на 25 административных районов.

2.1 Климатические ресурсы

Климат Костромской области умеренно континентальный, с коротким сравнительно тёплым летом и продолжительной холодной и малоснежной зимой. Область находится под преимущественным воздействием воздушных масс умеренных широт, переносимых господствующими юго-западными ветрами. Континентальность климата увеличивается с юго-запада и запада на северо-восток и восток.

Выпадение атмосферных осадков связано главным образом с влагой, приносимой циклонами, преобладающие пути которых в данном районе проходят с юго-запада на северо-восток вблизи 60є с. ш. Влажный воздух, поступающий с запада, летом часто обуславливает пасмурную, дождливую и прохладную погоду. Прохождение циклонов в зимнее время вызывает снегопады и нередко непродолжительные оттепели. Зимой часто отмечаются вторжения с севера холодных арктических масс воздуха, вызывающие резкие и сильные похолодания. В весенний период весьма часты смены тёплых воздушных масс холодными арктическими, вызывающими понижение температуры и заморозки. Проникновение тёплых континентальных воздушных масс с юга и юго-востока связано со значительным повышением температуры, которое может обусловить ранние оттепели весной.

Термический режим почвы и воздуха находится в тесной связи с величиной радиационного баланса. Радиационный баланс характеризует разность между количеством тепла, поступающим к земле, и расходом (потерей) тепла земной поверхностью. Для Костромской области радиационный баланс в среднем за год равен 25 ккал/см². Большая часть поступающего тепла расходуется на испарение. Остальная часть идёт на нагревание почвы, на теплообмен поверхности почвы с атмосферой, фотосинтез и другие процессы.

Средняя годовая температура воздуха изменяется от 1,5 - 1,8є в северных районах области, до 2,5 - 2,9є в южных. Самые высокие средние суточные температуры воздуха обычно наблюдаются во второй и третьей декадах июля (17 - 18є). Наиболее холодным периодом, как правило, являются вторая и третья декады января (средняя температура -12, -14є) [1].

Костромская область относится к зоне оптимального увлажнения, север области - к зоне избыточного увлажнения, где количество выпадающих осадков за год превышает годовую величину испарения. Основное количество осадков выпадает за счёт циклонической деятельности, они носят обложной характер. В летний период значительную долю дают ливневые дожди.

Осадки - наиболее изменчивый метеорологический элемент. За год выпадает от 650 мм на северо-западе до 550 мм на востоке. Уменьшение осадков к востоку объясняется ослаблением влияния циклонической деятельности в том же направлении. Большая часть осадков выпадает в тёплую половину году (апрель - октябрь), от 380 до 450 мм осадков [4].

2.2 Основные типы рельефа и почвообразующих пород

Территория Костромской области представляет собой холмистую равнину, расчленённую многочисленными речными долинами. Равнинный характер рельефа территории предопределён особенностями его развития в доледниковое время и отражает древнюю геологическую структуру. Рельеф неоднороден: возвышенности чередуются с низменностями, но вся территория имеет тенденцию понижения к югу. Имеются две хорошо выраженные возвышенности: Галическо-Чухломская на западе и Северные увалы на севере. Возвышенности постепенно переходят в Костромскую низину и Ветлужско-Унженскую низменность. Таким образом область делится на четыре физико-географических района, отличных друг от друга по рельефу, истории формирования и почвообразующим породам.

Современный рельеф области сформировался в основном в четвертичный период. Территория Костромской области подвергалась оледенению дважды: в днепровский и московский периоды. Первый ледник покрывал всю область, граница второго проходила по Галическо-Чухломской возвышенности. Второе оледенение оставило отложения на Костромской низине и Галическо-Чухломской возвышенности в виде озёрно-ледниковых отложений, моренных и покровных суглинков. Рельеф возвышенности характеризуется чередованием пологохолмистых участков с широкими плоскими котловинами, а также гряд и холмов, вытянутых цепью или беспорядочно разбросанных. Ветлужско-Унженская низменность почти целиком подверглась действию текучих талых вод московского ледника, в результате днепровская морена на междуречьях прикрыта плащом флювиогляциальных наносов. На Северных Увалах эти воды воздействовали лишь на пониженные участки, сохранив на междуречьях покровные суглинки днепровского ледника. Костромская низменность вытянута с севера на юг по течению реки Костромы почти на 80 км, ширина её - около 20 км. Низменность представляет собой древнеозёрную котловину, заполненную озёрно-ледниковыми отложениями. Они перекрыты древнеаллювиальными и флювиогляциальными песками или современным аллювием. Склоны долины пологие, расчленены долинами притоков реки Костромы. Относительные высоты верхних частей склонов над днищем долины достигают 60 м. Местность имеет равнинный или слабоволнистый рельеф, в некоторых местах встречаются болота [1].

Почвообразующими породами на территории Костромской области являются в основном породы ледникового происхождения. К ним относятся тяжёлые моренные и покровные суглинки и продукты их перемывания, а также маломощные покровные суглинки и водноледниковые наносы. В ряде районов материнскими породами служат пермские глины, а в долинах рек Костромы, Унжи и некоторых других почвы сформировались на песчаных отложениях древних долин и современных аллювиальных отложениях.

Разнообразие почвообразующих пород, рельефа и растительного покрова области способствовало развитию нескольких типов почвообразования. Преимущественное развитие вследствие значительной облесённости территории области получил подзолообразовательный процесс, которому сопутствовали дерновый и болотный [4].

2.3 Основные природные и агрофитоценозы

Костромская область расположена в лесной зоне, подзоне южной тайги. По площади, занятой лесом (около70% территории), она занимает одно из первых мест среди областей и республик Европейской территории России. Особенно богаты лесами северные, северо-восточные и восточные районы области. Наименее облесены юго-западные районы, где леса занимают всего 18 - 33% площади [1].

Леса Костромской области представлены хвойными и лиственными породами. Здесь проходит западная граница ареалов сибирских пород пихты, лиственницы, сибирской ели и северные границы ареалов широколиственных пород - дуба, клёна, ясеня, липы, орешника. Лиственные породы преобладают там, где лесов мало. Например, в Нерехтском районе они составляют 83 - 85% древостоя.

В северных, северо-восточных и восточных районах области распространены преимущественно еловые и сосновые леса. Ель - основная порода Костромских лесов. Она предпочитает связные, хорошо увлажнённые почвы, поэтому еловые леса больше приурочены к суглинкам и глинам. Общая залесённость увеличивается к северу и востоку. Большие массивы еловых лесов расположены на Северных Увалах, в междуречье Виги - Унжи - Межи - Пыщуга, и в северной части Костромской низины, между Буем и Солигаличем. Чистые ельники встречаются редко, в большинстве случаев к ели примешана пихта, берёза, осина и сосна. В зависимости от характера наземной растительности различают ельники - зеленомошники, долгомошники, травяные и сфагновые (заболоченные).

На песчаных и супесчаных, хорошо дренированных почвах, растут сосновые леса. Они занимают значительные площади на Ветлужско-Унженской низменности, в междуречье Немды - Неи - Унжи - Ветлуги. Представлены они различными типами боров. Сосновые леса сохранились местами и по террасам рек, особенно в северной части области. В северо-восточных районах, расположенных в бассейне р. Унжи, среди сосновых лесов встречается сибирская лиственница в виде зарослей и единичных экземпляров. На сухих почвах растут сосняки беломошники, на более увлажнённых почвах под покровом сосны разрастается вереск. На почвах среднего увлажнения растут сосновые боры с примесью ели и берёзы, в подлеске встречается липа и рябина. Наземный покров образуют зелёные мхи, травы, мелкие кустарники - черника и брусника. Избыточно влажные места заняты сосняками-долгомошниками, заболоченные участки леса представлены сфагновыми сосняками.

Значительные площади занимают смешанные леса. Они весьма разнообразны. Особенно распространены елово-берёзовые с примесью осины. Смешанные лиственно-хвойные, а также некоторые лиственные леса имеют вторичное происхождение. Они образовались на месте вырубленных или уничтоженных пожаром хвойных лесов. Среди лиственных наиболее распространены леса из берёзы и осины, с примесью липы, рябины, черёмухи. Берёза занимает первое место среди всех лиственных пород, затем осина и ольха. По всей области распространена липа мелколистная. На небольших площадях встречается дуб, клён, ясень, вяз. Лиственные леса располагаются на равнинах и пологих склонах с супесчаными или суглинистыми среднеоподзоленными почвами. В поймах рек и речек, по берегам ручьёв встречаются ольшаники и ивовые заросли.

На месте вырубленных лесов, на водораздельных пространствах, на нераспаханных склонах и запольных участках располагаются суходольные луга. Они составляют около 75% всей сенокосной площади. На увлажнённых местах растут злаковые и бобовые травы: овсяница красная, овсяница луговая, чина луговая, клевер луговой, клевер ползучий, клевер-хмелёк. При меньшем увлажнении почвы среди луговой растительности преобладает полевица обыкновенная, колосок душистый и нивяник обыкновенный. Наиболее плодородными из суходольных лугов являются низинные. Вместе со злаком щучкой растут клевер-хмелёк, лапчатки, лютик едкий, таволга вязолистная. В Костромской низменности, а также по долинам рек Волги, Унжи, Неи и Ветлуги расположены заливные луга. Растительность наиболее ценных заливных лугов центральной части поймы представлена злаковыми (овсяница луговая, лисохвост луговой), бобовыми (чина луговая, горошек мышиный) и разнотравьем (нивяник, щавель кислый, василистники, подмаренник мареновидный, а в понижениях - осоки). В северных и северо-восточных районах области имеется много лесных лугов. Это сенокосы на лесных полянах, где растут травы различных видов.

В Костромской области много болот. Наибольшее количество их сосредоточено в Костромском, Галичском, Нейском, Макарьевском, Пыщугском и Сусанинском районах, где они занимают более 4% территории. Имеются крупные болота. Так, например, Заветлужское болото в Пыщугском районе занимает площадь 3200 га, Шоковское в Галичском районе - 2560 га. Всего в области насчитывается около 280 верховых и около 600 низинных. Имеются болота и переходного типа.

На северо-западе области расположено два крупных, но мелководных озера - Галичское и Чухломское. Оба озера занимают древние ложбины, берега их террасированы, на побережьях имеются торфяники, на дне озёр залегает мощный слой сапропеля [1].

Основное направление сельскохозяйственного производства в Костромской области - льняно-животноводческое. К юго-западу лён уступает место картофелю и овощам. Эти культуры особенно распространены в Костромском, Нерехтском и Красносельском районах. Около половины посевной площади области занято зерновыми культурами. Основной продовольственной культурой является озимая рожь. Из яровых распространены овёс, яровая пшеница, ячмень. Садоводство развито слабо [4].

На 1 января 2009 г. площадь земель сельскохозяйственного назначения в Костромской области составляет 1968,2 тыс. га или 32,7% совокупной площади территории области. В категории земель сельскохозяйственного назначения преобладают лесные площади (950,4 тыс. га или 48,3%) и сельскохозяйственные угодья (872,7 тыс. га или 44,3%). Прочие виды угодий (лесные насаждения, не входящие в лесной фонд, земли под водой, земли застройки и проч.) составляют 7,4%. При этом в 2008 г. по сравнению с 2006 г. площадь сельскохозяйственных угодий снизилась на 3,6 тыс. га или на 0,4%.

В составе сельскохозяйственных угодий наибольший удельный вес занимает пашня (608,3 тыс. га или 69,7% совокупной площади сельскохозяйственных угодий), 14,6% приходится на пастбища, 12,0% - на сенокосы. Незначительную долю составляют залежь и многолетние насаждения - 3,3% и 0,4 % соответственно. В 2008 г. по сравнению с 2006 г. сократились площади пашни (на 1,9 тыс. га), сенокосов (на 1,3 тыс. га) и залежных земель (на 0,4 тыс. га). В связи с преобладанием на территории Костромской области дерново-подзолистых почв легко и среднесуглинистого механического состава, отличающихся низким естественным плодородием, сельское хозяйство в регионе сталкивается с такими проблемами, как:

- низкое содержание гумуса в почве;

- повышенная кислотность почв;

- недостаток основных элементов питания в почве.

Так, согласно данным агрохимического обследования почв, по состоянию на 1 января 2008 г. в составе пашни Костромской области насчитывается 65% почв с низким и очень низким (менее 1,3%-2%) содержанием гумуса. Средневзвешенное содержание гумуса в пахотном слое составляет 1,8%.

В составе пахотных земель Костромской области площадь кислых почв (с рН до 5,5) составила 410 тыс. га или 72% от обследованных, из них сильнокислых (с рН от 4,6 до 5,3) - 239 тыс. га или 58% от общей площади кислых почв. Средневзвешенный показатель кислотности составил 5,2 ед. рН. Площадь почв с низким содержанием обменного калия (содержание К₂О менее 80 мг/кг почвы) составила 229 тыс. га или 40% от обследованных, площадь почв с низким содержанием подвижного фосфора (содержание Р₂О₅ ниже 50 мг/кг почвы) - 174 тыс. га или 37% [5].

2.4 Классификация агроландшафтов

Различают несколько классификаций агроландшафтов.

Типы агроэкосистем по размеру: агросфера - весь комплекс территорий на планете, которые вовлечён в сельскохозяйственное производство; аграрный ландшафт - они приурочены к определённым природным зонам; сельскохозяйственная экологическая система - соответствует какому-либо определённому хозяйству, комплексу; агробиогеоценоз - отдельное поле, теплица, сад и т.д.

Классификация ФАО по специализации: земледельческие (полевые) - различные системы пашни; плантационно-садовые - ягодники, сады, виноградники, чайные плантации и т.д.; пастбищные - тундровые, горные, пустынные луга; производственные (агропромышленные) - используются для производства мяса, молока, яиц; смешанного типа - сочетание нескольких видов использования.

По характеру воспроизводства почвенного плодородия: природоёмкий тип - не полный характер воспроизводства почвенного плодородия, плодородие снижается; природоохранный - простой характер воспроизводства почвенного плодородия, плодородие не двигается; природоулучшающий - расширенный характер почвенного плодородия, плодородие почв растёт.

По интенсивности антропогенного воздействия:

1 тип - экстенсивный - с низким уровнем антропогенного воздействия. Продуктивность низкая, высокая специализация. Наблюдается высокое обеспечение севооборотов залежно-переложной стадии, балласт между продуктивностью и поголовьем скота.

2 тип - интенсивный - агроэкосистемы с высоким уровнем антропогенного воздействия. Продуктивность и специализация высокие. В растениеводстве применение севооборотов с травами и сидератами, в животноводстве утилизация навоза (возврат его на пашню).

3 тип - адаптивный - системы с умеренным антропогенным воздействием. Умеренно высокая продуктивность с высокой степенью адаптивности. В растениеводстве применение севооборотов с травами и сидератами, в животноводстве обеспечение адаптивной структуры за счёт сохранения биологического разнообразия: луг - пашня - скот.

2.5 Характеристика почв

Дерново-подзолистые почвы имеют следующий профиль:

1. А_д или А₀ - дернина или лесная подстилка (мощностью 3 - 5 см); А₁ или А_пах - дерновый (гумусово-элювиальный) или пахотный (мощность 15 - 20 см), легкосуглинистый, светло-серый, пылевато-комковатый, много корней, свежий, слабоуплотнённый; переход ясный, резкий; А₂ - подзолистый горизонт, супесчаный, белёсый, комковато-пластинчатый, свежий, уплотнённый, корней мало, переход постепенный; А₂В - переходный горизонт, среднесуглинистый, бурый с белёсыми подтёками, свежий, уплотнённый, переход постепенный; В - иллювиальный горизонт, красно-бурый, ореховатый, свежий, плотный; С - материнская порода [3].

Дерново-подзолистые почвы образуются под травянистыми или мохово-травянистыми лесами. Травянистая растительность приводит к формированию в профиле подзолистой почвы дернового горизонта. В результате совместного проявления подзолистого и дернового процессов формируются дерново-подзолистые почвы.

Таблица № 1

Химический состав дерново-сильноподзолистой легкосуглинистой почвы на моренных суглинках

Горизонт	Глубина, см	рН	К2О	Р2О5	Гумус, %	мг-экв на 100 г почвы	Степень насыщенности основаниями, %	Содержание физической глины и ила, % на сух. почву
			мг/100г почвы		Нг	Сумма поглощённых оснований	Ёмкость поглощения		<0,01 мм	<0,001 мм
Апах	0 - 23	4,2	8,0	4,5	1,8	5,7	6,7	12,4	54	28,1	12,2
А2	28 - 34	4,6				4,6	5,2	9,8	53	19,7	8,0
В	55 - 65	4,0				7,0	16,0	23,0	70	20,3	11,4
ВС	90 - 100	4,1				4,8	20,0	24,8	81	38,3	25,4
С	130 - 140	4,5				3,0	21,5	24,5	88	23,3	15,2

Пойменные дерновые оглеенные почвы имеют следующий профиль:

А_д - дернина мощностью 1 - 4 см; А₁ - гумусо-аккумулятивный горизонт, тёмного или серого цвета с бурым оттенком и зернистой структурой; В₁ - переходный гумусовый горизонт, часто с признаками оглеения (В_1g), имеет ржавые пятна и сизоватый оттенок; В_2g - переходный горизонт с отчётливым оглеением, который постепенно переходит в суглинистые или глинистые аллювиальные отложения (С_g) [3].

Таблица № 2

Химический состав пойменных дерновых оглеенных почв

Горизонт	Глубина, см	рН	К2О	Р2О5	Гумус %	мг-экв на 100 г почвы	Степень насыщенности основаниями, %
			мг/100г почвы		Нг	Сумма поглощённых оснований	Ёмкость поглощения
Пойменные дерновые поверхностно-глеевые среднесуглинистые почвы на аллювиальных суглинках
А1	1 - 22	3,9	3,5	2,3	2,0	7,57	11,7	19,2	55,7
А1В	25 - 35	4,0				4,4	10,7	15,1	70,9
Вg	45 - 55	4,2				5,6	14,0	19,6	70,0
ВСg	58 - 68	4,1				3,6	14,2	17,8	82,2
G	89 - 99	4,1				6,7	17,2	23,9	70,8

2.6 Возможные негативные экологические риски

В Костромской области в результате выведения почв из сельскохозяйственного использования возможны процессы дегумификации, подкисления, уплотнения, а следовательно и ухудшения всех физических свойств; почвы со временем переходят в естественное состояние. На склонах также возможна водная эрозия почв различной степени смыва пахотного горизонта.



3. Оценка продуктивности агроэкосистем

3.1 ПУ - потенциальный урожай

ПУ = Q·k_у / 100·q·100

Культура	Калорийность q, ккал/кг	УФАР за пер. вег. Q, ккал/га	Коэффициент использования ФАР kу, %
Овёс	4400	2,7	3
Картофель	4300	2,7	3

Дерново-сильноподзолистая легкосуглинистая почва

ПУ_ов = 2,7·10⁹·3/100·4400·100 = 184 ц/га

ПУ_сух.м. = 184·0,435 = 80 ц/га; ПУ_тов.м. = 184·0,506 = 93 ц/га

ПУ_карт. = 2,7·10⁹·3/100·4300·100 = 188,4 ц/га

ПУ_сух.м. = 188,4·0,588 = 111ц/га; ПУ_тов.м. = 188,4·2,941 = 554 ц/га

3.2 КОУ - климатически обеспеченный урожай

КОУ = 100·W/k_w; W = W₁+P; P = D·k

Дерново-сильноподзолистая легкосуглинистая почва

Р = 835·0,76 = 634,6 мм; W = 634,6+125 = 759,6 мм

КОУ_ов = 100·759,6/450 = 168,8 ц/га КОУ_карт. = 100·759,6/170 = 447 ц/га

КОУ_сух.м. = 168,8·0,435 = 73 ц/га КОУ_сух.м. = 447·0,588 = 263 ц/га

КОУ_тов.м. = 168,8·0,506 = 85 ц/га КОУ_тов.м. = 477·2,941 = 1315 ц/га

Пойменная дерновая почва

Р = 835·0,6 = 501 мм; W = 501+100 = 601 мм

КОУ_ов = 100·601/450 = 133,6 ц/га КОУ_карт. = 100·601/170 = 354 ц/га

КОУ_сух.м. = 133,6·0,435 = 58 ц/га КОУ_сух.м. = 354·0,588 = 208 ц/га

КОУ_тов.м. = 133,6·0,506 = 67,6 ц/га КОУ_тов.м. = 354·2,941 = 1041 ц/га

3.3 ДВУ - Действительно возможный урожай

Дерново-сильноподзолистая легкосуглинистая почва

А_пах-23 см; Р =1,4 г/см³; гумус - 1,8 %; К₂О-8 мг/100 г; Р₂О₅-4,5 мг/100 г

Р₂О₅ К₂О

ДВУ_ов = 45·0,07/1,4 = 2,3 ц/га ДВУ_ов = 80·0,15/2,7 = 4,4 ц/га

ДВУ_карт = 45·0,07/0,2 = 15,8 ц/га ДВУ_карт = 80·0,2/0,9 = 17,8 ц/га

N: 1. m_Апах = P·V = 0,23·10000·1,4 = 3220 т = 3,22·10⁶ кг

2. З.Г. = 3,22·10⁶·1,8/100 = 57960 кг

3. Общ.N = 57960·5/100 = 2898 кг

4. Мин.N = 2898·1,5/100 = 43,5 кг (коэф. минер. N - 1,5%)

5. N = 43,5·40/100 = 17,4 кг (коэф. усвоения N - 40 %)

ДВУ_ов = 17,4/2,9 = 6 ц/га ДВУ_карт = 17,4/0,6 = 29 ц/га

Пойменная дерновая почва

А_пах - 22 см; Р=1,2 г/см³; гумус - 2%; К₂О-3,5 мг/100 г; Р₂О₅-2,3 мг/100 г

Р₂О₅ К₂О

ДВУ_ов = 23·0,07/1,4 = 12 ц/га ДВУ_ов = 35·0,15/2,7 = 2 ц/га

ДВУ_карт = 23·0,07/0,2 = 8 ц/га ДВУ_карт = 35·0,2/0,9 = 7,8 ц/га

N: 1. m_Апах = P·V = 0,22·10000·1,2 = 2640 т = 2,64·10⁶ кг

2. З.Г. = 2,64·10⁶·2/100 = 52800 кг

3. Общ.N = 52800·5/100 = 2640 кг

4. Мин.N = 2640·1,5/100 = 39,6 кг (коэф. минер. N - 1,5%)

5. N = 39,6·40/100 = 15,84 кг (коэф. усвоения N - 40 %)

ДВУ_ов = 15,84/2,9 = 5,5 ц/га ДВУ_карт = 15,84/0,6 = 26,4 ц/га

Действительно возможный урожай учитывает большее количество факторов, чем ПУ и КОУ, следовательно, эти расчёты наиболее приближены к действительности. Лимитирующим фактором в получении хорошего урожая является обеспеченность почв элементами питания. Перед посевом или посадкой культур необходимо обязательно внести удобрения для удовлетворения потребностей растений и поддержания почвенного плодородия.



4. Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию

Показатель	Дерново-подзолистая почва	Пойменная дерновая почва
Почвообразующие породы	3	1
Рельеф	2	2
Увлажнённость	3	1
Теплообеспеченность	2	2
Запасы гумуса	3	3
Кислотность	0	0
Степень насыщенности почв основаниями	2	2
Биологическая продуктивность	2	2
Степень освоения	-2	-2
Интегральная оценка	15	11

По степени устойчивости дерново-подзолистая почва является относительно устойчивой, а пойменная - малоустойчивой, следовательно, необходимо проводить улучшение этих почв. Вносить органические и минеральные удобрения, улучшать физические свойства почв.



5. Определение степени возможной деградации почв

Td = [(x₀ - x_min)·ДT] / (x₀ - x₁)

Дерново-сильноподзолистая легкосуглинистая почва

Период деградации по гумусу

ДT = 5 лет; х₀ = 1,8; х₁ = 1,5;

кратность 1,8/1,5 = 1,2 - 1-я степень деградации; x_min = 1,8/2 = 0,9

Td = [(1,8 - 0,9)·5] / (1,8 - 1,5) = 15 лет

При имеющейся тенденции через 15 лет почва перейдёт в разряд очень сильно деградированной. Химическая деградация почвы по содержанию гумуса может быть обозначена 1¹⁵.

Период деградации по К₂О и Р₂О₅

Кратность снижения по калию - 8/5,6 = 1,42 - 1-й балл деградации

ДT = 5 лет; х₀ = 8; х₁ = 5,6; x_min = 8/5 = 1,6

Td = [(8 - 1,6)·5] / (8 - 5,6) = 13 лет

Кратность снижения по фосфору - 4,5/3,2 = 1,4 - 1-й балл деградации

ДT = 5 лет; х₀ = 4,5; х₁ = 3,2; x_min = 4,5/5 = 0,9

Td = [(4,5 - 0,9)·5] / (4,5 - 3,2) = 14 лет

Химическая деградация почвы по содержанию калия обозначается 1¹³, а фосфора - 1¹⁴.

Пойменная дерновая почва

Период деградации по гумусу

ДT = 5 лет; х₀ = 2; х₁ = 1,5;

кратность 2/1,5 = 1,3 - 1-я степень деградации; x_min = 2/2 = 1

Td = [(2 - 1)·5] / (2 - 1,5) = 10 лет

При имеющейся тенденции через 10 лет почва перейдёт в разряд очень сильно деградированной. Химическая деградация почвы по содержанию гумуса может быть обозначена 1¹⁰.

Период деградации по К₂О и Р₂О₅

Кратность снижения по калию - 3,5/2,8 = 1,25 - 1-й балл деградации

ДT = 5 лет; х₀ = 3,5; х₁ = 2,8; x_min = 3,5/5 = 0,7

Td = [(3,5 - 0,7)·5] / (3,5 - 2,8) = 20 лет

Кратность снижения по фосфору - 2,3/ 1,7= 1,35 - 1-й балл деградации

ДT = 5 лет; х₀ = 2,3; х₁ = 1,7; x_min = 2,3/5 = 0,46

Td = [(2,3 - 0,46)·5] / (2,3 - 1,7) = 15,3 лет

Химическая деградация почвы по содержанию калия обозначается 1²⁰, а фосфора - 1^15,3.



6. Расчёт платы за негативное воздействие на окружающую среду

Заповедник в Костромской области S = 1000 км², река - 90 км

Имеется: лошадь, катер (10000 км в год, дизель, 7л/100 км), 2 вездехода (на каждого 40000 км в год, дизель, 15л/100 км), 3 снегохода (на каждого 20000 км в год, бензин, 11л/100 км), 2 квадроцикла (на каждого 30000 км в год, бензин, 4л/100 км).

k_з.а. = 1,9 для Костромской области; k_инд = 1,68; Y_бен = 1,3 р; Y_диз = 2,5 р.

П_. = УY_l·T_l· k_з.а· k_инд

Т_кат = 7·10000/100 = 700 л = 0,7 т

П_кат = 0,7·2,5·1,9·1,68 = 5,59 р.

П_везд = 6·2·2,5·3,192 = 95,8 р. П = 5,59+95,8+27,4+10 = 137,8 р.

П_снег = 2,2·3·1,3·3,192 = 27,4 р.

П_квадр = 1,2·2·1,3·3,192 = 10 р.

Плата за выбросы в атмосферу использованным наземным и водным транспортом за год составит - 137,8 рублей.



7. Заключение

Анализ агроэкосистем Костромской области показал, что агроэкосистемы на дерново-подзолистых почвах немного устойчивее к антропогенному воздействию, чем агроэкосистемы на пойменных почвах. По степени возможной деградации обе агроэкосистемы имеют близкие значения. По продуктивности агроэкосистемы на дерново-подзолистых почвах имеют более высокие показатели, чем агроэкосистемы на пойменных почвах.

Исследуемые агроэкосистемы требуют разработки мероприятий по повышению плодородия почв и оптимизации агроэкосистем, так как без этого с течением времени почвы могут ухудшить свои агрохимические показатели. Оптимизация функционирования агробиогеоценоза проводится на нескольких уровнях.

1. Уровень растительного организма и входящих в него подсистем. Представляет собой «конструирование» растения с целью обеспечения высокой продуктивности при хорошо выраженной конкурентоспособности и устойчивости к неблагоприятным факторам среды. Одна из возможностей решения этой проблемы - в биотехнологии.

2. Уровень популяции растений. Прежде всего, обращают внимание на её плотность, которая во многом определяет взаимоотношения растений между собой. В связи с этим необходимо проводить мероприятия по оптимизации плотности популяций культурных растений, которая должна быть такой, чтобы не было взаимного угнетения культурных растений, не снижался уровень их продуктивности и не возникало массового развития сорняков.

3. Уровень сообщества (агрофитоценоза). Для достижения цели создания оптимальных условий жизни агрофитоценоза необходимо предусмотреть обеспечение культурных растений необходимыми им экологическими факторами (как средообразующими, так и ресурсными). Для этого следует количественно оценить потенциальные возможности почвы в удовлетворении потребностей растений в питании, возможности усвоения культурой питательных веществ из ранее внесённых в почву удобрений, следует попытаться разумно соотнести потребности культур с возможностями почв и дать рекомендации по оптимальному распределению их как в пространстве, так и во времени. Это позволит экономно расходовать имеющиеся природные ресурсы и максимально уменьшить объёмы рекомендуемых к внесению удобрений, обеспечив получение планируемых урожаев.

4. Уровень агробиогеоценоза. В дополнении к рассмотренным процессам следует добавить оптимизацию почвенных процессов. Прежде всего, полевой участок готовят к посеву, продумывая способы обработки почвы. Большую роль играет регуляция и оптимизация водного режима почв. Проводят работы по активизации внутрипочвенных биологических процессов, а также по максимизации уровня содержания диоксида углерода в приземном слое воздуха при помощи внесения органических удобрений и органосодержащих отходов, необходимых для обеспечения питания культурных растений. Отдельно рассматривается комплекс мероприятий по повышению плодородия почв и, прежде всего, по увеличению запасов органического вещества и гумуса в почвах. Среди последних наибольшее значении имеют внесение органических удобрений, в том числе сидератов, а так же учёт количества корневых и послеуборочных остатков растений, возделываемых или произрастаемых в поле.



Список литературы

1. «Агроклиматический справочник по Костромской области» - Ленинград: гидрометеорологическое издательство, 1961 г.

2. Агроэкология / В.А. Черников, Р.М. Алексахин, А.В. Голубев и др.; Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекересаю. М.: Колос, 2000. 536 с.

3. Очерк почвы зооветтехникума Кологривского района Костромской области и рекомендации по их использованию; Ленинград - Пушкин, 1974г.

4. С.Ф. Гречканёва, Х.И. Марченко, «Агроклиматические ресурсы Костромской области». Ленинград: Гидрометеоиздат, 1974 г.

5. РАСПОРЯЖЕНИЕ АДМИНИСТРАЦИИ КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ от 11 июня 2010 г. N 146-ра ОБ УТВЕРЖДЕНИИ КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА КОСТРОМСКОЙ ОБЛАСТИ НА ПЕРИОД ДО 2020 ГОДА.

Размещено на Allbest.ru