3.5 Глубина залегания грунтовых вод

На водораздельной части грунтовые воды залегают на глубине 8-10 метров, и, естественно, никакого влияния на процесс почвообразования не оказывают, тем самым корневая система многолетних насаждений находится в безопасной зоне.

Что касается пойменного участка, то здесь сказалось заметное влияние р. Плоская, поднимающая грунтовые воды, особенно в период наибольшего своего наполнения. Здесь по данным почвенного обследования, грунтовые воды залегают от 1,5-3,5-5 м.

Уровень грунтовых вод в этой части ОО «Михайловское» находится в прямой зависимости от высоты местности, поэтому заболачивание почвы происходит на небольших понижениях.

4. Химический состав почв

4.1 Гумус

По мнению И.С. Кауречева (1989) гумус - это основная часть органического вещества почвы, полностью утратившая черты анатомического строения организмов. Делятся на 2 большие группы веществ:

Неспецифичесике органические вещества, которые могут быть выделены из почвы, идентифицированы и количественно определны (сахара, аминокислоты, белки, органические основания, дубильные вещества и т.п.) В большинстве минеральных почв составляют еденицы процентов общего содержания органического вещества;

Специфические гумусовые соединения - наиболее характерная специфическая часть, составляющая приблизительно 80-90 % общего содержания органического вещества в большинстве минеральных почв.

Гумусовые вещества представляют собой смесь различных по составу и свойствам высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений, объединенных общностью происхождения, некоторых свойств и чертами строения.

Гумусовые вещества по растворимости и экстрагируемости делят на большие группы: фульвокислоты (ФК), гуминовые кислоты (ГК) и гумин; иногда выделяют особую группу гиматомелановых кислот.

Фульвокистоты - наиболее растворимая группа гумусовых соединений, обладающая высокой подвижностью, значительно более низкими молекулярными массами, чем средне взвешенные молекулярные массы гумусовых веществ в целом. Содержание углерода более низкое, чем у представителей других групп гумусовых веществ. Обладают относительно более выраженными кислотными свойствами и склонностью к комплексно - и хелатообразованию. Фульвокислоты имеет более светлую окраску, чем вещества других групп. Преобладает в почвах подзолистого типа, красноземах, некоторых почвах тропиков, сероземах.

Гуминовые кислоты - нерастворимая в минеральных и органических кислотах группа гумусовых соединений. Имеет в среднем более высокомолекулярные массы, повышенное содержание углерода (до 62%), менее выраженный кислотный характер. Преобладают в черноземах, каштановых почвах, иногда в серых лесных и хорошо окультуренных дерново-подзолистых.

Гумин - неэкстрагируемая часть гумуса. Представлена, по видимому, двумя типами соединений: гумусовыми веществами, наиболее прочно связанными с глинистыми минералами (глиногумусовый гумин); частично разложившимися растительными остатками, утратившими анатомическое строение и обогащенными наиболее устойчивыми компонентами, прежде всего лигнином (детритий гумин).

Гиматомелановые кислоты - группа гумусовых веществ с промежуточными свойствами между фульвокислотами и гуминовыми кислотами. Ранее включались в группу гуминовых кислот. Отличаются от последних растворимостью в полярных органических растворителях и другими свойствами (Кауречев И.С., 1989).

Гумус - основа плодородия почв, обеспечивающий стабильную продуктивность возделываемых культур, поддерживает и восстанавливает благоприятные агрофизические почвенные условия.

При интенсификации производства, без должной заправки полей органическими удобрениями существенно снижается запасы гумуса в почве (Рыбенец Г.В., 1994).

Е.В. Агафонов и Е.В. Полуэктов (1999) утверждают, что характерным признаком черноземов предкавказких является высокая карбонатность (до 2,5-4,0 % CaCO3 в пахотном слое) и значительная мощность гумусового горизонта, достигающего 100-140 см. Содержание гумуса в горизонте А составляет 4,0-4,2 %, вследствие большой мощности гумусового горизонта запасы гумуса достигают 340-470 т/га.

Предкавказкий чернозем отличается от других типов чернозем большой мощностью гумусовых горизонтов и повышенной карбонатностью. Гумуса в горизонте А обычно содержится от 4 до 5 %, а в некоторых разновидностях до 3,6-3,8%. С глубиной количество гумуса уменьшается постепенно. Так в полуторно-метровой толще предкавказских черноземов запас гумуса составляет 475-561 т/га. Запас гумуса необходимо пополнять внесением органических удобрений, так как на старопахотных землях идет медленный процесс уменьшения его в пахотном слое. В связи с этим почти половина запасов гумуса сосредоточено в слое 0-30 см, также уменьшение гумуса связано и со степенью смытости почвы, т.е. эродированности.

Эродированные предкавказские черноземы имеют меньшую мощность гумусового горизонта. Содержание гумуса по мере увеличения степени эродированности уменьшается в пахотном слое до 3,7-2,5%. Общий запас гумуса по отношению к неэродированным почвам сокращается на 20-60%. Резко увеличивается содержание карбонатов кальция, их количество в пахотном слое средне - и сильноэродированных почв составляет 4-6%.

4.2 Поглощенные катионы

Важной физико-химической характеристикой является состав почвенного поглощающего комплекса (ППК).

Емкость поглощения - это сумма всех поглощенных Катонов, способных к обмену на другие катионы. Они выражаются в миллиграмм - эквивалентах на 100 г почвы. Из поглощенных катионов в почве могут быть катионы водорода, кальция, магния, натрия, калия.

В почвах Ростовской области основными катионами являются катионы кальция, магния, а в солонцеватых почвах и солонцах, кроме них, катион натрия.

Величина емкости поглощения больше в черноземах, чем в каштановых почвах, а в глинистых разновидностях больше, чем в суглинистых и супесчаных.

Почва способна поглощать фосфорную кислоту и ее соли, нитраты она поглощает слабо и только биологическим путем - бактериями.

Из поглощенных катионов положительную роль играет катион кальция, способствующий образованию прочной структуры почв, которая определяет хорошие физические свойства почв.

Предкавказские черноземы имеют слабощелочную реакцию. Емкость поглощения средняя - 39,0-48,0. В поглощенном состоянии находятся катионы кальция, магния, натрия, и калия, причем преобладает кальций (87,5-90%).

Почвенный раствор представляет собой почвенную воду со всеми растворенными в ней органическими и минеральными веществами. Из этого раствоа корневая система растений потребляет минеральные соединения основных элементов питания - азота, фосфора и калия, а также кальция, магния, серы и другие макро и микроэлементы.

По классификации проф. Л.П. Розова, в незасоленных почвах сухого остатка менее 0,2%, в слабозасолекнных- 0,25-0,5%, в слабозасоленных - 0,5-0,7%, в сильносолончаковых, - 0,7-1%, в среднесолончаковых более 1 %.

Почвенный раствор может иметь кислую, нейтральную или щелочную реакцию. Почвы Ростовской области или нейтральные, или щелочные. Реакцию почвенного раствора принято характеризовать по концентрации водородного иона при помощи символа рН. Значение рН меньше 7 - почвы имеют, кислую реакцию, больше - щелочную реакцию, равное 7 - почвы нейтральные.

В зависимости от типов почв в хозяйства поглощенный комплекс насыщен кальцием и магнием, сумма которых в верхнем слое достигает 38,0-48,0 мг-экв. На 100 г сухого вещества.

В состав поглощенных оснований преобладает Са2+ и Mg2+ содержание их в пахотном слое колеблется от 38,0до 48,0 мг-экв на 100 граммов почвы. Для смытых почв возрастающую роль играет поглощенный Mg2+, доля которого в верхних горизонтах увеличивается до 22-33 % от суммы Са2+ и Mg2+ (Агафонов, Полуэктов Е.В., Е.В., 1999).

4.3 Солевой состав

В Ростовской области свыше 2 млн. га засоленных комплексных почв, что составляет 1/5 часть всех земельных угодий.

Солонцеватые почвы содержат в составе поглощенного комплекса обменный натрий, придающий им неблагоприятные агрофизические свойства. Значительное распределение области получили засоленные почвы, особенно их много в орошаемой зоне.

Солонцеватость почв вызывается поглощением катионов натрия. При наличии поглощенного натрия почвенная масса во влажном состоянии становится очень вязкой, воздушно - и водонепронициаемой, а в сухом состоянии - очень плотной, как камень, растрескивается на глыбы и призмы, разрывая корневую систему сельскохозяйственных культур. В результате таких отрицательных агрофизических свойств солонцеватая почва, и особенно солонец, малопригодны для сельскохозяйственных культур. Кроме того, солонцеватая почва имеет плохие агрофизиологические свойства: повышенную щелочность и высокое осмотическое давление, отрицательно действующего на растение.

Неблагоприятные условия роста и развития растений на солонцеватых почвах тем сильнее, чем больше степень их солонцеватости.

По классификации проф. Н.А. Качинского к несолонцеватым относятся почвы, содержащие поглощенного натрия до 3% от емкости поглощения; слабосолонцеватые - 3-5%, среднесолонцеватые - 5-10%, сильносолонцеватые - 10-15% и солонцы - более 15-20%.

Наиболее эффективным средством по рассолению почв является замена катиона натрия на катион кальция гипса или другой кальциевой соли.

Гипсование - наиболее радикальное средство по снижению засоленности солончаков. Оно позволяет резко улучшить водно-физические и химические свойства солонцов. Можно использовать и другие кальциевые соли, такие как фосфорный или хлористый калий, при условии хорошей промывки.

Также могут быть эффективны поверхностные обработки в сочетании с глубоким рыхлением, внесение органических или минеральных удобрений, использование искусственных структурообразователей.

Но все эти мероприятия по улучшению плодородия и агротехнические обработки в настоящее время дорогостоящие и с финансово-экономической точки зрения мало эффективны (Муха В.Д., 1994).

На территории ООО «Михайловское» Целинского района Ростовской области засоленных почв нет.

4.4 Содержание подвижных форм питательных веществ

Содержание питательных для растений веществ в почве определяет величину урожая. Растения используют их воднорастворимые формы.

Азот - входит в состав всех белковых веществ, содержится в хлорофилле, нуклеиновых кислотах, фосфотидах и многих других органических веществах живой клетки.

Азот доступен растениям главным образом в форме аммония, нитратов, нитритов, которые образуется при разложении азотистых органических веществ. Нитраты практически не содержатся в почве. Аммонийный и нитратный азот - основная форма азотистых соединений, которыми питаются растения. Ион NH+4 легко поглощаются почвой c частичным переходом в необменное (фиксированное) состояние. Ион NO-3 находится преимущественно в почвенном растворе и легко используется растениями.

Обеспеченность растений азотом зависит от скорости разложения органических веществ. Однако нельзя получить высокие урожаи только благодаря мобилизации природных запасов азота даже на богатых гумусом почвах. Растение потребляет азот в больших количествах. По содержанию в растениях он занимает первое место из элементов питания, получаемых из почвы.

Фосфор входит в состав многих органических соединений, без которых невозможна жизнедеятельность организмов. В почвах фосфор содержится в органических и минеральных соединениях. Органические представлены фитином, нуклеиновыми кислотами и др., минеральные - солями кальция, магния железа. Фосфор входит в состав апатита, фосфорита вианита, а также находится в поглощенном состоянии в виде фосфат-аниона. В минеральных соединениях почв фосфор представлен большей частью малоподвижными формами. Растворимость фосфатов кальция, магния, алюминия и железа тем меньше, чем выше их основность. В почвах, богатых кальцием, растворимые фосфаты становятся более основными и менее растворимыми, превращаясь в конечном итоге в гидроксилапатит. Фосфаты являются основным источником фосфора для растений. Фосфор органических соединений усваивается главным образом после их минерализации. Применение фосфорных удобрений целесообразно почти на всех почвах.

Калий осуществляет важные физиологические функции в организмах. Потребляется растениями в больших количествах, особенно такими культурами, как картофель, корнеплоды, травы, табак. Валовое содержание калия (К2О) в почвах относительно высокое. В почвах тяжелого механического состава оно составляет 2% и более. Значительно меньше калия в легких почвах.

Основная часть калия в почве входит в состав кристаллической решетки первичных вторичных минералов в малодоступной для растений форме. Калий содержится в почве также в поглощенном состоянии (обменный и необменный) и в форме простых солей. В этой форме он легко доступен растением, но доля его незначительна. Основным источником калия для растений является обменный калий. Его доступность тем больше, чем выше степень насыщенности им почв. Необменный, или фиксированный, калий труднодоступен. Однако между обменным и необменным калием в почве существует определенное равновесие. При потреблении обменного калия его запасы пополняются за счет необменного. При наличии значительной доли калия в малодоступной форме растения испытывают в нем недостаток (Кауречев И.С., Панов Н.П., 1989).

Согласно данным Е.В. Агафонова и Е.В. Полуэктова (1999) предкавказский чернозем содержит 0,20-0,25% валового азота, а запаса его во всей толще 25-30 т/га. Гидролизуемого азота в пахотном слое много 8-10 мг, в подпахотном - 0,5-1,5 мг на 100 г почвы. Несмотря на высокое содержание гидрозируемого азота в пахотном слое предкавказских черноземов растения хорошо отзываются на азотные удобрения.

Подвижным калием предкавказские черноземы вполне обеспечены: в пахотном слое его более 25-35 мг, а в подпахотном- 15-25 мг на 100 г почвы.

Подвижной фосфорной кислотой эти почвы обеспечены слабо или средне: в пахотном слое - 1,5-4,0 мг, в подпахотном - 0,5-1,5 мг на 100 г почвы.

Оптимальной особенностью почв ООО «Михайловское» является то, что эффективное плодородие, т.е. обеспеченность подвижными формами фосфора и калия ниже среднего уровня хозяйств южной зоны Ростовской области. Более половины всех обследованных угодий в пахотном горизонте имеют низкое содержание фосфатов: 42,6% - среднее и всего лишь 5,5% имеют повышенное -оптимальное содержание Р2О5. и составляет от 1,0-1,5 мг на 100 г почвы (низкая обеспеченность) и 1,5-3,0 мг на 100 г почвы (средняя обеспеченность).

Содержание обменного калия повышенное или высокое составляет от 20,0-30,0 мг на 100 г почвы (средняя обеспеченность) и 30,0-40,0 мг на 100 г почвы (повышенная обеспеченность).

5. Обоснование выбора почвенных участков, пригодных для орошения

Пригодность территории под орошение определяется совокупностью целого ряда местных условий, из которых важнейшим является почвенно-мелиоаративная обстановка. В целом при оценке и обосновании пригодности территории под орошение необходимо руководствоваться определенными требованиями как уклон местности, гидрологический режим, гранулометрический состав, солевой режим и другие физические свойства.

Перед почвенно-мелиоративными исследованиями, проводимыми в целях определения пригодности земель под орошение, ставятся такие задачи:

1) дать характеристику почвенного покрова с точки зрения возможности под орошение;

2) определить возможные изменения почв под влиянием орошения;

3) обосновать мелиоративные мероприятия по предупреждению заболачивания и засоления почв;

4) наметить агротехнические и другие мероприятия, способствующие повышению плодородия почв при орошении (Минаков А.В., 1982).

Но необходимо не забывать, что вторичное засоление является неизбежным спутником орошения только при следующих 34словиях: слабой естественной дренированности территории; наличия определенного исходного запаса солей в почво-грунтах (а также грунтовых водах), вовлечение которых в ирригационный влагооборот может вывести в активное состояние; подъеме грунтовых вод и превышения критической глубины их залегания.

Орошение на черноземах предпочтительно проводить в форме дождевания в целях сохранности их структуры и сложения.

I. Характеристика участков пригодных для орошения:

1. Черноземы обыкновенные слабогумусные мощные слабодефлированные.

2. Черноземы обыкновенные слабогумусные мощные слабосмытые

- механический состав почв глинистый;

- почвообразующие и подстилающие породы - лессовидные глины и суглинки;

- структура зернисто-комковатая;

- водопрочность агрегатов 61- 67 %;

- водопроницаемость равная 1,12-1,20 мм/мин.

- максимальная гигроскопичность в пахотном слое и подпахотном горизонте 10,4-11,2%; предельная влагоемкость - 35-40%, влажность устойчивого завядания от 15,0 до 15,6%, однако благодаря сравнительно высокой полевой влагоемкости диапазон активной влаги в верхней части профиля достаточно значителен и достигает 21,6%;

- содержание гумуса в горизонте А обычно колеблется от 4 до 5 %, с глубиной количество гумуса уменьшается постепенно, вследствие большой мощности гумусового горизонта запасы гумуса достигают 340-470 т/га;

- поглощенный комплекс насыщен кальцием и магнием, сумма которых в верхнем слое достигает 38,0-48,0 мг-экв на 100 г сухого вещества;

- удельный вес в горизонте А - 2,55-2,57, в горизонте В - 2,61-2,7. Объемный вес пахотного слоя - 0,96-1,07, в горизонте А2 1,15-1,25 г /см3 ;.

- Порозность большая (в пахотном слое около 60%, с глубиной она уменьшается до 45 %);

- грунтовые воды на этих почвах залегают на глубине 8-10 метров, и, естественно, никакого влияния на процесс почвообразования не оказывают,

- подвижной фосфорной кислотой эти почвы обеспечены слабо или средне: в пахотном слое - 1,5-4,0 мг, в подпахотном - 0,5-1,5 мг на 100 г почвы.

- содержание обменного калия повышенное или высокое составляет от 20,0-30,0 мг на 100 г почвы (средняя обеспеченность) и 30,0-40,0 мг на 100 г почвы (повышенная обеспеченность).

Единственным показателем, который может ограничить пригодность этих почв к орошению является то, что на территории этих почав ежегодно в разной степени проявляются эрозионные процессы: на повышенных ветроударных склонах - дефляция; на землях с уклоном от 1о до 3о - совместное действие водной и ветровой эрозии.

По комплексу показателей свойств и режимов почвы данного участка пригодны для орошения.

II. Характеристика участков непригодных для орошения

1. Влажно-луговые почвы

- механический состав глинистый, Почвообразующие породы - аллювиальные глины или суглинки;

- воднофизические свойства плохие, очень низкая водопронициаемость равная 0,90-120 мм/мин;

- почвы балок характеризуются меньшей интенсивностью эрозионных процессов. Почвы балок отличаются большой смытостью. Влажно-луговые почвы обладают высокой смытостью. Наименьшая влагоемкость составляет 30-37%;

- емкость обменного поглощения компонентов низкая, по сравнению с другими почвами;

- так как влажно-луговые почвы образовались в результате дерновогои глеевого почвообразовательных процессов в условиях поверхностного увлажнения и постоянной связи с почвенно-грунтовыми водами. Помимо дерного и глеевого процессов на влажно-луговых почвах в различных стадиях проявляться слитизация, солончаковый и солонцовый процессы;

- распространены эти почвы по понижениям рельефа на недринированных равнинах, увлажняются грунтовыми водами, залегающими в вегетационный период на глубине 1-3 метров;

- одним из неблагоприятных показателей, который ограничивает пригодность влажно-луговых почв к орошению является то, что для этих почв характерна резкая сезонная изменчивость условий увлажнения, так при непродолжительном затоплении происходит остепнение, при длительном - заболачивание. Луговые почвы имеют переменный (периодически-промывной, периодически-выпотный) водный режим, что влечет за собой неустойчивость их современного засоления, а следственно их непригодность к орошению.

По компоненту показателей свойств и режимов почвы данного участка не пригодны для орошения, так как могут вызвать водную эрозию, а также вторичное засоление почв.

Выводы

Важнейшая задача сельскохозяйственного производства на предкавказских черноземных почвах - правильное использование их высокого потенциального плодородия, сохранения гумусового слоя от разрушения. Основные пути в решении этой задачи является рациональные приемы обработки, накопление и правильное расходование влаги,- внесение удобрений, улучшение структуры посевных площадей, а также создание благоприятных условий возделывания сельскохозяйственных культур, введение высокоурожайных культур и сортов, борьба с эрозией, как с ветровой, так и дефляцией.

В последнее время очень актуальной проблемой стала дегумификация почв. Так для сохранения существующего содержания гумуса в почвах, необходимо внесение органического удобрения (полупревшего навоза) в количестве не менее 10 тонн на гектаре пашни, один раз в 5 лет, также черноземы предкавказские не смотря на высокое их потенциальное плодородие почв, хорошо отзываются на внесение минеральных удобрений.

Повышение интенсификации земледелия сопровождается явлением, которое называется выпаханностью почв. Оно заключает в себе уменьшение содержания гумуса в пахотном слое почв, увеличение всех видов почвенной кислотности от систематического применения физиологических кислых удобрений, что ведет к уменьшению степени насыщенности почв основаниями.

Потери органического вещества, связанного с наличием и увеличением доли свободной фракции гумуса в конечном итоге ведет к снижению оструктуренности почв и ухудшению их физических свойств.

На территории ООО «Михайловское» Целинского района Ростовской области ежегодно в разной степени проявляются эрозионные процессы: на повышенных ветроударных склонах - дефляция; на землях с уклоном от 1о до 3о - совместное действие водной и ветровой эрозии.

Для надежной защиты почв от эрозии предусматриваются комплекс противоэрозионных мероприятий: организационно-хозяйственных, агротехнических и лесомелиоративных.

Организационно-хозяйственныыми мероприятиями предусмотрено совершенствование структуры посевных площадей, размещение полей севооборотов и рабочих участков поперек направления эрозионно-опасных ветров или поперек склона.

Значительная роль в защите почв от эрозии отводится агротехническим мероприятиям. В основу почвозащитной технологии положена плоскорезная обработка почвы, которая улучшает условия развития сельскохозяйственных культур, способствует накоплению влаги в почве.

В системе мероприятий по защите почв от эрозии одно из мест занимает полезащитные лесные полосы.

По комплексу показателей свойств и режимов, почвы данного участка пригодны для орошения, но по финансово-экономическим причинам не орошаются.

Список используемой литературы

1. Агроклиматические ресурсы Ростовской области: Справочник. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 251 с.

2. Агафонов Е.В., Полуэктов Е.В. Почвы и удобрения Ростовской области: Учебное пособие /Е.В. Агафонов, Е.В. Полуэктов. 2-е изд. - Персиановка, 1999. - 90 с.

3. Вальков В.Ф. Экология почв Ростовской области.- Ростов-на Дону, СКЦНШ, 1994

4. Воронцов А.И., Щетинский Е.А., Никодимов И.Д. Охрана природы. - М.: Агропромиздат, 1989. - 303 с.

5. Добровольский Г.В. Биосферно-экологическое значение почв. М.: Колос, 1996. С. 5-10.

6. Кауречев И.С., Н.П.Панов, Н.И.Розов и др.; / Почвоведение / Под ред. И.С. Кауречева.-4-е изд., перераб. И доп.- М.:Агропроиздат, 1989. 719 с.

7. Материалы почвенных исследований на территории с.х. предприятия ООО «Михайловское» Целинского района Ростовской области

8. Минкин М.Б. Мелиоративное почвоведение.- Персиановка, 1982

9. Муха В.Д. Агропочвоведение.М: Колос, 1994.

10. Новикова А.В. Прогнозирование вторичного засоления почв при орошении. - Киев, Агропроиздат, 1975.

11. Рыбенец Г.В. Динамика гумуса и карбонатов в черноземе обыкновенном южной Европейской фации: Автореф. дисс…канд. с.-х. наук, Краснодар, 1994. - С. 21-23.

12. Полуэктов Е.В., Турулев В.В. Водопроницаемость и эрозия почв (учебное пособие). - Новочеркасск, 1994.-154 с.

13. Хрусталев Ю.П., Василенко В.Н., Свисюк И.В. Климат и агроклиматические ресурсы Ростовской области. Ростов -на-Дону, 2002.-250.

14. Хрусталев Ю.П., Андреев С.С., Андриани Ю.Р. Биоклиматические ресурсы Ростовской области. Ростов-на - Дону, 2002.- 253 с.

Страницы: 1, 2, 3