Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат

на тему

Физико-химическая характеристика

и использования почв лесостепи

Лесостепная зона это природная зона умеренного пояса, для которой характерно чередование лесной и степной растительности. Почвы формируются в условиях неустойчивого увлажнения, при которых подзолистые процесс почвообразования сочетается с дерновым. Наиболее распространенными почвами в зоне являются черноземы и серые оподзоленные. Обладая высокой естественное плодородие, они являются основным объектом сельскохозяйственного использования. Почвы других типов (солонцеватые, болотные и подзолистые) занимают незначительные площади.

Черноземы плодородные почвы в Украине. Они характеризуются дифференциацией профиля (из-за отсутствия распределения коллоидов, как это наблюдается в подзолистых почвах), благоприятной для развития растений слабокислой или нейтральной реакцией почвенного раствора, хорошими физическими свойствами, высоким содержанием питательных питательные вещества.

По содержанию гумуса черноземные почвы бывают разделяют на малогумусные (3-5%) и среднегумусные (более 6%). В южной полосе преобладают черноземы типичные. Чем тяжелее гранулометрический состав почвы, тем выше содержание гумуса. Итак, характерным признаком черноземных почв является накопление большого количества устойчивых гумусовых соединений. В метровом слое почвы их содержится 400-600 т / га. Содержание валового азота в черноземах составляет 0,2-0,5%, Р2О5 0,15-0,30 и К20 около 2,0-2,5%. Глубокий гумусовый горизонт с зернисто-комковатой структурой обусловливает благоприятные водно-воздушные свойства черноземных почв хорошую водопроницаемость, высокие влагоемкость и аэрацию. Черноземы имеют также высокую впитывающие способности (30-40 мг · экв / 100 г почвы).

Черноземы типичные мало и среднегумусные хорошо насыщенные кальцием и магнием, реакция почвенного раствора близка к нейтральной (рН = 6,0 ... 6,7), в карбонатных рН = 6,8 ... 7,0. В выщелоченные проявлениях кислотность водной вытяжки несколько выше.

По гранулометрическому составу черноземы разделяютна супесчаные, легко-, средне- и важкосуглинкови. В зависимости от характера почвообразующих пород их разделяют на черноземы на лесах и на лессовидных суглинках. Гранулометрический состав черноземов, залегающих в северной Лесостепи, является более легким. По степени окультуривания они бывают слабо-, средне- и добреокультурени. Такой условное разделение по окультуриванием проведения согласно агрохимическими анализами, а также на основе учета изменений физических и физико-химических свойств.

Черноземы типичные подразделяют на мало- и среднегумусные. Количество илистых частиц увеличивается. Эти почвы хорошо оструктурени, насыщенные гидроксидами кальция и магния. Реакция почвенного раствора нейтральная или слабокислая. Гумусовый слой достигает около 85-100 см. Черноземы выщелоченные является малоструктурна и по гранулометрическому составу преимущественно крупнопилувато-легкосуглинковых. Они залегают на пониженных элементах рельефа, где сильнее промываются и выщелачиваются. В связи с этим ухудшаются их физические и биологические свойства, препятствует нормальному развитию растений. В черноземах выщелоченные уменьшается содержание гумуса, растет кислотность почвенного раствора через вымывание карбонатов и замену ионов Са 2+ и Mg2 + на ионы Н +.

Черноземы во почвенном покрове Левобережной Лесостепи Украины, а в Правобережной большие площади занимают серые лесные почвы с кислой реакцией. Среди них распространены светло-серые, темно-серые и черноземы оподзоленные (табл. 3.1, 3.2).

Серые оподзоленные почвы распространены в Лесостепи и на Полесье. По степени опидзолення их выделяют слабо- средне- и сильноопидзолени. Они имеют все признаки малонасыщенные основами и малоструктурна почв. Из-за низкой структурность и неблагоприятные водно-воздушные свойства при вспашке образуются глыбы. Они быстро оседают после обработки и легко заплывают.

Глубина гумусового элювиального горизонта составляет 25-30 см. Ниже размещены уплотненный илювий горизонт и почвообразующих порода или лес. Глубина залегания карбонатив составляет 80-170 см. По гранулометрическому составу эти почвы суглинистые. Содержание гумуса в среднем достигает 1,2-2,4%, рН солевой вытяжки около 5,5, гидролитическая кислотность 1,7-2,8 мг · экв / 100 г почвы, сумма поглощенных оснований 4,0-17,3 мг · экв / 100 г почвы, степень насыщенности основаниями 69,5-88%.

Содержание питательных веществ в этих почвах невысок. Азота недостаточно, количество его зависит от содержания гумуса. Степень обеспеченности почв фосфором и калием средний.

Темно-серые оподзоленные почвы. Гумусово-элювиальных горизонт этих почв составляет 50-60 см, карбонаты залегают с глубины 110-150 см. По гранулометрическому составу они легко- и среднесуглинистые. Содержание гумуса составляет 2,3-3,5%, сумма поглощенных оснований 10-25 мг · экв / 100 г почвы, степень насыщенности основаниями 75-90%, реакция почвенного раствора слабокислая (рН = 5,5 ... 6,5). Степень обеспеченности почв питательными веществами средний. Реградированные почвы. Темно-серые оподзоленные почвы, черноземы оподзоленные, реградированные почвы распространены в Лесостепи. Среди них преобладают легко- и среднесуглинистые. Вследствие процесса реградации в этих почвах повысилась линия залегания карбонатов, пышнее стал илювий горизонт, увеличилось содержание гумуса, повысилось насыщения основаниями сравнению с темно-серыми и оподзоленными черноземами.

Черноземы остаточно-солонцеватые и глубокие остаточно-солонцеватые распространены в Лесостепи. По гранулометрическому составу это средне- и легкосуглинистые почвы. Количество гумуса в них составляет 3,3-4,2%, степень насыщения основаниями высокий (91,6-93,9%). Подвижными формами питательных веществ обеспечены умеренно. Реакция почвенного раствора слабощелочная.

3.1. Физико-химические показатели основных почв лесостепи

Луговые почвы. Они распространены преимущественно в понижениях с высоким уровнем грунтовых вод. По гранулометрическому составу преобладают средне- и легкосуглинистые почвы. Количество гумуса в них составляет 3,9-7,5%. Реакция почвенного раствора близка к нейтральной илислабощелочной. Обеспечение луговых почв азотом хорошо и умеренное, фосфором умеренное, калием хорошо и умеренное.

Таблица 3.2. Физико-химические показатели основных почв лесостепи

Сельскохозяйственное использование почв лесостепи. Применение органических удобрений значительно повышает урожайность сельскохозяйственных культур на всех почвах Лесостепи. На черноземах оподзоленных и серых лесных почвах с повышенной кислотностью внесения удобрений следует сочетать с известкованием, а на содовых солончаках, солонцах и солонцеватых почвах с гипсовании.

Важной задачей сельскохозяйственного производства является максимальное использование запасов потенциального плодородия черноземных почв. Основные пути решения рациональные способы обработки, накопления и правильное использование влаги, внесение удобрений, улучшение структуры, выращивание высокоурожайных культур.

Дефицит подвижного азота наблюдается весной, особенно на оподзоленных и выщелоченных черноземах, в результате длительного прогрева и замедление процесса нитрификации. Поэтому использование азотных удобрений (весной в виде подкормок) повышает урожайность сельскохозяйственных культур.

Черноземные почвы содержат малоподвижные формы фосфора (органические соединения с кальцием, оксидами железа и алюминия). Поэтому все черноземы реагируют на удобрения с водорастворимой форме фосфора. На оподзоленных и выщелоченных черноземах с высокой гидролитической кислотностью довольно эффективным является использование фосфорных удобрений, в частности фосфоритной муки.

Эффективность навоза снижается от черноземов лесостепи до южных черноземов Степи вследствие ухудшения условий увлажнения. Поэтому в черноземной зоне с четко выраженным дефицитом влаги (обыкновенные и южные черноземы) для повышения эффективности органических удобрений их используют в хорошо разложенном состоянии, увлажняют и глубоко запахивают.

Мобилизация и рациональное использование потенциального плодородия черноземных почв требует активизации микробиологиорганизацию Государственной службы охраны почв и осуществления государственного контроля за рациональным использованием земельных ресурсов, разработку поощрительных, организационных и льготных условий в целях предотвращения эрозии и другим процессам деградации почв;

разработать Национальную программу охраны земель в 2010г. И последующие годы;

создать новую карту почв Украины на современном уровне как научно-теоретическую и научно-практическую основу рационального землепользования и земельно-товарных отношений.

То есть речь идет о системе мер постоянного действия: полезащитные лесополосы, дороги, гидротехнические сооружения, инфраструктура безопасного сброса поверхностного стока и др. Это своеобразный каркас (фундамент) ґрунтоохоронного и экологически сбалансированного агроландшафта. Формирования экологически устойчивых агроландшафтов (АЛ) не только процессом создания противоэрозионных систем для подавления эрозионных процессов, но и глобальным стратегическим системным направлением, способен совместить в себе знания и управление всеми составляющими элементами ландшафтной сферы жизнеобеспечения человечества.

Наиболее высокий валовой содержание никеля обнаружено в почвах Житомирской, Киевской, Черкасской, Черновицкой областей и Донецко-Луганского региона (25-50 мг / кг при МГС 50 мг / кг), где можно получить относительно безопасный урожай толерантных к никеля сельскохозяйственных культур, но в ограниченном количестве. Безопасны земли сельскохозяйственных угодий Волынской, Полтавской, Винницкой и частично других областей с уровнями загрязнения 5-10 и 10-15 мг / кг. Здесь можно получать растительное сырье, вполне пригодную для производства продуктов детского питания. Почвы со средним уровнем загрязнения никелем (15-25 мг / кг) распространены преимущественно в Черниговской, Сумской, Запорожской, Ивано-Франковской, Ровенской и Закарпатской областях.

Аналогичная закономерность наблюдается в загрязнении почв цинком и кобальтом, МГС которых равна 300 и 50 при соответствующих Кларка (валовом фононом содержания каждого из элементов 50 и 8 мг на 1 кг почвы). Общим для этих трех тяжелых металлов (Вкл) является то, что на большей части территории Украины содержание их в почве не превышает МГС.

Наибольшую обеспокоенность вызывает ситуация с загрязнением почв свинцом, который даже в незначительных концентрациях токсичен для человека. МГС свинца составляет 32, Кларк 10 мг / кг. На значительной части территории Украины среднее содержание свинца находится на уровне МГС или ее превышает (Волынская, Ровенская, Львовская, Житомирская, Киевская, Черниговская, Харьковская, Луганская, Донецкая, Херсонская, Николаевская, Запорожская области). И только четверть площади сельскохозяйственных угодий с содержанием Рb от 4-8 до 8-12 мг / кг пригодна для производства продуктов детского питания.

На границе санитарно-гигиенической безопасности или с некоторым превышением предельно допустимых параметров сложилась ситуация относительно меди, содержание которой в почвах Закарпатской, Волынской, Житомирской, Черниговской, Киевской и других областей находится в интервале 65-320 мг / кг при фоновом содержании & mdash ; 20 и МГС 100 мг / кг.

Загрязнение хромом не превышает МГС, но в Донбассе, Харьковской, Запорожской и Черновицкой областях его уровень высокий 25-80 мг / кг. Изложенные сведения дают лишь общее представление о санитарно-гигиеническое состояние сельскохозяйственных земель в связи с загрязнением их ВМ. Эта информация нужна для определения экологически безопасных сырьевых зон на первом этапе работ, когда необходимо учитывать ряд других сведений и знаний. Например, предел нетоксичной действия конкретного загрязнителя на растение установить сложно из-за того, что в реальных условиях всегда имеет место полиэлементных загрязнения, антагонизм и синергизм ионов, разный гранулометрический состав, содержание гумуса, неодинакова впитывающим способность и кислотность почвы, которые очень сильно влияют на растворимость соединений ВМ, процессы трансформации и поступления их в растения. Экспериментально доказано, что в черноземвходным тяжелого гранулометрического состава с нейтральной реакцией почвенного раствора коэффициент диффузии ВМ в 2-3 раза ниже, чем в дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв с низким содержанием гумуса и кислой реакцией среды. Поэтому в черноземной зоне вероятность загрязнения урожая и снижение продуктивности сельскохозяйственных культур, очевидно, будет ниже по сравнению с зоной Полесья.

При одинаковом содержании ТМ в различных почвах для определения токсичности того или иного элемента можно воспользоваться оценочным критерием, вычисляют по соотношению между суммой обменных оснований и содержанием в почве тяжелого металла (Г.А.Евдокимова, 1990):

В целом для почв, но без учета их гранулометрического состава, содержания гумуса, кислотности и буферности, оценочные нормативы приведены в таблице 3.4.

3.4. Кларки и МГС тяжелый металлов в почвах (по данным Н.А. Черных, В.Ф. Ладонина, 1995)

Понятно, что реакция сельскохозяйственных культур на загрязнение почв тяжелыми металлами неодинакова. Наиболее толерантные к ним озимая рожь, озимая пшеница, овес, ячмень. Наиболее высокий адаптивный потенциал имеет рожь, а наиболее низкий ячмень. Экологически безопасный урожай зерновых колосовых культур формируется при содержании в почве тяжелых металлов на уровне 1-2 кларков или меньшей вдвое МГС. Только на фоне 5-6 кларков наблюдается угнетение роста растений, снижается их производительность и качество продукции. Характерно, что наибольшее количество ВМ у этой группы культур накапливается в корневой системе и вегетативных органах. Подсолнечник и кукуруза выдерживают загрязнения почвы тяжелыми металлами до 4 кларков или 1,0-1,5 МГС. Но оптимальные условия выращивания, как и для зерновых колосовых культур, создаваемых при их фоновом содержании 1-2 кларки или менее 0,5 МГС (табл. 3.5).

3.5. Классификация почв по содержанию тяжелых металлов и последствиями загрязнения (по данным В.И. Киселя, 1997)

сильно страдают от ВМ картофель и сахарная свекла. При валовом содержании болье 3-х кларков (& gt; 1,0 МГС) они не способны сформировать полноценный урожай. Оптимум для них колеблется в пределах 1-2 кларков.

Культуры, урожай которых используется как сырье в технических целях, например лен-долгунец, можно выращивать при содержании тяжелых металлов в почве от 3 до 6 кларков. Однако их оптимум находится в пределах 1-3, что соответствует 0,5-1,0 МГС.

Оценивая экотоксикологические состояние почв по содержанию ВМ, следует учесть то обстоятельство, что в настоящее время проектно-разведывательные станции химизации сельского хозяйства Украины имеют данные только по шести токсичных элементов Zn, Cd, Pb, Cu, Cr, Hg, определяются как подвижные их формы в почве, так и валовое содержание в растительных образцах. Поэтому приводим соответствующие нормативы (табл. 3.6).

3.6. Максимально допустимый уровень содержания тяжелых металлов в почвах и растительном продукции (по данным В.И.Кисиль, 1997)

Резюмируя вышеизложенное, необходимо отметить, что территория считается пригодной для получения экологически безопасной продукции, если содержание в почвах валовых и подвижных форм ВМ находится на уровне Кларку или не превышает МГС. На таких землях можно получить максимально возможный высококачественный урожай.

С повышением степени загрязнения снижаются не только качественные показатели, но и продуктивность сельскохозяйственных культур. На умеренно загрязненных почвах снижение урожайности может достигать 5-10%, на средне- и сильно-30-35% и более. В критических ситуациях имеют место факты более негативной, и даже летального действия ВМ на растения, когда защитный механизм последних деформируется или полностью разрушается. Поэтому экологический контроль необходимо проводить в первую очередь на землях пригородных зон и тех, что расположены вокруг крупных промышленных центров в радиусе до 20-25 км, а также у дорог на расстоянии 450-500 м.

Согласно ГОСТу 17.4.02-8.3 ВМ по степени экологической безопасности для почв, растений, животных и человека делятся на три класса: к первому относятся высокоопасные элементы (Аs, Сd, Нg,Se, Pb, Zn, F); ко второму середньонебезпечни (В, Со, Ni, Mo, Sb Сz) к третьему малоопасные (Ва, V, Mn, Sr).

В результате Чернобыльской катастрофы значительная территория Украины подверглась радиоактивному загрязнению. Ухудшилось экологическое состояние более 4600000. Га сельскохозяйственных угодий. Площадь загрязненных земель увеличивается за счет радиоактивных выбросов 5-ти ныне действующих атомных электростанций. Существуют также территории с повышенным естественным радиационным фоном. Следовательно, есть все основания полагать, что в наше время примерно шестая часть сельскохозяйственных земель Украины имеет повышенную радиоактивность, что создает большие проблемы практически во всех отраслях сельскохозяйственного производства. В первую очередь это касается регионов и хозяйств, где преобладают почвы легкого гранулометрического состава с низким содержанием гумуса и кислой реакцией почвенной среды, то есть низькобуферни и экологически неустойчивы. Они имеют повышенные коэффициенты перехода радионуклидов из почвы в растения, а потом трофическими цепями попадают в организмы животных и человека. При таких условиях вся сельскохозяйственная продукция, в том числе молоко, мясо, картофель, овощи, фрукты, зерно, корма загрязняется радиоактивными элементами и становится непригодной для употребления. Ситуацию осложнила химическая мелиорация загрязненных грунтов, проводилась чрезмерно высокими дозами извести с целью связывания радионуклидов. Но одновременно с радионуклидами произошло связывание микроэлементов и преобразования их легкорастворимых в воде и хорошо усваиваемых растениями соединений в недоступную форму. Это и обусловило возникновение проблемы микроэлементозов. Недостаток микроэлементов стала одной из основных причин снижения качества растительной продукции и возникновения ряда заболеваний у людей и животных. Но, в отличие от радиоактивного загрязнения, проблему микроэлементозов можно преодолеть применением микроудобрений. Избавиться от негативных последствий повышенной радиации позволяет радиологический мониторинг, на основании которого обосновывают комплекс эффективныхпротиворадиационных мероприятий.

Многочисленные исследования подтверждают, что получить экологически безопасный урожай возможно при плотности загрязнения почв на уровне естественного фона или не превышающий 1,0 Ки / км2 по цезию-137 и 0,02 Ки / км2 по стронцием-90. На песчаных дерново-подзолистых и торфяных почвах с более высокими, чем у черноземов, коэффициентами перехода радионуклидов, необходимо соблюдать нормативы. Путем сравнения фактических данных с последними определяют степень радиоактивной деградации земель и их пригодность для получения экологически безопасной продукции. Как показывает опыт, на недеградованих и слабодеградованих почвах возможно получение пригодной для детского и диетического питания сырья. Это касается и тех 134 районов 11 областей Украины, которые имеют земельный фонд более 7 млн. Га угодий с плотностью загрязнения радиоцезием от 0,1 до 1,0 Ки / км2 (табл. 3.7).

3.7. Шкала деградованости почв по уровню их радиоактивного загрязнения (по

Загрузка...

Страницы: 1 2