Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Мая 2013 в 13:18, реферат
Целью исследований является оптимизация сельскохозяйственного землепользования с учетом почвенно-экологических особенностей территории и организация землепользования на эколого-ландшафтной основе.
Исходя из этого нами поставлены следующие задачи:
-изучить современное состояние и характер использования земельных ресурсов, дать экологическую оценку состояния плодородия почв республики;
-осуществить почвенно-экологическое районирование территории и разработать пути повышения плодородия почв на экологических и фитомелиоративных принципах;
-разработать агроэкологическую классификацию земель с учетом строения почвенного профиля и почвенной экологии растений;
-выполнить разработку проектов внутрихозяйственного землеустройства с учетом агроэкологических типов земель;
-оценить энергетическую эффективность залужения деградированной, малопродуктивной пашни и наметить наиболее оптимальные направления совершенствования структуры сельскохозяйственных угодий.
-разработать и обосновать концепцию и практические приемы воспроизводства плодородия лесостепных черноземов республики в интенсивных и энергосберегающих системах земледелия;
-разработать основные параметры моделей плодородия лесостепных черноземов республики Башкортостан;
В соответствии с задачами исследований нами были выбраны ключевые мониторинговые участки на пахотных и сенокосных угодьях с различными типами почв (серые лесные, черноземы выщелоченные, типичные и обыкновенные) по природно-сельскохозяйственным зонам (Северная, лесостепная, Южная лесостепная, Предуральская степная и Зауральская степная). Сравнительный анализ изменения свойств почв и в целом почвенного покрова во времени осуществлялся с использованием фондовых материалов почвенных и агрохимических обследований, опубликованных литературных источников.
Экспериментальные исследования проводились в СПК «Рассвет» Туймазинского района (Предуральская степная зона) в Учхозе БГАУ (Южная лесостепная зона):
–полевой стационарный опыт “Влияние многолетних трав на воспроизводство плодородия выщелоченного чернозема”; заложен в 1997 году в СПК «Рассвет» Туймазинского района. В опыте изучается влияние залужения многолетними травами деградированной пашни (пять разновидностей бобовых, злаковых трав и их сочетаний) на воспроизводство плодородия почвы.
–трехфакторный полевой стационарный опыт “Разработка ресурсосберегающей технологии воспроизводства плодородия выщелоченного чернозема и совершенствование систем земледелия”; заложен в 1992 году на опытном поле Учхоза БГАУ. В опыте изучаются 2 севооборота, 3 системы обработки почвы и 9 систем удобрений;
–полевой стационарный опыт “Влияние возрастающих доз извести и удобрений на плодородие почвы и продуктивность культур зернопропашного севооборота”; заложен в 1983 году. В опыте изучаются 4 дозы извести и 2 фона удобрений.
Объектами исследований явились также наиболее контрастные и типичные для почвенно-экологических районов пахотные почвы Абзелиловского, Архангельского, Баймакского, Калтасинского, Кармаскалинского, Салаватского, Туймазинского, Уфимского, Хайбуллинского районов.
Эффективность мероприятий по залужению деградированной пашни оценили расчетами потерь гумуса в энергетических единицах (МДж).
Применялись общепринятые в агрохимии, земледелии и почвоведении методы исследований (Руководство по агрохимическому анализу почв, Аринушкина, 1962 ).
Для статистической оценки данных использовали методы дисперсионного и регрессионного анализа (Statistica 5.0 for Windows).
2.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
Республика Башкортостан (14,3 млн. га.) является уникальным физико-географическим регионом, где стыкуются разнообразные ландшафты – от сухой степи до горной тундры. Территория обладает большим растительным биоразнообразием, множеством различных почвенных комплексов и является географическим стыком множества растительных формаций и типов почв.
В земельном фонде республики сельскохозяйственные угодья занимают на 1.01.2007г. 7342,9 тыс. га или 51,4% территории. В структуре сельскохозяйственных угодий на долю пашни приходится 50,1 % или 3678,8 тыс. га. Природные кормовые угодья (сенокосы и пастбища) занимают 3620,8 тыс. га или 49,3 %, многолетние плодовые насаждения – 43,3 тыс. га (0,6 %).
Почвенный покров их представлен сложными сочетаниями и мозаиками различных типов, подтипов, видов и разновидностей почв – преобладанием серых лесных (27,9 %), черноземов (31,7 %), горных (25 %) и аллювиальных (6 %).
По данным НИИ «Волгогипрозем», в Башкортостане насчитывается около 3000 разновидностей почв, характеризующихся различным уровнем естественного плодородия, обеспеченностью их элементами минерального питания растений.
В последние годы, особенно до 1991 г., сельское хозяйство довольно интенсивно снабжалось машинами, минеральными удобрениями, химическими средствами защиты растений. Однако желаемого повышения урожая не получилось: за 20 лет (1970-1990 гг.) урожайность зерновых культур в Республике Башкортостан повысилась всего на 3 ц/га. При этом энерговооруженность в расчете на одного работника возросла более чем в три раза. После 1991 г., урожайность зерновых культур пошла на убыль (в 1995 г. сказались и засушливые климатические условия), и лишь в последние годы наметилась тенденция к ее увеличению. Если урожайность зерновых культур в 1996 г. в среднем по республике составила 18,5 ц/га, то к 2006 году она возросла до 26,8 ц/га, в 2007 году достигла 27,4 ц/га за счет интенсификации сельскохозяйственного производства и более благоприятных климатических условий вегетационного периода.
Основными причинами снижения производительных функций плодородия пахотных земель и, как результат, неустойчивого функционирования агроэкосистемы в целом являются эрозионный снос и существенный дисбаланс гумуса, питательных элементов и кальция, сложившийся под современными агроценозами. Невыполнимый урон пахотным землям наносит усиление эрозионных процессов, приводящих к резкому снижению содержания и запасов гумуса и сопровождающихся формированием деградированной и малопродуктивной пашни, дальнейшее использование которой в пахотообороте не является целесообразным как с экономических, так и экологических позиций.
За 100 лет после Д.Д. Докучаева мощность гумусового слоя черноземов Южного Предуралья уменьшилась на 20-21 см (на 30 %), содержание гумуса на 2,4-4,1 % (в среднем на 32 %). Если учесть, что с каждым сантиметром гумусового слоя теряется на 10-12 т/га гумуса, то черноземы Башкортостана за 100 лет относительно приведенных в «Русском черноземе» данных, потеряли 200-250 т/га гумуса и вместе с ним 4188-5235 ГДж/га бионеэргии (Ишемьяров, 1988).
По нашим исследованиям, проведенным за последние десять лет, потери гумуса в почвенных разрезах, заложенных в одинаковых геоморфологических условиях, но на различных угодьях (целина – пашня), выглядят следующим образом. В пахотных почвах (различные типы и подтипы) относительно целинных (лесных) содержание подвижного гумуса снизилось на 23 - 60 %, общего гумуса - 10 - 38 %, запасы гумуса - 10 - 30 %. По степени убывания гумуса пахотные почвы Предуралья РБ располагаются в ряд: светло-серые – серые – темно-серые лесные почвы – черноземы выщелоченные – черноземы типичные
По данным института «Волгогипрозем», ежегодные потери почвы от эрозии в среднем по республике составляют примерно 15 т/га, или 0,9-1,0 т гумуса с каждого гектара. Потери гумуса на всю эродированную пашню превышают 2 млн. т.
Нами составлена карта-схема темпов потерь гумуса в пахотном слое почв Республики Башкортостан (рисунок 1). При составлении карты-схемы были использованы материалы почвенного мониторинга по содержанию гумуса в почвах Госсортучастков и смежных колхозных полей, проведенные с интервалами в 15-20 лет, а также исследования гумусного состояния почв республики, проведенные лабораторией почвоведения Института биологии УНЦ РАН в последние 20-25 лет.
Группировка почв по содержанию гумуса проводилась в границах почвенно-экологических округов, так как дегумификация почв тесно связана с биоклиматическими условиями зоны и геоморфологической провинциальностью, а также особенностями сельскохозяйственного производства в них.
Рисунок 1 - Карта-схема потерь гумуса в пахотных почвах Республики Башкортостан по сравнению с целинными
здесь и в дальнейшем условные обозначения в левом углу означают:
1 – границы природно-
Потеря гумуса в пахотных почвах оценивается по сравнению с их целинными аналогами, залегающими в одинаковых геоморфологических условиях. Нами были выделены 5 групп почв по темпам потерь гумуса за последние 30-50 лет: до 10, до 15, до 20, до 25, до 30 %.
Карта-схема отражает скорость процесса дегумификации в почвах Республики Башкортостан, за исключением горно-лесной зоны и Уфимского плато, и свидетельствует о повсеместном развитии этого процесса. Высокие темпы потерь гумуса характерны для Белебеевского возвышенно-ступенчатого округа с преобладанием неполноразвитых серых лесных, дерново-карбонатных почв и черноземов выщелоченных, а также Бельско-Уфимского возвышенно-мелкоувалистого округа с преобладанием серых лесных почв. В этих округах значительно проявление водной эрозии. В них налицо также усиление антропогенного «остепнения», что в какой-то мере сказывается на процессах гумификации, поэтому несколько меньше темп потерь гумуса в Общесыртинском увалисто-холмистом, Зауральском увалисто-предгорном округах с преобладанием неполноразвитых черноземных почв. В эту же группу относится и южная часть Белебеевской возвышенности. В указанных округах также развита водная эрозия.
Таким образом, распашка лесных почв приводит к сравнительно большим потерям гумуса, чем распашка черноземных целинных и залежных, что должно учитываться при специализации хозяйств и севооборотах. Меньшими темпами потерь гумуса отличаются Левобережный Прибельский волнисто-равнинный и Зауральский сопочно-равнинный (северная часть) округа. В них преобладают полноразвитые черноземы (выщелоченные в Предуралье, обыкновенные в Зауралье), которые отличаются высоким потенциальным плодородием. В этих почвенно-экологических округах эрозионные процессы проявляются в слабой степени и не более чем на 30 % пахотной площади.
Средними темпами потерь гумуса характеризуются почвы в Чермасано-Ашкадарском пологоувалистом, Левобережном Прибельском волнисто-равнинном, Присакмарском межгорно-долинном, Айском возвышенно-равнинном и Юрюзано-Заайском полугорном округах.
Запасы гумуса в почвах Республики Башкортостан варьируют в очень широких пределах – 50-600 т/га и зависят в первую очередь от мощности всего почвенного профиля, т.е. геоморфологических условий формирования почв и, конечно, от генетических особенностей типов и подтипов почв, что отражает зональные биоклиматические условия. Контрастность почвенного покрова территории в первую очередь сказывается на запасах гумуса, меньше на содержании подвижного и общего гумуса. Нами выделено 7 групп почв: с очень низкими (менее 100 т/га), низкими (100-200), средними (200-300), повышенными (300-400), высокими (400-500) и очень высокими (более 500 т/га) запасами гумуса. Еще одну группу составляют почвы с чрезвычайно большими колебаниями градаций на близких расстояниях (100-500 т/га). Это почвы Зилаирского плато и Белорецкой впадины в горно-лесной зоне (Горный Урал). Остальная часть Горного Урала и Уфимское плато характеризуются низкими запасами гумуса в почвах.
Низкие запасы гумуса в почвах характерны и для Юрюзано-Заайского полугорного округа. Айский возвышенный округ отличается почвами черноземного типа и повышенными запасами гумуса. В северной лесостепи, Бельско-Уфимском возвышенно-мелкоувалистом округе, выделяется несколько районов. Почвы Забуйского мелкоувалистого, Буй-Таныпского мелкоувалистого эрозионно расчлененного, Приуфимского низкогорного районов характеризуются низкими, Уфа-Бельского мелкоувалистого междуречья средними, Буй-Тюйского равнинного, Пританыпского низменно-равнинного, Аскинского равнинно-возвышенного высокими запасами гумуса. Низкими запасами гумуса характеризуются почвы Присимского увалисто-предгорного и предгорные территории Правобережного Прибельского округов. Для Белебеевской возвышенности характерны градации почв со средними, повышенными и высокими запасами гумуса.
Наиболее высокие запасы гумуса характерны для черноземов Левобережного Прибельского волнисто-равнинного округа. Повышенными и высоким запасами гумуса в Предуралье выделяются черноземы Чермасано-Ашкадарского пологоувалистого и значительные площади Общесыртинского увалисто-холмистого округа. В Зауралье повышенными и высокими запасами гумуса характеризуются черноземы Зауральского сопочно-равнинного и Присакмарского межгорно-долинного округов. В Зауральском увалисто-предгорном округе, где много еще пахотных массивов с недоразвитыми почвами, запасы гумуса варьируют от низких значений до повышенных.
В Предуралье и южной части Зауральской степи в черноземах уменьшение запасов гумуса происходит на фоне слабой выраженности уменьшения мощности гумусового горизонта (А+АВ), что позволяет сделать предположение о преобладании явлений выпаханности и потерях гумуса прежде всего из-за этого фактора. В данном случае высоки потери в результате минерализационных процессов.
Большие потери
гумуса происходят из-за эрозионных процессов.
Доля таких почв в Левобережном Прибельском
волнисто-равнинном и
Рисунок 2 - Карта-схема средне- и сильноэродированных
пахотных почв Республики Башкортостан
Площади таких почв в Юрюзано-Заайском полугорном, Правобережном Прибельском равнинно-холмисто-предгорном, Зауральском увалисто-предгорном и Зауральском сопочно-равнинном округах составляет 8-12 %. В указанных округах много почв с неполноразвитым профилем, которые по генезису отличаются от эродированных. Однако по характеру использования их следует объединить в одну группу со среднеэродированными пахотными почвами (рисунок 2).
В Бельско-Уфимском возвышенно-мелкоувалистом и Айском возвышенно-равнинном округах доля средне- и сильноэродированных почв оказалась относительно не высока (4-8 %). В этих округах преобладает слабая эродированность, составляющая около 40 % от всей пахотной почвы.
Почвы горной части Южного Урала и Уфимского плато отнесены к группе почв потенциально эрозионно опасных. Поддержание лесистости этих регионов на уровне 70-75 % является совершенно необходимым для обеспечения их экологической роли и природоохранных мероприятий.
3.
ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ