Агромелиоративные мероприятия по ускорению поверхностного и внутрипочвенного стока при осушении полугидроморфных почв таежно-лесной зоны.

Агромелиоративные мероприятия по ускорению поверхностного и внутрипочвенного стока при осушении полугидроморфных почв таежно-лесной зоны.

Мероприятия по ускорению поверхностного стока: устройство ложбин, узкозагонная вспашка, бороздование, гребневание, грядование, планировка, профилирование, а также мероприятия по улучшению водно-физических свойств подпахотных горизонтов: глубокое рыхление, химическая мелиорация, кротование и др. Их применяют на глинистых и тяжелосуглинистых почвах с низкой водопроницаемостью.

Планировка - в районе почв с низким коэффициентом фильтрации должна проводиться очень осторожно; хорошо зарекомендовала себя кулисная планировка.

Профилирование – придание поверхности определённого уклона.

Узкозагонная пахота (вспашка в свал) - при этом приёме формируются разъёмные борозды. По ним вода отводится за пределы осушаемой территории.

Грядование и гребневание - приём, направленный на осушение территории при помощи увеличения её испаряющей поверхности. Квали - представляют собой выпуклые гряды, а между ними проходят небольшие каналы или разъёмные борозды. Эффективнее всего их использование в сочетании с дренажной сетью. Используют их в основном в странах субтропического климата. Кротование - приём, направленный на перераспределение почвенной влаги, находящейся в избытке в верхних слоях почвенного профиля, в нижние горизонты, и их аэрацию. Кротовины создают обычно на глубине 40-60 см.

Глубокое мелиоративное рыхление - в задачи глубокого мелиоративного рыхления почв с водоупорным иллювиальным горизонтом входит рыхление водоупорного горизонта с целью обеспечения связи гравитационной влаги, находящейся в верхних слоях почвенного слоя, с дренажной системой.

Чизелевание - мероприятие, направленное на разрушение уплотнённых горизонтов, находящихся под пахотным слоем до глубины 40- 45 см, и осуществляющееся с помощью специальных чизельных плугов.

 

 

Агрономическая оценка гранулометрического состава почвы

Это соотношение в почве фракций элементарных почвенных частиц разной крупности независимо от их минералогического и химического составов. Влияет практически на все свойства почвы.

Его выражают в % от массы фракций разного размера. Выделяют фракции, мм: < 0,001 – ил – наиболее активная часть почвы, обогащённая гумусом, элементами зольного и азотного питания растений, играющая основную роль в поглотительной способности и структурообразовании; 0,001 – 0,005 – пыль мелкая - близка к илистой фракции по содержанию гумуса, способна к коагуляции и структурообразованию, но в меньшеё степени, чем илистая фракция; 0,005 – 0,01 – пыль средняя – не способна к коагуляции и структурообразованию, удерживает влагу, обладает слабой водопроницаемостью; 0,01 – 0,05 – пыль крупная – обладает невысокой влагоёмкостью, быстро набухает; 0,05-0,25 – песок мелкий; 0,25-0,5 – песок средний; 0,5-1,0 – песок крупный – обладает высокой водопроницаемостью и крайне низкой поглотительной способностью; >1 мм – гравий. Частицы <0,01 мм объединены в более крупную фракцию физической глины, а >0,01 мм – во фракцию физического песка. На основании содержания физической глины (или песка) дают название почвы по гранулометрическому составу. Содержание физической глины (частиц размером менее 0,01 мм), %0-5—Рыхлопесчаная, 5-10%--связнопесчаная,10-20—Супесчаная, 20-30—Легкосуглинистая, 30-40—Среднесуглинистая, 40-50 –Тяжелосуглинистая, 50-65—Легкоглинистая, 65—80—Среднеглинистая, 80-100—Тяжелоглинистая.

Гранулометрический состав определяет многие стороны хозяйственного использования почв. От него зависят водопроницаемость и водоудерживающая способность почв. Низкая влагоёмкость песчаных и супесчаных почв – основная причина недостатка влаги для растений в засушливых условиях. Тогда как в гумидных условиях почвы тяжёлого механического состава больше подвержены оглеению.

Различия в гранулометрическом составе оказывают влияние на тепловой режим. Лёгкие почвы быстрее прогреваются, а тяжёлые, из-за большой влагонасыщенности, - позже, следовательно – позднее наступает их физическая спелость.

От соотношения механических элементов сильно зависит структурное состояние почв. В этом отношении неблагополучны песчаные и супесчаные почвы. Также редко бывает удовлетворительной структура пылеватых почв с низким содержанием коллоидов.

Гранулометрический состав в значительной мере предопределяет гумусовое состояние почв. Тяжёлые почвы всегда более гумусированы по сравнению с лёгкими.

Агрономическая оценка гранулометрического состава зависит от генезиса почв и многих обусловленных им особенностей гумусового и структурного состояния, физико-химических и химических свойств.

Сопоставляя многочисленные данные по гранулометрическому составу почв и урожайности зерновых культур в зональном аспекте, Н.А. Качинский разработал десятибалльную систему оценки основных типов и подтипов почв. Наиболее высоким бонитетом среди подзолистых почв характеризуются легкосуглинистые разновидности, довольно близки к ним супесчаные в переувлажненных и холодных районах. Почвы данных категорий более теплые, лучше прогреваются, более водопроницаемы, поспевают раньше, чем глинистые и тяжелосуглинистые, их легче обрабатывать. На более южных дерново-подзолистых почвах наивысший бонитет отмечается у среднесуглинистых разновидностей. Из серых лесных почв высшую оценку получают тяжелосуглинистые, из черноземов – глинистые разновидности, наиболее гумусированные и оструктуренные, с хорошей агрегатированностью. Увеличение бонитета более тяжелых почв к югу связано с благоприятным водным режимом в засушливых условиях.

Для каждой с/х культуры определяют оптимум содержания в почве физической глины. Этот оптимум различается в зависимости от типа почв.

 

Засоленные почвы

Засоленные почвы – почвы, содержащие в своем профиле легкорастворимые соли в токсичных для с\х растений количествах. Засоленные почвы представлены двумя типами солончаков (автоморфными и гидроморфными), а также солончаковыми и солончаковатыми родами черноземов, каштановых почв, сероземов. Особую категорию засоленных почв составляют солонцы и солонцеватые почвы, в которых солончаковый процесс сопряжен с солонцовым. Распространены преимущественно в зоне сухих и пустынных степей, пустынях, иногда – в степной, лесостепной и таежно-лесной зоне. Источники солей в почвах: солесодержащие породы; Антропогенный источник; Засоленные грунтовые воды; Перенос солей ветром (в районах распространения соленых озер, солончаков и на морском побережье); Биогенная аккумуляция (вынос растениями солей из глубоких горизонтов на поверхность), Вулканическая деятельность (излияния солевых грязей).

СОЛОНЧАКИ – очень сильно засоленные почвы с поверхности и по всему профилю. Сущность солончакового процесса – накопление солей в почве. Образуются при высоком залегании засоленных грунтовых вод в условиях выпотного режима, на засоленных породах, иногда – в результате приноса солей ветром, часто – вследствие неправильного орошения. Содержание солей: сода (Na2CO3) - > 0.5-0.6 % от массы почвы; Хлориды - > 0,7-0,8 %, Сульфаты - > 1,4 %. Профиль слабо дифференцирован: А – гумусовый, В – переходный горизонт и С – почвообразующая порода. Классификация: типы: гидроморфные, автоморфные. Гидроморфные образуются при близком залегании высокоминерализованных грунтовых вод при выпотном водном режиме. Делятся на подтипы: луговые, мерзлотные, типичные и т.д. Автоморфные солончаки формируются на засоленных почвообразующих породах при глубоком залегании грунтовых вод. Материнские породы – чаще всего элювий и делювий древних отложений, морские засоленные породы четвертичного периода. Делятся на подтипы: Остаточные (реликтовые), Эолово – бугристые, Отакыренные – пустынные, Литогенные. Освоение солончаков возможно при проведении сложной мелиорации, например, промывки (часто с одновременным возделыванием риса на фоне глубокого дренажа. Поливные воды только пресные. Существует опасность подъема грунтовых вод при переливе и как следствие – вторичное засоление). Предупредить вторичное засоление – посадка древесной растительности (много воды расходуется на транспирацию, => уровень грунтовых вод понижается), либо покрыть дно оросительных каналов водонепроницаемым материалом.

СОЛОНЦЫ: содержат в поглощенном состоянии большое количество обменного натрия, а иногда и магния в иллювиальном горизонте В. Приурочены к территориям с солевыми аккумуляциями, подверженными колебательным процессам засоления/рассоления. Главный фактор и причина солонцеватости – присутствие в почве обменного натрия. Натрий вытесняет из ППК другие ионы (т.к. его много). Для образования солонцов из солончаков необходима периодическая смена процессов засоления и рассоления (рассоление: удаление растворимых солей, образование соды, диспергирование и вынос почвенных частиц вниз по профилю). Солонцы образуются только при соотношении Na/(Ca+Mg) > =4. Если источником Na является сода (выветривание магматических и осадочных пород, содержащих Na, к-рый реагирует с углекислотой почвы), солонцы возникают минуя стадию солончаков. По направленности солонцовых процессов выделяют солонцы: реликтовые с очень низким содержанием обменного Na и глубоколежащим солонцовым горизонтом; остаточные (малонатриевые), эволюционирующие в сторону рассолонцевания с ослаблением влияния солей в верхних горизонтах; с близким залеганием солей; с тенденцией к рассолонцеванию, но с близким залеганием солевых горизонтов. Классификация: типы Автоморфные (степные) – в условиях глубокого залегания грунтовых вод, вследствие выхода засоленных пород. Преобладает хлоридно-сульфатный тип засоления. Полугидроморфные (лугово-степные) – на первой и второй надпойменных террасах, в понижениях в условиях грунтового или смешанного питания. Гидроморфные (луговые, лугово-болотные, луговые мерзлотные) – в поймах рек, понижениях. Луговые – при высоком залегании грунтовых вод. Лугово-болотные – высокие грунтовые воды + избыточное поверхностное увлажнение. Луговые мерзлотные – при близком залегании многолетней мерзлоты. Подтипы по зональному признаку (черноземные, каштановые и т.д.) Роды: По химизму (содовые, смешанные, нейтральные и т.д.). По глубине засоления (верхняя граница солевых выделений):Солончаковые – соли на глубине 5 – 30 см, Высокосолончаковые – 30-50 см Солончаковатые – 50-100 см, Глубокосолончаковатые – 100-150 см, Несолончаковатые (глубокозасоленные) – 150-200 см. По степени засоления: солонцы-солончаки, сильнозасоленные, среднезасоленные,Юслабозасоленные, незасоленные. По глубине залегания карбонатов и гипса: Высококарбонатные – выше 40 см, Глубококарбонатные – ниже 40 см, Высокогипсовые – выше 40 см, Глубокогипсовые – ниже 40 см. Виды: По мощности надсолонцового горизонта: корковые (до 3 см), мелкие (3-10 см), средние (10-18 см), глубокие (более 18 см); По содержанию поглощенного Na в солонцовом горизонте; По степени осолодения; По структуре в солонцовом горизонте В: столбчатые, ореховатые, призматические, глыбистые. ПРОФИЛЬ резко дифференцирован. Гумусовый горизонт более легкий, иллювиальный – очень плотный и тяжелый. Плохие водно – физические и физико-механические свойства. В сухом состоянии очень плотные и твердые, влажные – вязкие, липкие. Водопроницаемость низкая, количество влаги, недоступной растениям высокое. Коренное улучшение возможно: Гипсование, Внесение железа, серной кислоты, Трехъярусная или плантажная вспашка., При мелких пятнах – землевание (нагребание на солонцы плодородного слоя скреперами).

СОЛОДИ. Распространены в лесостепи, степи, сухой степи, полупустыне. Повсеместно приурочены к понижениям. По Гедройцу, образуются из солонцов путем их деградации в результате замещения обменного натрия на водород. В условиях щелочной реакции, возникающей из-за взаимодействия освобожденного Na с углекислотой, происходит разрушение ППК. Характерный признак солодей – наличие аморфной кремнекислоты, образующейся в результате некоторого распада алюмосиликатов под воздействием щелочных растворов. Свободная кремнекислота может образоваться как при рассолении солонцов, так и при периодическом воздействии на незасоленную почву слабых растворов натриевых солей. Временный анаэробиозис способствует образованию активных органических кислот и подвижных форм Fe и Mn, что способствует выносу элементов из вышележащих горизонтов.Профиль резко дифференцирован:Ао– подстилка или дернина;А1– гумусовый, А2– осолоделый, белесый, плитчатый или слоевато-чешуйчатый с железо-марганцевыми конкрециями или ржавыми пятнами; А2В – переходный, неоднородно окрашенный бурый с белесыми пятнами, уплотненный, плитчато – ореховатый; В – иллювиальный, може6т подразделяться на 2-3 подгоризонта, темно-бурый, ореховато-призмовидный, с отчетливой лакировкой и присыпкой SiO2 на гранях, плотный, вязкий. Классифицируются на подтипы: Лугово-степные – в понижениях с хорошим травяным покровом. А1слабо выражен. Похожи профилем на дерново-подзолистую почву; Луговые – в понижениях типа лиманов с хорошим травяным покровом; Лугово-болотные (торфянистые) – в четко выраженных понижениях под лугово-болотной растительностью при высоком стоянии грунтовых вод. Выражены оторфованная дернина, торфянистый горизонт, дерновый, осолоделый оглееный, иллювиальный. По всему профилю сильное оглеение. Роды: с учетом остаточных признаков солонцеватости и засоления: Незасоленные; Бескарбонатные; Несолонцеватые; Солонцеватые; Солончаковатые.

Низкое естественное плодородие. Необходимо внесение органики и минералки. Часто имеют кислую реакцию в верхних горизонтах – желательно известкование. Глубокое рыхление благотворно влияет на плохие водно-физические свойства солодей (пылеватость, бесструктурность, слабая водопроницаемость, высокая плотность). Использование ограничено из-за рельефа (в западинах, долго переувлажнены). Если расположены мелкими пятнами – возможно землевание. Целесообразно оставлять под древесной растительностью.

 

 

Содержание и принципы организации агроэкологического мониторинга земель.

Агроэкологический мониторинг является важной составляющей общей системы мониторинга и представляет собой общегосударственную систему наблюдений и контроля за состоянием и уровнем загрязнения агроэкосистем (и сопредельных с ними сред) в процессе интенсивной, сельскохозяйственной деятельности.

Основная конечная цель - создание высокоэффективных, экологически сбалансированных агроценозов на основе рационального использования и расширенного воспроизводства природно-ресурсного потенциала, грамотного применения средств химизации и т. д.

Основными блок-компонентами агроэкосистем являются атмосфера, вода, почва, растения. Проведение мониторинга по каждому из этих объектов имеет определенные особенности.

Содержание агроэкологического мониторинга: - сточные и грунтовые воды; - питьевые воды;-выделения;-токсиканты;-корма;-продукты питания.
В задачи агроэкологического мониторинга входят: организация наблюдений за состоянием агроэкосистем; получение систематической объективной и оперативной информации по регламентированному набору обязательных показателей, характеризующих состояние и функционирование основных компонентов агроэкосистем; оценка получаемой информации; прогноз возможного изменения состояния данного агроценоза или системы их в ближайшей и отдаленной перспективе; выработка решений и рекомендаций; консультации; предупреждение возникновения экстремальных ситуаций и обоснование путей выхода из них; направленное управление эффективностью агроэкосистем.

Основными принципами агроэкологического мониторинга являются: Комплексность, т.е. одновременный контроль за тремя группами показателей, (показатели ранней диагностики изменений; показатели, характеризующие сезонные или кратко срочные изменения; показатели долгосрочных изменений). Непрерывность контроля за агроэкосистемой, предусматривающая строгую периодичность наблюдений по каждому показателю с учетом возможных темпов и интенсивности его изменений. Единство целей и задач исследований, проводимых разными специалистами (агрометеорологами, агрохимиками, гидрологами, микробиологами, почвоведами и т. д.) по согласованным программам под единым научно-методическим руководством. Системность исследований, т.е. одновременное исследование блока компонентов агроэкосистемы: атмосфера - вода - почва - растение - животное - человек. Достоверность исследований, предусматривающая, что точность их должна перекрывать пространственное варьирование, сопровождаться оценкой достоверности различий. Одновременность (совмещение, сопряженность) наблюдений по системе объектов, расположенных в различных природных зонах.

 

 

Агромелиоративные мероприятия по ускорению поверхностного и внутрипочвенного стока при осушении полугидроморфных почв таежно-лесной зоны.

Мероприятия по ускорению поверхностного стока: устройство ложбин, узкозагонная вспашка, бороздование, гребневание, грядование, планировка, профилирование, а также мероприятия по улучшению водно-физических свойств подпахотных горизонтов: глубокое рыхление, химическая мелиорация, кротование и др. Их применяют на глинистых и тяжелосуглинистых почвах с низкой водопроницаемостью.

Планировка - в районе почв с низким коэффициентом фильтрации должна проводиться очень осторожно; хорошо зарекомендовала себя кулисная планировка.

Профилирование – придание поверхности определённого уклона.

Узкозагонная пахота (вспашка в свал) - при этом приёме формируются разъёмные борозды. По ним вода отводится за пределы осушаемой территории.

Грядование и гребневание - приём, направленный на осушение территории при помощи увеличения её испаряющей поверхности. Квали - представляют собой выпуклые гряды, а между ними проходят небольшие каналы или разъёмные борозды. Эффективнее всего их использование в сочетании с дренажной сетью. Используют их в основном в странах субтропического климата. Кротование - приём, направленный на перераспределение почвенной влаги, находящейся в избытке в верхних слоях почвенного профиля, в нижние горизонты, и их аэрацию. Кротовины создают обычно на глубине 40-60 см.

Глубокое мелиоративное рыхление - в задачи глубокого мелиоративного рыхления почв с водоупорным иллювиальным горизонтом входит рыхление водоупорного горизонта с целью обеспечения связи гравитационной влаги, находящейся в верхних слоях почвенного слоя, с дренажной системой.

Чизелевание - мероприятие, направленное на разрушение уплотнённых горизонтов, находящихся под пахотным слоем до глубины 40- 45 см, и осуществляющееся с помощью специальных чизельных плугов.