ВВЕДЕНИЕ
Обоснование почвоохранных мероприятий основано на рассмотрении баланса гумуса, как основного почвенного элемента, характеризующего плодородие.
Гумус – это тёмноокрашенное высокомолекулярное органическое вещество почвы, состоящее преимущественно из гумусовых и фульво кислот.
В естественных условиях содержание гумуса изменяется в пределах 1-3%.
Процессы, влияющие на содержание гумуса в почве:
Гумификация – это превращение мёртвого органического вещества в высокомолекулярное соединение при ограниченном доступе кислорода.
Минерализация – это разложение органики до: минеральных составляющих, воды и углекислого газа.
Эрозия – это процесс разрушения почвы под действием природных и антропогенных факторов.
Виды эрозии |
Механическая |
Водная |
Водная |
Ветровая (дифляция) |
природная |
антропогенная |
Рис.1. Классификация видов эрозии
Ветровая эрозия делится на:
- местная эрозия (перемещение частиц почвы до 50-100 м, объём перемещаемого грунта 4…6 т/га, возрастает пестрота плодородия)
- пыльные бури (перемещение до 10-100 км; объём переноса от 20 и более т/га)
Водная эрозия делится на:
- склоновая (небольшие уклоны 1…6о, при равномерном (спокойном) рельефе; объёмы вымыва 0,5…5 т/га (в естественных условиях вымывается от 0 до 1 т/га))
- струйчатая (при явно выраженном мезорельефе до 0,5м, объём выноса – 3…7 т/га)
- овражная(для явно выраженного макрорельефа, неровности больше 1м, объём выноса больше 10 т/га)
БАЛАНС ГУМУСА
Уравнение баланса гумуса записывается в виде:
∆Г=βА – αГн – Гэ + Гд, т/га
β – коэффициент гумификации корневых и пожнивных остатков.
А – количество коневых и пожнивных остатков, т/га
α – коэффициент минерализации гумуса
Гн – содержание гумуса в почве на начало расчётного периода, т/га
Гэ – потери гумуса за счёт водной эрозии, т/га
Гд – увеличение запасов гумуса при использовании органического удобрения, т/га
∆Г – изменение гумуса за рассматриваемый период
∆Г=Гн - Гк,
где, Гк - содержание гумуса на конец рассчётного периода, т/га
Расчётный период времени принимается равным одному году, так как такой длительности достаточно для достоверного отличия начального и конечного значений.
Результаты расчёта баланса анализируются на предмет обоснования почвоохранных мероприятий.
∆Г>0 – идёт сработка гумуса, требуются мероприятия.
Виды мероприятий:
- политические – направленны на формирование нормативно-правовой базы (законы, госты, снипы).
- экономические – направлены на создание условий рационального использования ресурсов, экономного и обеспечивающего условия самовосстановления (налоги, штрафы, экономические стимулы).
- административно-хозяйственные – направленны на создание условий и проведение мероприятий по рациональному использованию ресурсов.
- инженерно-технические
МГ – мах гигроскопическая влажность
ВЗ – влажность завядания
ПВ – полная влагоёмкость
Рис.1. Зависимость коэффициента гумификации (β) и минерализации (α) от влажности почвы.
Рис.2. Зависимость коэффициентов β и α от температуры.
А= k*y – по закону пропорциональности.о
У – урожайность культур.
∆Г=Гн - Гк
Гк =Гн - ∆Г
Уравнение баланса гумуса используется для обоснования почвоохранных мероприятий и оценки их эффективности.
∆Г – требуются мероприятия.
∆Г≥0 – не требуется специальных мероприятий (инженерно, агро и лесомероприятий).
В природных условиях ∆Гест=+0…0,5 т/га
Исходные данные
Зерновые | Травы | Кормовые |
α=0,0001; β=0,25 | ||
Гн=540 т/га | Гн=540 т/га | Гн=540 т/га |
У=34 т/га | У=71 т/га | У=310 т/га |
k=0,9 | k=1,6 | k=0,15 |
Гэ=1,7 т/га | Гэ=0,9 т/га | Гэ=6,8 т/га |
Расчёт баланса гумуса
Построение зависимости измерение величины потерь гумуса от водной эрозии (Гэ) при выращивании разных видов растений (рис.3)
Рис.3 Потери гумуса при эрозии в зависимости от вида использования угодий
Баланс рассчитывается для каждой культуры отдельно включая условия чёрного пара и по севообороту в целом.
Чёрный пар ∆Гч.п.=-αГн-Гэ=
Культуры севооборота ∆Гi=βАi – αГн – Гэi
Таблица I.1
Расчёт баланса гумуса
Культура | У, ц/га | А, ц/га | βА, т/га | αГн, т/га | Гэ | ∆Г, т/га | Χ | Χ*∆Г | |
Зерновые | 30,6 | 7,65 | 0,054 | 1,7 | -1,046 | 0,5 |
| ||
Кормовые | 46,5 | 11,63 | 6,8 | -6,056 | 0,4 | -2,4224 | |||
Травы | 113,6 | 28,4 | 0,9 | 0,394 | 0,1 | 0,0394 | |||
севооборот | -2,906 |
χ – доля площади занимаемой культурой в севообороте
Вывод: в целом по севообороту баланс гумуса отрицательный, равен -2,906. Требуются почвоохранные мероприятия.
ПОЧВООХРАННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
Первостепенными природоохранными мероприятиями выбираются т, которые имеют большую эффективность.