Экологические проблемы использования почв Белгородской области

 

 

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО  ХОЗЯЙСТВА  РФ

ФГБОУ ВПО «БЕЛГОРОСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ  АКАДЕМИЯ

Имени В.Я. Горина»

 

 

                          Агрономический факультет 

Кафедра экологии и радиобиологии

 

Курсовая работа

по почвоведению

«Экологические проблемы использования почв Белгородской области»

 

 

                                                                       

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 2-го  курса 

                                                                               Калинина Екатерина Михайловна

                                                                                35-ЭПР группы

                                                                               Руководитель профессор

                                                                               Колесниченко Е. Ю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                               Белгород 2013

                                   Содержание

Введение

1. Литературный обзор………………………………………………………………4

   1.1. География почв………………………………………………………………...4

   1.2. Морфогенетические особенности почв………………………………………6

   1.3. Структурное состояние  и физическая характеристика  почв……………...10

   1.4. Агрохимическое  состояние почв……………………………………..          12

2. Экологические последствия деградации почв…………………………...         15

   2.1. Причины уменьшения  запасов гумуса и элементов питания…..................15

   2.2. Кислотность почв  и ее причины…………………………………………     16

   2.3. Техногенное  загрязнение почв………………………………………………19

2.4. Влияние орошения  на почву…………………………………………………..20

   2.5. Переуплотнения  почв……………………………………………………  …23

3. Использования  почв с.-х. производства………………………………………   28

   3.1. С.-х.  культуры, возделываемые на черноземах  и на серых лесных почвах, и  их продуктивность……………………………………………………………      29

   3.2. Учет  экспозиции склонов и эродированности  почв при возделывании с.-х.  культур. ……………………………………………………………………………  30

Заключение

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                          Введение

Плодородные почвы  считаются возобновимым ресурсом, но время необходимое для их возобновления  может исчисляться сотнями лет. На посевных площадях земного шара ежегодно теряются миллиарды тон  почвенного слоя, что превышает объем  вновь образующихся почв. Поэтому главной задачей является сохранение лучших сельскохозяйственных земель. Освоение новых земель не столь плодородных, связанно с громадными затратами.

Общая территория Белгородской области составляет 21000 кв. км. Почти 79% этой площади занимают сельскохозяйственные угодья.

Различные животноводческие фермы представляют угрозу для экологии Белгородской области в целом, и  для почвы региона в частности. Из-за нерегулярного контроля качества стоков со свинокомплексов, применяемых  как удобрения, возникает опасность загрязнения пашни. На 25% территории сельскохозяйственных угодий в ходе исследований были выявлены жизнеспособные яйца гельминтов. На 4,2% изучаемой площади было обнаружено превышение предельно допустимой концентрации нитрата азота. Опасность для экологии Белгородской области представляет наличие на хозяйственных складах непригодных и запрещённых к применению пестицидов (180 тонн). В Ивнянском районе эти ядохимикаты хранятся на разрушенных или полуразрушенных складах со свободным доступом; в Старооскольском районе – в складских помещениях, не соответствующих санитарным требованиям и нормам безопасности. Результаты анализа почвы Белгородской области свидетельствуют о загрязнениях как химического, так и биологического происхождения.

В Губкинском, Алексеевском, Прохоровском, Старооскольском и Корочановском районах зафиксированы случаи превышения норм по микробиологическим показателям. Анализы почвы Новооскольского района и Белгорода показали превышение норм по санитарно-химическим показателям. По одной из проб из Старооскольского и Губкинского районов оказались положительными на содержание яиц гельминтов.

 

 

 

 

                    1. Литературный обзор.    

                    1.1 География почв.

Общая площадь  территории Белгородской области составляет 2713,4 тыс. га и входит в состав лесостепной и степной почвенных зон. Лесостепная зона (около 75 % площади области) представлена наиболее плодородными почвами – черноземами типичными, выщелоченными и серыми лесостепными почвами, а в степной зоне – черноземами обыкновенными, карбонатными, остаточно-карбонатными (меловыми) и солонцеватыми. Как в лесостепной почвенной зоне, так и в степной, встречаются черноземно-луговые, пойменные луговые, болотные и балочные почвы.

Почва образовалась в результате взаимодействия природных факторов – почвообразующих пород, рельефа, климата, растительности, возраста, а также антропогенного фактора – хозяйственной деятельности человека.

Наиболее распространенными  почвообразующими породами на территории области являются лессовидные суглинки и глины (2202,6 тыс. га), гораздо меньше покровных и палеогеннеогеновых глин (97 тыс. га), элювия мела (97,6 тыс. га), аллювиальных и делювиальных отложений (249 тыс. га), песков и супесей (59,9 тыс. га).

Рельеф области  представлен южными и юго-западными отрогами Среднерусской возвышенности, где преобладает склоновый тип местности. Климат области умеренно-континентальный с теплым летом и сравнительно холодной зимой – среднегодовая температура воздуха составляет +5,9 °С, а годовое количество осадков колеблется в пределах 467–540 мм. Растительный покров природных зон области разнообразен и представлен травяным и лесным сообществами (естественные леса занимают 10,4 % всей площади). Под травянистой растительностью сформировались черноземы, а древесной – серые лесостепные почвы. В настоящее время распаханность территории области очень высокая и составляет свыше 60 % общей площади. Началом формирования почв на территории области можно считать период древнего голоцена– послеледниковое время (около 10–12 тыс. лет назад). Хозяйственная деятельность человека сказывается на формировании почв при распашке, уничтожении естественной растительности и замене ее культурной, применении удобрений, ядохимикатов, химической мелиорации, орошения, осушения и т.п.

В настоящее  время вся территория Белгородской области обеспечена почвенным обследованием: каждое хозяйство имеет почвенные карты масштаба 1 : 10 000, составлены почвенная карта области в масштабе 1 : 200 000, карты эрозии, агроландшафтов, агроэкологического состояния почвенного покрова, кадастровой оценки и почвенно-эрозионного районирования.

Список основных почв на территории области представлен  в табл. 1,

 а особенности  их географического распространения отражает рис. 1.

Распространенными почвами на территории Белгородчины являются черноземы (типичные, выщелоченные, обыкновенные, оподзоленные), которые являются наиболее плодородными почвами области, их площадь составляет 1763,2 тыс. га (65,1 % всей площади области), меньше серых и темно-серых лесостепных почв – 328,5 тыс. га (12,1 %), балочных – 435,9 тыс. га (16,0 %), луговых и лугово-болотных – 129,9 тыс. га (4,8 %), лугово-черноземных – 34,6 тыс. га (1,3 %), солонцов и песков по 4,4 тыс. га (0,2 %). Всего на территории области выделено около 320 разновидностей почв. [1]                  

Рис. 1 Почвенная карта (с указанием почвенных разрезов)

          1.2  Морфогенетические особенности почв.

Почва. Это природное  образование, состоящее из почвенных  горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов.

Химический  состав почвы. Почву образуют разнообразные  по составу минеральные и органические вещества. При изучении химического  состава почвы определяют следующие 11 элементов: Si, Al, Fе, Ca, Мg, К, Na, S, Т, Ti и Mn. Анализ данных химического состава позволяет установить общее содержание в почве того или иного элемента, степень обогащения им почвы и определить характер изменения его содержания с глубиной, а следовательно, установить направленность почвообразовательного процесса.

Для питания  растений необходимы следующие элементы: N, Р, Ca, Mg, S и Fe. Часть из них присутствует в почве в большом, другая - в  незначительном количестве. Чаще всего растения испытывают недостаток в азоте, фосфоре и калии. Содержание тех или иных элементов в почве различно и зависит от условий образования и свойств почвы. Так, черноземы содержат 0,4... 0,5 % N, 0,2...0,3 % P2O5 ,0,1 ...0,3 % SO3, в то время как в дерново-подзолистых почвах количество азота не превышает 0,1 ... 0,2 %, фосфора - 0,1 . ..0,3 % и т. д. Степень обеспеченности почвы питательными веществами зависит не только от их содержания в почве, но и от формы химических соединений, в которых они находятся, так как доступность тех или иных соединений для растений различна.

Физические  свойства почвы. К ним относятся  плотность твердой фазы, объемная масса и пористость.

Плотность твердой  фазы - это отношение массы почвы  к массе равного объема воды. Плотность твердой фазы зависит от минералогического состава почвы и содержания в ней органического вещества. Плотностью сложения почвы называется единица объема сухой почвы в естественном (ненарушенном) сложений.

Объемная масса  почвы - это масса 1 см3 абсолютно сухой почвы в граммах при естественном сложении. Чем меньше объемная масса, тем богаче может быть почва водой и воздухом.

Пористостью (скважностью) почвы  называют общий объем всех пор  в почве, выраженный в процентах  к ее общему объему.

Твердая часть почвы состоит из минеральных и органических веществ.

Минеральные вещества почвы. Они представляют собой измельченную в разной степени материнскую  почвообразующую породу, на долю которой  приходится 80... 97% всей твердой части. В результате выветривания в почвообразующей породе образуются простейшие соединения, легкорастворимые в воде. Минеральная часть почвы состоит из песка, пыли и глины. Все механические частицы размером от 0,01 до 1 мм называют песком, а менёе 0,01мм - глиной. Соотношение в почвах частиц крупнее и мельче 0,01 мм характеризует их гранулометрический состав, который оказывает большое влияние на их свойства.

По механическому составу  почвы подразделяют на песчаные связные (содержание глины 5... 10%), супесчаные (глины 10... 25 %), легкосуглинистые (глины 20... 40 %), среднесуглинистые (глины 40... 55 %), легко - и тяжелоглинистые (глины 60... 97 %). Песчаные и супесчаные почвы называют легкими, так как они легко поддаются обработке, а суглинистые и глинистые - тяжелыми, так как их обработка связана с большими энергетическими затратами. Легкие почвы - рыхлые, хорошо пропускают влагу и воздух, весной быстро прогреваются. Но они плохо удерживают воду, бедны элементами питания. Тяжелые почвы - плотные, плохо пропускают влагу и воздух. Вода в них может застаиваться, а почва заболачиваться. Весной тяжелые почвы прогреваются медленно, поэтому их обработку начинают позднее. Содержание элементов питания в них выше, чем в песчаных и супесчаных почвах.

В твердую часть почвы  входит также перегной, в котором  содержатся многие элементы питания растений, но в недоступной для них форме. Под воздействием микроорганизмов медленно происходит переход их в доступную форму. Содержание перегноя в верхнем горизонте почв неодинаково и обычно колеблется от 1 до 5 %, но иногда достигает и 15 %. Чем больше перегноя в почве, тем она плодороднее.

Надо отметить, что в  некоторых почвах содержание в твердой  части минеральных веществ небольшое (15 ... 20 %). Это болотные или торфяные почвы, содержащие большие массы  неразложившихся или полуразложившихся растительных остатков, пропитанных перегноем и обычно избыточно увлажненных. После осушения болотные почвы используют в сельском хозяйстве.

Жидкая часть почвы. Это  вода и растворенные в ней вещества и соединения, образующие почвенный  раствор, из которого растения получают необходимые элементы питания. Содержание воды в почвах может колебаться от десятых долей процента до 40…60 %, что зависит от гранулометрического состава почвы и количества перегноя.              

Газообразная часть. Это  почвенный воздух, который заполняет все поры и пустоты почвы. Почвенный воздух отличается от атмосферного меньшим содержанием кислорода и большим диоксида углерода, который выделяют разлагающиеся растительные остатки и живые организмы при, дыхании, В почвенном воздухе обычно встречаются аммиак, иногда метан и другие газы. Чем влажнее почва, тем меньше в ней воздуха, так как вода вытесняет его из почвенных пор. Для нормального роста и развития растений содержание воздуха в почве не должно быть ниже 10... 15 % ее объема.

Живая часть почвы. Она  состоит из микроорганизмов, червей, личинок, насекомых и др. В каждом килограмме почвы находятся миллионы различных микроорганизмов. Они  сосредоточиваются у корней растений, где добывают себе пищу из отмерших частей корней и создают новые органические вещества.