Агроэкологическая оценка и разработка экологически безопасных технологий системы земледелия или её звеньев в СХП "Колос" Кусинского

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Декабря 2013 в 15:55, курсовая работа

Описание работы

Система земледелия должна строиться на использовании энерго- и ресурсосберегающих технологиях, направленных на обеспечение повышения почвенного плодородия, развития экологически безопасных агроэкосистем. Технологии, которые направлены на повышение плодородия почв, приводят к негативным экологическим последствиям, к снижению экономической эффективности сельскохозяйственного производства и к социальной напряженности.
В связи с этим дальнейшая интенсификация сельскохозяйственного производства на этом фоне не дает должной отдачи в повышении продуктивности пашни, становится крайне затратной и неустойчивой, ведет к ухудшению экологической обстановки.

Содержание работы

Введение
1. Агроклиматические и почвенные ресурсы
2. Особенности формирования севооборотов
3. Разработка системы обработки почвы
4. Планирование норм удобрений под сельскохозяйственные культуры
4.1 Планирование урожайности
4.2 Расчет доз удобрений под запланированный урожай
5. Баланс питательных элементов в севообороте
6. Почвенно-экологическая оценка
7. Биоэнергетическая оценка эффективности технологии производства сельскохозяйственной продукции
Литература

Файлы: 1 файл

Курсовая работа по агроэкологии.docx

— 60.68 Кб (Скачать файл)

По данным таблицы видно, что баланс питательных веществ  в севообороте по азоту отрицательный, а по всем фосфору и калию положительный. Это говорит о том, что существует дефицит по азоту, а по фосфору  и калию дефицит отсутствует. Но расчет компенсаций элементов  питания показал, что азот компенсирован  в среднем на 40 %, а оптимальной  является компенсация на 80 %, значит, нужно повысить дозы азотных удобрений  под ячмень. Компенсация фосфора  в среднем составляет 55 % при оптимальном  значении 80 %, но дефицита фосфора нет, значит, дозы фосфорных удобрений можно снизить. Компенсация калия должна быть 60 %, а фактически калий компенсируется на 77 % в среднем, значит, нужно снизить дозы калийных удобрений, чтобы снизить экологическую нагрузку на почву. По данным ученых установлено, что для Челябинской области ежегодно нужно вносить от 7 до 10 т навоза на 1 га. С целью повышения роли навоза в восстановлении плодородия необходимо изменить технологию его приготовления, хранения и применения.

 
 

6. Почвенно-экологическая  оценка

 

В настоящее время отсутствуют  рекомендации по оценке пределов воздействия, обеспечивающих экологическую опасность  агроэкосистем. Особенно затруднена их разработка на территориях со сложным почвенным покровом, подверженных эрозии, загрязненных радионуклидами. В этих условиях можно ожидать возникновение как синергических, так и антагонистических экологических эффектов.

В наземных экосистемах именно почвенный покров является аккумулятором, носителем и трансформатором  информации о былых и современных  воздействиях. Это дает основание  рассматривать его как критическое  звено в экологических цепях  при оценке пределов воздействия  сельскохозяйственных технологий.

Почвенно-экологическая оценка проводится на основании свойств  почв и климатических показателей  по почвенно-экологическому индексу (ПЭИ). Это комплексный показатель, свидетельствующий о состоянии пахотных земель и по сравнению с аналогами делается вывод о деградации почв или их улучшении.

Почвенно-экологический индекс рассчитывается по формуле, предложенной доктором сельскохозяйственных наук, членом-корреспондентом РАСХН Кармановым И.И. (7):

 

ПЭИ=12,5(2-V)П*Дс*(St>10°(КУ-Р)/КК+100)*А, (7)

 

где V - плотность (объемная масса) в среднем для метрового слоя, г/см3;

2 - максимально возможная  плотность, г/см3;

П - "полезный" объем почвы в метровом слое (поправочный коэффициент по механическому составу);

Дс - дополнительно учитываемые свойства почвы: коэффициенты содержания гумуса, рН солевой вытяжки, степень эродированности почвы, гидроморфность, степень солонцеватости и др.;

St>10° - средняя сумма температур более 10 °С;

КУ - коэффициент увлажнения;

Р - поправка к коэффициенту увлажнения;

КК - коэффициент континентальности;

А - итоговый агрохимический показатель - содержание элементов  питания (коэффициенты).

Находим коэффициент по гумусу Кг (8):

8,8 / 7*100 = 125,7 % - далее смотрим  по приложению 13 Кг=1,096.

Находим коэффициент по кислотности  КрН - см. по приложению 16 - по фактической кислотности 4,9 КрН =0,920.

Коэффициент увлажнения КУ рассчитывается по формуле (9):

 

КУ=SОс*Дк/St>10+500 = 280*5,3 /2000+500 = 0,594,

 

где Дк - дополнительный коэффициент для горно-лесной зоны составляет 5,3.

Поправка берется из таблицы  и составляет 0,03, поэтому показатель (КУ-Р)=0,594-0,03=0,569.

Коэффициент континентальности КК рассчитывается (10):

 

КК=360(t max - t min)/У+10,

 

где t max - среднемесячная температура июля; t min - среднемесячная температура января; У - широта местности.

 

КК=360(17-(-16))/56,30+10=179.

Итоговый климатический  показатель(11):

 

(t>10(КУ-Р)/КК+100) = 2000*0,569/179+100 = 4,079.

 

Коэффициенты для фосфора  Кр и для калия Кк находим по таблице:

Кр = 1,030; Кк = 1,020.

Почвенно-экологический индекс (12):

 

ПЭИ=12,5*(2-1,3)*1*1,096*0,920*4,097*1,030*1,020=37,9 баллов.

 

Почвенно-экологический индекс как комплексный показатель свидетельствует  о том, что состояние пахотных разновидностей основных типов почв ухудшается по сравнению с целинными  аналогами. Сравнивая почвенно-экологический  индекс почв СХП Колос с почвенно-экологическим  индексом в целом по горно-лесной зоне, можно сказать, что состояние пахотных земель в Кусинском районе ухудшилось. Использование почв в пашне приводит к деградации в первую очередь таких показателей плодородия, как сложение почвенного профиля, валовое содержание гумуса, азота, фосфора и калия, состояние почвенного поглощающего комплекса.

 
 

7. Биоэнергетическая  оценка эффективности технологии  производства сельскохозяйственной  продукции

 

Проблема увеличения урожайности  культур в сельском хозяйстве  связана с интенсификацией производства и сопровождается увеличением затрат не возобновляемой энергии. Поэтому  важно разрабатывать и использовать энергопротивозатратные технологии производства, при которых меньше расходуется энергии на производство растениеводческой продукции.

Значимость энергетической оценки возникает из диспропорции между  энергопотреблением и энергопроизводством, то есть необходимо определить степень окупаемости энергетических затрат энергией, накопленной в урожае.

 

Таблица 8 - Расчет затрат совокупной энергии, переносимой сельскохозяйственной техникой на 1 га посевов

Вид работ

Марка машины

Количество

Время работы машины, ч/га

Норматив энергетических затрат на 1 ч. МДж

Затраты совокупной энергии  на 1 га, МДж

Ячмень

1.погрузка минер. уд.

МТЗ-82 ПЭ-0,8А

1 1

0,192

76,8 30,1

14,7 5,8

2.транспортировка мин.  уд.

МТЗ-82 1-РМГ-4

1 1

0,192

76,8 103,7

14,7 20,0

3.внесение мин. уд.

МТЗ-82 1-РМГ-4

1 1

0,192

76,8 103,7

14,7 20,0

4.вспашка

ДТ-75 ПЛН-4-35

1 1

0,534

174,0 16,0

92,9 8,5

5.боронование в 2 следа

ДТ-75 СП-16 БЗСС-1,0

1 1 12

0,192

174,0 141,0 8,3

33,4 27,0 1,6

6.культивация

ДТ-75 КПЭ-3,8

1 1

0,534

174,0 58,8

92,9 31,4

7.подвоз воды

МТЗ-82 РЖТ-4

1 1

0,192

76,8 126,7

14,7 24,3

8.опрыскивание

МТЗ-82 ОПШ-15

1 1

0,192

76,8 221,4

14,7 42,5

9.культивация

ДТ-75 КПЭ-3,8

1 1

0,534

174,0 58,8

92,9 31,4

10.протравливание семян

Эл.двиг. ПС-10

1 1

0,192

33,1

6,3

11.погрузка семян

Эл.двиг. ЗПС-60

1 1

0,192

40,1

7,7

12.транспортировка семян

МТЗ-82 2ПТС-4

1 1

0,192

76,8 45,6

14,7 8,7

13.погрузка мин. уд.

МТЗ-82 ПЭ-0,8А

1 1

0,192

76,8 30,1

14,7 5,8

14.транспортировка мин.  уд.

МТЗ-82 1-РМГ-4

1 1

0,192

76,8 103,7

14,7 20,0

15.посев+внесение уд.

МТЗ-82 СЗП-3,6

1 1

0,534

76,8 188,9

41,0 100,9

16.прикатывание

ДТ-75 СП-16 ЗККШ-6

1 1 1

0,192

174,0 141,0 187,2

33,4 27,1 35,9

17.довсходовое боронование

ДТ-75 СП-16 БЗСС-1,0

1 1 12

0,192

174,0 141,0 8,3

33,4 27,1 1,6

18.повсходовое боронование

ДТ-75 СП-16 БЗСС-1,0

1 1 12

0,192

174,0 141,0 8,3

33,4 27,1 1,6

19.погрузка мин. уд.

МТЗ-82 ПЭ-0,8А

1 1

0,192

76,8 30,1

14,7 5,8

20.транспортировка мин.  уд.

МТЗ-82 1-РМГ-4

1 1

0,192

76,8 103,7

14,7 20,0

21.внесение мин. уд.

МТЗ-82 1-РМГ-4

1 1

0,192

76,8 103,7

14,7 20,0

22.подвоз воды

МТЗ-82 РЖТ-4

1 1

0,192

76,8 126,7

14,7 24,3

23.опрыскивание

МТЗ-82 ОПШ-15

1 1

0,192

76,8 147,6

14,7 28,3

24.уборка ячменя

Енисей-1200

1

0,534

1500,0

801

25.транспортировкасемян от  комбайна на ток

МТЗ-82 2ПТС-4

1 1

0,192

76,8 45,6

14,7 8,7

26.очистка семян

Эл.двиг. ОВП-20

1 1

0,192

3307,8

635,1

27.сортировка семян

Эл.двиг. СМ-4

1 1

0,192

2350,0

451,2

28.сволакивание соломы

ДТ-75 ВТУ-10

1 1

0,534

174,0 37,5

92,9 20,0

29.скирдовка соломы

МТЗ-82 ПЭ-0,5

1 1

0,534

76,8 30,2

41,0 16,1

Итого

       

3228,1


 

Затраты совокупной энергии  на машины и оборудование рассчитывают с учетом времени их использования  по периодам работ и в целом  по возделыванию культуры.

Наибольшую долю затрат совокупной энергии занимают семена, топливо, машины и оборудование, также удобрения  и пестициды. Основная часть эксплуатационных затрат совокупной энергии приходится на уборку и транспортировку урожая.

 

Таблица 9 - Биоэнергетическая  эффективность производства сельскохозяйственной продукции севооборота

№ п/п

Показатель

Пшеница

Овес

Ячмень

1

Затраты совокупной энергии, МДж/га

18214,89

18214,89

18214,89

2

Урожайность, ц/га

48

34

49,4

3

Энергоемкость 1 ц зерна, МДж

1631,0

1631,0

1631,0

4

Выход валовой энергии  в урожае, Дж/га

78288

55454

80571,4

5

Энергетический коэффициент

4,29

3,04

4,4

6

Приращение валовой энергии  в урожае, МДж/га

60073,1

37239,1

62356,51


 

Из таблицы видно, что  прирост валовой энергии в  урожае, особенно по пшенице и ячменю, намного превышает затраты совокупной энергии. Это говорит о высокой  биоэнергетической эффективности  производства в СХП Колос, что  оправдывает затраты этого хозяйства  на возделывание культур по технологии и системы обработки почвы  почвозащитного севооборота.

 

Заключение

 

Районы горно-лесной зоны расположены на западном предгорье Уральских гор, поэтому почвы подвержены только водной эрозии, преимущественно плоскостному смыву. Этому способствует то обстоятельство, что 90 % площади пашни имеет крутизну склонов 5°, а годовая сумма осадков составляет 450-600 мм, которые в летний период часто носят ливневый характер.

В СХП Колос лесные горные оподзоленные почвы сильно подвержены эрозии. Поэтому необходимо проводить  ряд почвозащитных мероприятий - плоскорезная обработка на глубину 12…14 см под зерновые, безотвальную вспашку поперек склона, чизельную обработку и минимализацию в условиях интенсивного земледелия и проявления эрозионных процессов, применять травопольные севообороты как основу растениеводства, так как при использовании многолетних трав отчуждается только треть органического вещества, а оставшаяся часть остается в почве и участвует в образовании гумуса.

Так как почвы имеют  рН солевой вытяжки 4,9, то есть обладают среднекислой реакцией, можно провести известкование. Оно заметно улучшает физико-химическое состояние, структуру и водопрочность почвенных агрегатов, приводит к ускоренному росту и развитию растений. Положительное действие извести зависит от тщательности ее перемешивания с почвой.

Деградационные процессы горных лесных почв Кусинского района связаны с истощением запасов элементов питания, это можно остановить путем применения удобрений. Расчет компенсаций элементов питания показал, что азот компенсирован в среднем на 40 %, а оптимальной является компенсация на 80 %, значит, нужно повысить дозы азотных удобрений под ячмень. Компенсация фосфора в среднем составляет 55 % при оптимальном значении 80 %, но дефицита фосфора нет, значит, дозы фосфорных удобрений можно снизить. Компенсация калия должна быть 60 %, а фактически калий компенсируется на 77 % в среднем, значит, нужно снизить дозы калийных удобрений, чтобы снизить экологическую нагрузку на почву.

Для сбалансированного воспроизводства  элементов питания в почве  необходимо ежегодно вносить на 1 га пашни не менее 100-110 кг действующего вещества минеральных удобрений  и 5-7 т органических удобрений.

Чтобы не нарушить экологическую  ситуацию и гумусовое состояние  почв, азотные удобрения следует  применять с учетом выноса азота  урожаем и его мобилизации  за счет почвенного фонда.

Почвенно-экологический индекс по расчетам оказался ниже, чем у  земель горно-лесной зоны в целом. Главной причиной является увеличение плотности метрового слоя, повышение кислотности, эрозионные процессы.

Также в СХП Колос оказалось  экономически эффективно производство сельскохозяйственной продукции, то есть выход валовой энергии в урожае намного превышает затраты совокупной энергии.

 
 

Литература

 

1. Воробьев С.А. Земледелие  с основами почвоведения и  агрохимии. М.: КолоС, 1981.

2. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. М.: КолоС, 1996.

3. Козаченко А.П. Состояние почв и почвенного покрова Челябинской области по результатам мониторинга земель сельскохозяйственного назначения. Челябинск, 1997.

4. Проберж Э.С. Методические указания по выполнению курсовой работы по сельскохозяйственной экологии. Ч.: 2002.

5. Проберж Э.С. Определение состояния сельскохозяйственных экосистем: методические указания к лабораторно-практическим занятиям по сельскохозяйственной экологии. Ч.: 2002.

6. Степановских А.С. Общая экология. М. - К.: 1996.

7. Черников В.А., Чекерес А.И. Агроэкология. М.: Колос, 2000.

8. Ягодин Б.А. Агрохимия.  М.: Колос, 1982


Информация о работе Агроэкологическая оценка и разработка экологически безопасных технологий системы земледелия или её звеньев в СХП "Колос" Кусинского