Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Мирской Александр Борисович

Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе
<
Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Мирской Александр Борисович. Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.01 / Мирской Александр Борисович; [Место защиты: Ставроп. гос. аграр. ун-т]. - Ставрополь, 2008. - 166 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-6/164

Содержание к диссертации

Введение

1. Обзор литературных источников 10

1.1. Изменения в составе и свойствах почв при их вовлечении в сельскохозяйственное производство 10

1.2. Современное значение агроландшафтных систем земледелия 19

1.3. Пути сохранения и повышения плодородия почв 31

1.4. Роль сельскохозяйственных культур в сохранении и повышении плодородия почв 36

1.5. Обработка почвы - главнейший элемент агроландшафтного земледелия 39

1.6. Система агроэкологической оценки сельскохозяйственных культур 46

2. Место и методы исследований 51

2.1. Общие сведения о хозяйстве 51

2.2. Характеристика материнских пород 52

2.3. Характеристика климата 5 5

2.4. Рельеф 56

2.5. Общие сведения о почвенном покрове 58

2.6. Методика исследований 59

3. Изменение состава и свойств солонцевато-слитых черноземов 61

3.1. Морфологические признаки почв 61

3.2. Физические свойства 69

3.3. Содержание гумуса и элементов питания 74

3.4. Солевой состав 78

4. Существующая система земледелия и землеустройства 83

5. Рекомендуемая система земледелия и землеустройства 86

5.1. Система землеустройства 8 6

5.2. Свообороты 91

5.3. Баланс гумуса в научно обоснованных севооборотах 98

5.4. Система почвозащитной обработки почвы 102

6. Экономическая эффективность адаптивно-ландшафтной системы земледелия 107

Выводы 114

Предложения производству 116

Список использованной литературы

Введение к работе

Развитие теории и практики ландшафтоведения на всех этапах было тесно связано с насущными задачами земледелия. В становлении научного ландшафтоведения большое значение имеет концепция В. В. Докучаева, сущность которой состоит в том, что территориальная дифференциация земледелия должна быть строго обоснована с комплексно-географических (ландшафтных) позиций, начиная от обоснования систем земледелия по ландшафтным зонам и заканчивая определением сроков проведения агротехнических приемов, количества вносимых удобрений и т. д. (Кирюшин В. И., 1996). Первые попытки научного подхода к организации землепользования были предприняты в США, в частности Мичиганской земельной экономической службой в 80-90 годах XIX века. В ходе исследований предпринимались попытки дифференциации сельских районов по ландшафтным признакам. С этого момента в освоении территории вводятся ограничения в использовании земель, формируется специализация хозяйственной деятельности (Кирюшин В. И., 1996).

Для «геосистемного» этапа ландшафтоведения 70-х годов прошлого столетия характерна интенсивная разработка теоретических вопросов, преимущественно в плане экологизации земледелия на агроландшафтной основе, приведшая к разработке академиком В. Б. Сочавой учения о геосистемах, а на Западе - к трансформации ландшафтоведения в ландшафтную экологию. Использование современных идей и методов ландшафтоведения (ландшафтной экологии), синтезирующих экологические и географические подходы, гораздо продуктивнее, нежели простая экологизация или географизация земледелия (Бахтизин И. Р., 1998; Иванов А. Л., 1998).

Эффективность современного ландшафтного анализа для земледелия доказывается работами по ландшафтному обоснованию контурно-мелиоративного земледелия, почвозащитного устройства агроландшафта, концепции за управлением агроландшафтами (Методические рекомендации

по проектированию комплексов противоэрозионных мероприятий на расчетной основе, 1985; Методические указания по ландшафтным исследованиям для сельскохозяйственных целей, 1990; Исаченко А. Г., 1991).

Переход к ландшафтным системам земледелия обеспечит условия для экологически безопасного и экономически целесообразного использования природных и антропогенных ресурсов с целью получения экономически чистой сельскохозяйственной продукции (Жученко А. А., 1990; 1994; Ландшафтное земледелие, 1993).

Анализ современного состояния земельного фонда в целом ряде хозяйств показал, что существующая интенсивная многозатратная система ведения хозяйства ведет к дальнейшему ухудшению экологической обстановки, ускоренному развитию эрозионных и дефляционных процессов, снижению плодородия почв, а в целом - к дальнейшей деградации сельскохозяйственных угодий. Такая форма хозяйствования без учета природных условий отрицательно сказывается и на экономических показателях хозяйства, ведет к увеличению затрат, которые не покрываются стоимостью реализованной продукции, что в конечном итоге ведет к неконкурентоспособности производимой продукции (Кирюшин В. И., 1995; Белюченко И. С, 1996; Сатаров Г. А., Карпович К. М., 1998).

В отличие от организации территории в СССР, которая складывалась на принципах директивного размещения угодий, жесткого планирования посевных площадей, укрупнения полей севооборотов, выравнивания их границ и придачи им прямоугольной или квадратной формы, адаптивно-ландшафтная система земледелия предполагает оптимизацию структуры земельных угодий и рациональное размещение их в пространстве на принципах рационального природопользования и с учетом природных законов, закономерностей и особенностей.

Землепользование ООО АПК «Крымгиреевское» состоит из одного массива, расположенного в юго-восточной части Андроповского района Ставропольского края, в Кубано-Янкульском степном ландшафте.

Общая площадь пашни хозяйства составляет 7125,7 га, куда включены поля с различной степенью эродированности и дефляции, с уклонами от 0 до 9 и более градусов. Проявление эрозии и дефляции, выращивание пропашных культур на склонах 5-7 и более градусов, отсутствие научно обоснованных севооборотов и другое, привело к резкому снижению урожайности выращиваемых культур и сокращению валового производства. Поэтому нами осуществлена следующая дифференциация пашни хозяйства.

К первой группе отнесена пашня площадью 2226 га различных почвенных разностей от 0 до 3. На этих полях предусматривается выращивание сельскохозяйственных культур без ограничений в зернопропашном севообороте.

Ко второй группе отнесена пашня площадью 1729 га с уклонами от 3 до 5, подверженная, в основном, слабой эрозии, где без значительных затрат на мелиорацию и противоэрозионные мероприятия возможно выращивание таких видов кормовых культур, как многолетние и однолетние травы, а также зерновых колосовых культур в зернотравяных севооборотах в соотношениях с определенными схемами научно обоснованных севооборотов.

К третьей группе отнесена пашня площадью 1533 га из различных почвенных разностей, подверженных средней эрозии и слабой дефляции с уклонами от 5 до 7. Эти почвы характеризуются средней солонцеватостью.

В связи с тем что финансовое состояние хозяйства испытывает затруднения, а химическая мелиорация требует больших затрат, применение ее в данный момент невозможно. Более экономично возделывание на этих почвах солеустойчивых, малотребовательных к плодородию однолетних и многолетних трав и зерновых колосовых культур сплошного сева.

К четвертой группе отнесены сельхозугодья площадью 1678 га, расположенные на склонах 7-9 градусов и более. Эти угодья переведены в сенокосы и пастбища.

Разработанные системы земледелия на агроландшафтной основе позволят свести к минимуму негативные явления - эрозию и дефляцию, сохранить

и повысить плодородие полей и существенно увеличить продуктивность сельскохозяйственных угодий хозяйства.

Разработке научно обоснованной системы земледелия на агроланд-шафтной основе и посвящена данная научная работа.

Актуальность исследований. Освоение территории Минераловодской холмистой равнины в 50-60-е годы XX века шло без учета конкретных почвенных условий. Система землеустройства предполагала вовлечение в систему земледелия угодий со скошенным рельефом, крутыми склонами свыше 7 и 9. Кроме того, были распаханы солонцы и солонцевато-слитые почвы, имеющие высокую степень слитизации. Они имеют низкий уровень эффективного плодородия по отношению к культурным растениям, но довольно высокий уровень плодородия по отношению к целинным травам, представленным разнотравно-злаковыми ассоциациями.

Почти полувековое использование почв склоновых массивов привело к активному развитию эрозии. В зоне Армавирского ветрового коридора почвы слитого ряда оказались наиболее подверженными дефляции. Система земледелия хозяйства не предусматривала применения почвозащитных орудий. Неправильное размещение культур в севообороте, а иногда и полное его отсутствие, привело к снижению содержания органического вещества, макро- и микроэлементов питания растений, к дальнейшему развитию процессов слитизации и ухудшению физических свойств почвы. Все это обусловило значительное снижение почвенного плодородия и создало необходимость пересмотра существующей системы земледелия и землеустройства хозяйства.

Цель и задачи исследований. Цель исследований состояла в детальном изучении изменений в состоянии почвенного покрова ООО АПК «Крым-гиреевское» в результате сельскохозяйственного использования, подробном анализе существующей и разработке новой системы земледелия и землеустройства хозяйства.

В задачи исследований входило:

— проведение полевого обследования почв хозяйства по ключевым участкам;

лабораторное исследование почвенных образцов;

анализ существующей системы земледелия и землеустройства;

разработка новой системы земледелия и землеустройства. Научная новизна исследований состоит в том, что в условиях Мине-

раловодской холмистой равнины проведены исследования по влиянию антропогенного фактора на состав и функциональные свойства почв и впервые разработаны рекомендации по внедрению новой системы земледелия и землеустройства в пределах одного хозяйства ООО АПК «Крымгиреевское» Ан-дроповского района.

Объектом исследований явилось ООО АПК «Крымгиреевское» Анд-роповского района.

Практическая значимость исследований состоит в том, что внедрение рекомендованной системы земледелия и землеустройства позволит сохранить и повысить плодородие почв хозяйства и повысить эффективность работы растениеводства. Кроме того, основные элементы системы могут быть успешно использованы в других хозяйствах со сходными условиями, на общей площади 20-25 тыс. га.

Апробация работы. Основные научные результаты были доложены и обсуждены на ежегодной научно-практической конференции Ставропольского ГАУ (1998), в «Книге земледельца» (1998), на международных научных конференциях (г. Ставрополь, 2001, 2002), в научных трудах Кубанского ГАУ (2007).

Публикация результатов исследований. Автором опубликовано 9 научных работ, в том числе одна работа в трудах Кубанского ГАУ, входящих в перечень изданий ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 143 страницах печатного текста, включает 15 таблиц, 3 рисунка, 11 приложений. Список использованной литературы представлен 239 источниками, в том числе 9 иностранных.

В процессе выполнения диссертационного исследования автор получал консультации и помощь доктора сельскохозяйственных наук, профессора, академика РАСХН В. М. Пенчукова, доктора сельскохозяйственных наук, профессора, заведующего кафедрой почвоведения В. С. Цховребова. Помощь в проведении полевых и лабораторных исследований оказывал коллектив кафедры общего и мелиоративного земледелия Ставропольского государственного аграрного университета, за что автор выражает им глубокую признательность.

Особую благодарность за постоянную помощь выражаю научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору Г. Р. Дорожко.

Пути сохранения и повышения плодородия почв

Деградация, обусловленная высокой антропогенной нагрузкой на агро-ценозы, является одним из основных факторов, приводящих к ускоренному падению плодородия почв (Мирской А. Б., 2002).

Для снижения питательной нагрузки на агроэкосистемы важно подобрать культуру и питание таким образом, чтобы ее возделывание не наносило ущерба почвенному плодородию. Сельскохозяйственные культуры по-разному мобилизуют азот почвенных ресурсов. Для пшеницы, ячменя и овса в надземной биомассе С : N 20, заделка в почву растительных остатков приводит к замедлению темпов усвоения азота из почвы. За период трех ротаций модельного севооборота (9 лет) при заделке растительных остатков в почву наметилась тенденция к снижению продуктивности зерновых культур и выноса азота биомассой. Это связано с существенным преобладанием иммобилизации над процессами мобилизации почвенного азота. Для компенсации повышенного закрепления азота почвенных ресурсов при слабой азотмо-билизующей способности растений требуется дополнительное внесение минеральных азотных удобрений.

При возделывании овощных культур, напротив, заделка растительных остатков, для которых характерно низкое отношение С : N 20, приводит к снижению темпов иммобилизации азота почвенных ресурсов и активизации высвобождения азота из внесенной биомассы, что вызывает повышение урожайности и, как следствие, увеличение выноса почвенного азота до 12 %. Это необходимо учитывать в балансовых расчетах при оптимизации азотного питания (Назарюк В. М., Калимуллина Ф. Р., Кленова М. И., 2001).

Степные ландшафты Юга России испытывают все возрастающее антропогенное воздействие, связанное с сельскохозяйственной деятельностью. Степень сельскохозяйственного использования территории на Северном Кавказе в некоторых районах превышает 80 %, а степень распаханности %. Сельскохозяйственное использование земель приводит к уничтожению естественной степной растительности, особенно животного мира и деградации почвенного покрова (Шкорина А. И., Хворостянов В. Г., 1999; Ладо-нин В. Ф., 1999; Казеев К. Ш., Колесников С. И., 2001).

Проводимые исследования влияния антропогенного процесса на степные ландшафты Юга России сталкиваются с проблемой отсутствия эталонных целинных участков степей. При исследовании воздействия антропогенных факторов на степные ландшафты возникают большие сложности, с которыми могли бы сравниться антропогенно-измененные ландшафты. В настоящее время приходится в качестве эталонов привлекать редкие залежные участки, участки под старыми кладбищами и т. д. Необходимо создавать новые участки с прекращением их использования в сельскохозяйственном производстве (Нечаев В. М., 2000; Литвинов В. А., 2000; Казеев К. III., Колесников С. И., 2001).

Интенсивное воздействие человека на природу, усилившееся за последнее десятилетие, привело к деградации земель, обострению экологической обстановки в земледелии, резкому уменьшению отдачи вкладываемых средств, снижению продуктивности земель и целому ряду других негативных факторов (Каштанов А. Н., 1992; Ахметов Ш. И., Осичкин А. Ю., 2001; Пу-хачев А. П. и др., 2001).

Назрела острая необходимость поиска новых путей рационального землепользования, сохранения почвенного плодородия и охраны природных ресурсов. Решение этих вопросов невозможно без комплексного ландшафт-но-экологического подхода при территориальной организации сельскохозяйственного производства, разумного использования природных ресурсов (Тарасов А. С, Бойко Т. М., 1997; Мирской А. Б., 2001).

Основой системы земледелия на ландшафтной основе является оптимальная структура угодий, почвоводоохранная организация территории. При оптимизации структуры угодий в агроландшафтах решаются вопросы рационального использования земель сельскохозяйственного назначения, лесных угодий и выделяются охранные зоны рек и водоемов, места обитания животных, редких и исчезающих растений, земли существующего и перспективного природоохранного фонда, зоны рекреакционного назначения, участки расположения полезных ископаемых, предусматривается мелиорация и консервация земель (Варламов А. А., Волков С. Н., 1991; Вражнов А. В., 1995; Пухачев А. П. и др., 2001).

Освоение адаптивно-ландшафтной системы земледелия базируется в основном на результатах исследовательских, экспериментальных и проектных разработках.

Почвозащитный комплекс на ландшафтной основе включает основные звенья: - контурно-полосная организация территории землепользования с дифференцированным размещением севооборотов: почвозащитные - на средне- и сильносмытых почвах; полевые и кормовые — на слабосмытых и несмытых почвах; - дифференцированное наложение системы агротехнических почвозащитных мероприятий с учетом эродированности пашни и естественных кормовых угодий; - система защитных лесных насаждений и противоэрозионных гидротехнических сооружений (Муха В. Д., Свиридов В. И., 2000; Пухачев В. И. и др., 2001).

За последние 10 лет наблюдается резкое снижение производственного потенциала отраслей агропромышленного комплекса. Вследствие резкого сокращения применения органических и минеральных удобрений заметно снизилось почвенное плодородие.

Характеристика материнских пород

Основными почвообразующими породами зоны исследования являются развитые на майкопских глинах четвертичные отложения, представленные элювиальными, элюво-делювиальными, делювиальными и аллювиально-делювальными глинами. Чаще всего они бурые, желтовато-бурые, вязкие, неслоистые, загипсованные. Мощность их колеблется от 2—3 до 10 метров.

Кроме четвертичных отложений на эрозионно-опасных участках материнскими породами являются третичные миоценовые отложения верхнего Майкопа. Залегают они, как правило, на размытой поверхности верхнемиоценовых слоев, представленных мергелями, и имеют мощность до 10000 метров.

Минералогический состав четвертичных глин довольно разнообразен. Общим признаком является то, что порода состоит в основном из глинистого вещества и примеси алевритового материала, составляющего всего 8-10 %. Глинистое вещество сложено мельчайшими чешуйками глинистых минералов, расположенных ориентированно параллельно друг другу, образуя слои (Затенацкая Н. П., 1985). Преобладает монтмориллонит. Его содержание находится в пределах 63-83 %. Содержание каолинита - 7-17 %, иллита - 3-15 %. Надо заметить, что по гранулометрическому составу эти породы средние или тяжелые глины с содержанием илистой фракции до 40-45 %. Почвы, образованные на таких породах, трудно поддаются обработке и не рекомендуются для сельскохозяйственного использования.

Материал алевритового происхождения распределен неравномерно, образуя прослои. В его составе угловато-окатанные зерна кварца, полевых шпатов, рудных минералов и зерна глауконита. К ним приурочены скопления гипса различной формы и волокнистого строения (селенит).

В составе тяжелой фракции до 21 % карбонатов, 32 % лимонита, 10 % черных рудных минералов, а также мусковит, роговая обманка, пироксены, эпидот, гранат, циркон. Пирит отсутствует.

Таким образом, минералогический состав довольно разнообразен, что может благоприятно сказываться на росте и развитии естественной растительности, приспособленной к неблагоприятным физическим и водным свойствам почвы.

Четвертичные отложения минерализованы в различной степени. Общая минерализация изменяется от 23 до 109 г/л. По составу они сульфатно-хлоридные или хлоридно-сульфатные. Содержание НС03 несколько менее 10 ммоль/л (Затенацкая Н. П., 1985).

Физико-химические показатели четвертичных глин довольно отрицательные. Предел текучести составляет 34-49 %, предел пластичности 19-26 %, число пластичности изменяется от 15 до 32 %. Значение набухания достигает 34 %. (Затенацкая Н. П., 1982). При таких физико-химических свойствах почвы, образованные на этих породах, трудно поддаются обработке.

Кроме четвертичных отложений выходящая на поверхность верхняя генерация коренного Майкопа представляет собой глины коричневые, шоко-ладно-коричневые, буровато-серые за счет окислов железа. Образование гидроокислов железа связано с окислением пирита, которым богат коренной майкоп. Пирит встречается в виде прослоек в пластинчатой структуре глин. Толщина пластинок до 2 мм. Имеется большое количество кристаллического гипса, ярозита, окислов железа.

Порода также состоит из глинистого вещества с примесью алевритного материала до 5-6 %. Глинистое вещество состоит из мельчайших чешуек глинистых минералов, среди которых преобладает монтмориллонит. Алевритовый материал сходен с материалом четвертичных отложений.

Итак, очень важными общими показателями для элювиальных и коренных пород Майкопа являются: тяжелый гранулометрический состав, богатый минералогический состав, преобладание глинистых минералов, в основном монтмориллонитовой группы, отрицательные физико-химические свойства, засоленность. Почвы, сформированные на этих породах, нуждаются в специфическом подходе при вовлечении их в сельскохозяйственное производство. При их обработке нужны технологические приемы, не характерные для зональных почв.

Кроме пород средне- и верхнемайкопского ярусов в хозяйстве на небольшой площади распространены сарматские отложения плотных пород в виде песчаников и известняков. Известковые породы богаты по химическому составу. Они содержат до 70 % СаСОз, более 2 % К20 и множество различных микроэлементов. Элювий песчаников менее богат по химическому составу, но создает благоприятные физические свойства почв. Это дает возможность обрабатывать почвы по минимальной или нулевой технологиям.

Содержание гумуса и элементов питания

Гумусовые соединения имеют определенное значение в почвенном плодородии. Их функции разнообразны и многогранны. Структурность почв во многом обусловлена их гумусным состоянием. Будучи высоко молекулярным веществом коллоидной природы, гумус скрепляет почвенные частицы. Как коллоидное вещество он увеличивает емкость поглощения и улучшает физико-химические свойства почв.

Недостаточно еще изучена роль гумусовых веществ как физиологически активных для растений. Гумус активизирует биохимические и физиологические процессы, повышает обмен веществ и общий энергетический уровень процессов в растительном организме, способствует усиленному поступлению в него элементов питания, что сопровождается повышением урожая и улучшением его качества (Туев Н. А., 1989).

Сельскохозяйственное производство приводит к разомкнутости экологической цепи поступления, минерализации и перераспределения органического вещества почв.

Сельскохозяйственная продукция отчуждается вместе с урожаем и поступление свежего органического материала в почву резко сокращается.

Как показали исследования, содержание общего гумуса по профилю изучаемых разрезов претерпевало значительные изменения (табл. 4).

На целине его количество - в пределах 6,4 %. Распашка солонцеватых черноземов плакорного участка привела к снижению содержания общего гумуса в верхнем горизонте на 0,7 %. В горизонте А и далее по профилю изменение в этом показателе незначительно. Содержание гумуса в породе всего 0,1 %.

Снижение содержания гумуса пашни равнинного участка связано, прежде всего, с минерализацией детрита в первые годы после распашки. Затем, как правило, содержание органического материала стабилизируется, так как в процессе разложения остаются собственно гумусовые соединения. Следовательно, потери гумуса на элювиальном ландшафте незначительные.

На крутом склоне картина резко меняется. Содержание гумуса в верхнем горизонте на целине остается практически таким же, как и на плакоре. На пашне его количество, по сравнению с целиной, снижается вдвое и достигает 3,3 %. Причем уже в подпахотном горизонте его запасы составляют всего 1,1 % и в целом незначительны по всему профилю.

На этом участке, как показали морфологические исследования, элювиальный слой, богатый органическим веществом, смыт, а в обнаженном иллювиальном горизонте запасы гумуса не могут быть значительными.

На пологом склоне изменения в количестве гумуса аналогичны крутому, только разница между целиной и пашней не столь значительна и запасы гумуса по профилю пашни выше, чем на крутом склоне.

У подножия склона, в зоне предполагаемой аккумуляции продуктов ветровой эрозии, снова наблюдается резкое различие между целиной и пашней. Содержание гумуса на пашне резко снижается как в верхнем горизонте, так и по всему профилю. Происходит это потому, что в этой части рельефа активно протекает ветровая эрозия и, как указывалось в описании морфологических признаков почв, аккумуляции продуктов водной эрозии не наблюдается. Напротив, сносится не только наносной материал, но и верхний горизонт распаханных почв. Разница в мощности почвенного профиля между целиной и пашней составляет 53 см.

Таким образом, в результате распашки почв элювиальных ландшафтов происходит потеря органического вещества на 0,7 %. Распашка почв, подверженных ветровой и водной эрозии, приводит к уничтожению верхних горизонтов и резкому снижению содержания гумуса. Это отрицательно сказывается на физических свойствах почв. Причем вред, причиняемый дефляцией, равнозначен или даже выше, чем от водной эрозии. В этих условиях необходимо прекратить распашку данных территорий или пересмотреть существующие системы земледелия.

Кроме содержания гумуса нами были изучены изменения в содержании элементов питания.

Изменения в содержании подвижного фосфора и калия могут служить диагностическим признаком деградации почвенного плодородия. Из валовых форм в подвижное состояние они переходят в результате почвообразовательных процессов. Корни растений и сопутствующие им микроорганизмы способны выделять химически активные соединения. Они разлагают в почве фосфаты (апатиты, фосфориты, трикальцийфосфаты), переводя фосфор в доступные соединениям и алюмосиликаты (слюды, гидрослюды), добывая из них калий.

Баланс гумуса в научно обоснованных севооборотах

В процессе производства сельскохозяйственной продукции участвуют различные ресурсы: земля с ее почвенным покровом, сельскохозяйственная техника, трудовые ресурсы, энергетические потоки антропогенного характера и т. д. При этом основная задача адаптивно-ландшафтной системы земледелия заключается в том, чтобы создать оптимальные условия для использования этих ресурсов и взаимоувязать и взаимообусловить их организацию и применение. Поэтому при проектировании системы земледелия необходимо рассчитать показатели, характеризующие эффективность использования земли и установить ее роль в формировании производимой продукции.

Выращивание полевых культур в трех севооборотах - зернопаровом, зернотравяном и травопольном, а также перевод определенной площади пашни, эродированной и дефлированной, в сенокосы и пастбища в значительной мере позволят не только сохранить, но и существенно повысить плодородие почвы, свести до минимума такие негативные явления, как эрозия и дефляция, а это положительно скажется на урожайности производимой в хозяйстве продукции.

С этой целью осуществлен расчет урожайности и валовых сборов выращиваемой продукции (табл. 11).

Общая площадь сельскохозяйственного назначения угодий как при существующей, так и проектируемой системах земледелия составляет 12085 гектара. Почти на 1,5 тысяч га увеличена площадь сенокосов и пастбищ в проектируемой системе земледелия, что привело к сокращению площади посевов озимой пшеницы и подсолнечника.

Введение в севооборот таких культур, как горох, овес и др., значительно увеличит валовой сбор зерновых культур.

В существующей системе земледелия, в отличие от проектируемой, хозяйство получает различные виды продукции полевых культур, и не представляется возможность приведения их к общим показателям. Поэтому нами осуществлен перевод производимой продукции в идентифицированные показатели - кормовые единицы (приложение 3). Существенная прибавка продукции наблюдается при производстве озимого ячменя, гороха, овса, ярового ячменя, люцерны на сено, кукурузы на силос. В конечном итоге существующая система земледелия обеспечивает среднегодовой выход продукции 17800 тонн кормовых единиц, что на 8,1 тысячи тонн меньше, чем в проектируемой систем.

Чтобы определить основные экономические показатели, как например, себестоимость и рентабельность, нами, на основании технологических карт проведен расчет производственных затрат по каждой культуре (табл. 12). И оказалось, что производственные затраты как при существующей, так и проектируемой системах земледелия составляют 65581,0 тысячи рублей (существующая) и 64338,0 тысячи рублей (проектируемая).

Денежная выручка от производства зерна озимой пшеницы в существующей системе составляет 42437,0 тысячи рублей, а в проектируемой - почти на пять миллионов меньше. Зато озимый ячмень даст денежную выручку на шесть миллионов больше. Яровые культуры - горох, овес, яровой ячмень почти на девять миллионов дадут больше денежной выручки в проектируемой системе, чем в существующей. Реализация сена люцерны даст хозяйству девять миллионов рублей в проектируемой системе, а в существующей эта продукция вообще не производится (табл. 13).

В конечном итоге ежегодная денежная выручка в существующей системе хозяйства составляет 85 миллионов 155 тысяч рублей, а проектируемая обеспечит этот показатель в 106 миллионов 563,1 тысячи рублей, что на 21,4 миллиона рублей больше, что имеет огромное значение для решения в хозяйстве таких насущных проблем, как осуществление расширенного воспроизводства, решение социальных программ и т. д.

Расчет экономической эффективности производства сельскохозяйственной продукции на один гектар пашни показал, что в зернопропашном севообороте прибыль на 1 га пашни составит 6 тысяч рублей. В зернотравяном - 5,9, в травопольном - 4,7 тысячи рублей на один гектар. В существующей системе этот показатель составил только 2,7 тысячи рублей, что практически в два раза меньше, чем в проектируемой адаптивно-ландшафтной системе.

Уровень рентабельности в среднем в проектируемой системе в два раза выше, чем в существующей. Этот показатель по севооборотам колеблется от 59,9 до 81,0 %, а в существующей этот показатель составил только 37,6 %, что указывает на то обстоятельство, что разработанная система земледелия обусловит более производительное использование пашни в хозяйстве (табл. 14).

Похожие диссертации на Разработка элементов системы земледелия эродированных почв Минераловодской холмистой равнины на агроландшафтной основе