13331 (585224), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Большое влияние на почвообразование, дифференциацию почвенного покрова и сельскохозяйственное использование почв оказывает крутизна склонов (таблица 2).

Таблица 2

Классификация склонов по крутизне поверхности

Виды склонов	Крутизна, градусы
Очень пологие	менее 1
Пологие	1-2
Покатые	2-5
Сильнопокатые	5-8
Крутые	8-20
Очень крутые	20-45
Обрывистые	более 45

Обычно склонам в 5-8о соответствует сильная степень смытости почв, склонам в 4-6о – средняя, склонам 1-2о – слабая, а при склонах менее 1о смыв почв почти отсутствует (Н.Ф. Ганжара, 2001).

Земли, подверженные дефляции, выявлены преимущественно в степной зоне. На них приходится 38% сельскохозяйственных угодий. Развитию ветровой эрозии на территории степной зоны способствуют большая распаханность почвенного покрова, его генетический состав, характер почвообразующих пород и рельефа.

Ветровая эрозия возникает при любой форме рельефа. Ветер разносит продукты эрозии в различном направлении, даже вверх по склону. В первую очередь ветровой эрозии подвергаются выпуклые участки поверхности и ветроударные склоны. Чем круче ветроударный склон, тем больше скорость ветра и сильнее разрушение почвы (А.С. Извеков, П.Н. Рыбалкин, 1975).

Экспозиция склона определяет приток солнечной энергии, это влияет на микроклимат склона, развитие и продуктивность растительного покрова, что в свою очередь сказывается на проявлении эрозии. Южные и западные склоны больше страдают от эрозии, чем северные и восточные.

На южных склонах более резко выражены колебания температур и влажности почвы, чем на склонах других экспозиций. Летом склоны сильно нагреваются и иссушаются, а растительность на них выгорает. У почв южных склонов, как правило, гумусовый горизонт имеет меньшую мощность. Все это приводит к усилению эрозии (П.С. Захаров, 1971).

Восточные и западные склоны по проявлению эрозии занимают промежуточное положение, но западные склоны лучше освещаемые, нагреваются несколько сильнее восточных, поэтому больше подвержены эрозии.

Водная и ветровая эрозии наносят большой вред сельскому хозяйству.

Вследствие смыва водой безвозвратно теряются самые плодородные слои почвы и вымываются в реки и моря огромные количества элементов питания растений (И.С. Кауричев, 1982).

С полей бывшего СНГ ежегодно сбрасывается 3330 км3 поверхностных вод. Они смывают 2-3 млрд. т. мелкозема, а с ним теряется около 100млн. т. гумуса: 5.4 млн. т.– N; 1.8 – P; 36 млн. т. – K. В том числе 460 тыс.т. нитратного и аммиачного азота, 240 – подвижного фосфора и 480 тыс.т. - обменного калия (В.А. Беляев, 1976, С.Н. Юркин, 1978).

При эрозии резко ухудшаются водно-физические свойства почвы, что значительно сокращает их способность быстро поглощать и удерживать воду осадков. В связи с этим на склонах со смытыми почвами поверхностный сток бывает большим, особенно при выпадении ливней.

Смытые почвы имеют меньше фракций ила (частицы менее 0,001мм) и физической глины (частицы менее 0,01мм). В них накапливаются более грубые механические элементы, главным образом, песок (0,25-0,05мм). Обычно с увеличением смытости почв увеличивается её бесструктурность. Чем больше смыты почвы, тем значительнее убывает их порозность. У таких почв ухудшается водопроницаемость и аэрация. Чем сильнее смыты почвы, тем меньше влаги они поглощают (Ф.А. Миронченко, 1976).

Вследствие потери почвой питательных веществ и ухудшения водно-физических свойств происходит снижение урожаев. Только на эродированных землях Центрально-Черноземной зоны недобор продукции растениеводства ежегодно составляет в пересчете на зерно 12,2 млн. ц (В.Д. Иванов, 1984).

В результате развития эрозии почв происходит не только количественное снижение урожая, но и ухудшается его качество, уменьшается масса тысячи зерен и изменяется его биохимический состав. Наибольшее уменьшение абсолютного веса зерна наблюдается в засушливые годы, наименьшее – во влажные.

Следует также отметить большую засоренность сорняками смытых почв в связи с тем, что на эродированных почвах сомкнутость культурных растений уменьшена, создаются благоприятные условия для развития сорняков. На среднесмытых почвах засоренность полей в 2-4 раза больше, чем на несмытых.

Смытые почвы имеют следующие общие признаки и свойства: уменьшение мощности, более светлая окраска профиля и небольшая глубина залегания карбонатов, в сравнении с неэродированными почвами; накопление в верхнем горизонте частиц размером более 0,05 мм; уменьшение содержания органического вещества; уменьшение прочности и количества водопрочных агрегатов; ухудшение водного, воздушного, теплового режимов; уменьшение численности почвенных микроорганизмов по сравнению с неэродированными почвами; повышение липкости, пластичности и сопротивляемости при обработке.

Перечисленные свойства эродированных почв в совокупности определяют производительность участков с различной степенью смытости, что, в конечном счете, влияет на величину и качество урожая.

2 ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТА И УСЛОВИЙ РАБОТЫ

Климат Челябинской области определяется положением её в центре Евро-Азиатского материка, большим удалением от морей и океанов. На формирование климата существенное влияние оказывают Уральские горы, которые создают препятствие на пути движения воздушных атлантических масс. Все это определяет значительную континентальность и сухость климата (Ф.Я. Кирин, 1973).

По основным агроклиматическим показателям на территории Челябинской области выделяются три зоны: 1) горно-лесная увлажненная, 2) лесостепная с двумя подзонами – умеренно увлажненная северная лесостепь и полузасушливая южная лесостепь, 3) степная засушливая (А.И. Левит, 2001).

Почвенно-полевые исследования проводились в северной части Брединского района, расположенного в степной природной зоне Челябинской области, климат которой является теплым (рисунок 2) и засушливым (рисунок 3).

Рисунок 2 - Значения температуры воздуха по месяцам

Среднесуточная температура выше 10оС наступает 5-7 мая. Осенью этот уровень она переходит 18-20 сентября. Таким образом, продолжительность активной вегетации растений составляет 135-140 дней. За это время накапливается 2100-2300ОС положительных температур. Последние заморозки весной приходятся на 19-23 мая, а осенью на 13-17 сентября.

Рисунок 3 - Распределение осадков по месяцам

Поэтому период без заморозков в воздухе и на поверхности почвы составит соответственно 110-120 дней и 80-100 дней. Общая обеспеченность теплом достаточна для выращивания не только яровой пшеницы, но и более требовательных к теплу культур (подсолнечник, гречиха, просо, кукуруза).

Зима на территории степной зоны Челябинской области малоснежная и морозная. Высота снежного покрова обычно не превышает 20 см, а абсолютный минимум температур в воздухе достигает минус 44оС. Почва глубоко и сильно промерзает (А.П. Козаченко, 1997).

Климатические условия здесь характеризуются ветрами разной силы и скорости, которые действуют в течение почти всего года (300-320 дней). Здесь часты бураны, пыльные бури (А.И. Левит, 2001).

Рельеф местности представлен сочетанием вытянутых увалов и плоских водоразделов высотой от 200 до 400 м.

Почвообразующие породы представлены желто-бурыми карбонатными суглинками, поэтому почвы характеризуются повышенным содержанием карбонатов кальция в нижней части перегнойного горизонта.

Травянистая растительность представлена на севере зоны разнотравно-ковыльно-типчаковыми ассоциациями (тонконог, ковыли, типчаки, тысячелистник, подорожник, земляника). В настоящее время степь сильно распахана, природная растительность сохранилась на небольших площадях (И.И. Плюснин, Голованов А.И., 1983).

Сочетание рельефа, климата, почвообразующих пород и растительности обеспечило развитие следующих почвообразовательных процессов: дернового, солонцового и солончакового. В связи с этим почвенный покров степной зоны является комплексным

Природные условия степной зоны Челябинской области способствуют развитию эрозионных процессов.

В данной работе представлены результаты исследования зональных почв степной зоны Челябинской области – черноземов южных, расположенных на склонах.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Методика проведения исследований

Исследования проводились на поле в Брединском районе, которое находится под уклоном. Склон сложный, с начала поля до середины наклон составил 4о, затем пологая часть сменяется более крутым наклоном (7о).

Для проведения исследований использовали метод заложения почвенно-геоморфологических профилей (В.В. Добровольский, 1982).

Сущность метода заключается в заложении разрезов на характерных элементах рельефа. А результаты исследования почв, растительности по почвенно-геоморфологическим профилям можно переносить на другие площади природной зоны с аналогичным рельефом. Это позволяет экономить время при картографировании, познании закономерностей распространения почв.

В полевых условиях изучали плотность сложения по Качинскому. Влажность почв определяли термостатно-весовым методом (В.В. Добровольский, 1982).

При морфологическом описании профилей почв одновременно отбирались образцы, в которых определялись свойства лабораторными методами.

В лабораторных условиях, в общекафедральной лаборатории и лаборатории химии почв, выполнены следующие анализы почв по общепринятым методикам (А.А. Яскин, 1999):

• гранулометрический состав сокращенный по Качинскому;

• содержание гумуса по Тюрину в модификации ЦИНАО;

• плотность твердой фазы пикнометрическим методом;

• содержание N-NO3 ионно-селективным методом;

• содержание Р2О5 по Чирикову;

• содержание К2О по Чирикову;

• рН колориметрическим методом;

Расчетным методом определены:

• порозность общая и порозность аэрации;

• запасы гумуса;

• общие запасы влаги;

• почвенно-экологическая оценка.

Методика определения почвенно-экологической оценки и бонитировки почв разработана в Почвенном институте РАСХН (И.И. Карманов, 1985).

Методика позволяет оценивать состояние почв пашни и других угодий.

Почвенно-экологическая оценка проводится на основании свойств почв и климатических показателей.

В основу положен расчет почвенно-экологического индекса (Пэи) по формуле, предложенной Л.Л.Шишовым и другими (Л.Л. Шишов, 1991):

, (2)

где Пэи – почвенно-экологический индекс;

12,5 – постоянный множитель;

2 – максимально возможная плотность сложения;

V – плотность сложения почвы в среднем для метрового слоя, г/см3;

П – «полезный» объем почвы в метровом слое;

ДС – дополнительно учитываемые свойства почв: содержание гумуса, рН водной вытяжки, степень эродированности почв и др.;

Уt>10 – среднегодовая сумма температур более 10оС;

КУ – коэффициент увлажнения: для степной зоны – 4,9;

Р – поправка к коэффициенту увлажнения;

КК – коэффициент континентальности;

А – итоговый агрохимический показатель – содержание элементов питания.

3.2 Результаты исследований

На исследуемом склоне были заложены четыре разреза: первый – на целине, остальные на пашне в верхней, в средней и нижней частях склона (рисунок 4).

Морфологическое описание заложенных разрезов приводится ниже.

Р-1

Р-2

Р-3

Р-4

Рисунок 4 - Почвенно-геоморфологический профиль

Разрез 1 (целина).

АД дернина.

А гумусово-аккумулятивный, темно-серый с буроватым оттенком, холодит, средний суглинок, комковатый, густо пронизан корнями растений, слабо уплотнен, тонкопористый, переход очень постепенный.

Характеристики

Список файлов ВКР