Разработка и обоснование основных элементов адаптивно-ландшафтной системы земледелия

ФГОУ ВПО Рязанский государственный  агротехнологический университет  имени П.А.Костычева

 

Кафедра земледелия и растениводства

 

 

 

Курсовая работа на тему:

« Разработка и обоснование основных элементов адаптивно-ландшафтной  системы земледелия »

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 3 курса агроэкологического факультета, специальность «агрономия», учебная группа № 31 «Б» Каманина Е. С.

 Проверил: Лукьянова. О. В.

 

 

 

 

 

 

Рязань 2012 г.

 

Содержание 

Введение

Раздел 1. Почвенно-климатические условия хозяйства

1.1 Анализ климатических условий  района.

1.2 Описание свойств данного  типа почв.

1.3 Сравнение свойств данного  типа почв.

1.3 Сравнительная характеристика  существующего уровня плодородия  и показателей технологической  модели плодородия данного типа  почв.

1.4 Необходимые рекомендации по  приведению свойств почв к  модельным показателям.

Раздел 2. Разработка и обоснование  системы севооборотов в адаптивно  ландшафтном земледелии

2.1 Агроэкологические основы и  задачи севооборотов в адаптивно  ландшафтном земледелии.

2.2 Характеристика структуры посевных  площадей, возможность ее оптимизации.

2.3 Разработка севооборотов и  обоснование выбора чередования  имеющихся культур

2.4 Составление плана освоения  севооборотов и ротационных таблиц.

2.5 Продуктивность севооборотов.

Раздел 3.Комплексные меры борьбы по снижению сорного компонента в агрофитоценозе.

3.1 Характеристика преобладающих  сорных растений.

3.2 Карта засоренности  полей на основании типов и вредоносно-морфологических групп сорняков.

3.3 Комплексные меры по снижению  сорного компонента в агрофитоценозе  севооборотов.

Раздел 4. Проектирование системы обработки  почвы в севооборотах.

4.1. Значение и роль обработки  почвы в адаптивно-ландшафтном  земледелии.

4.2. Проектирование системы обработки  почвы в севообороте.

Раздел 5. Моделирование гумусового баланса в севообороте.

Заключение.

Список используемой литературы.

 

Введение

Современное земледелие – многокомпонентная  система, отдельные элементы которой  находятся во взаимосвязи между  собой и природной средой. Современные системы земледелия – это новый наукоемкий этап развития систем, которые призваны обеспечить успешную борьбу с засухой, надежную защиту почвы о водной эрозии и дефляции, экологическую безопасность и охрану окружающей среды (водоемы, леса) от загрязнения пестицидами и минеральными удобрениями, создание благоприятных условий для развития посевов, труда и жизни человека. Сущность системы земледелия определяется категориями урожая – результата сложного взаимодействия почвы, растений, климата, агропроизводственной деятельностью человека на определенной территории во времени. Поэтому главная цель системы земледелия – получение максимальных, стабильных урожаев с высокими качествами продукции.

Система земледелия как единое целое состоит  из взаимосвязанных частей (звеньев). К ним относятся организация  территории  землепользования хозяйства  и севооборотов, система обработки почвы, система удобрений, система защита растений, технологии возделывания сельскохозяйственных культур, система семеноводства, мелиоративные мероприятия, система контроля за экологической ситуацией в хозяйстве и др.

Система обработки почвы. Механическая обработка – важное звено системы земледелия любого хозяйства. В современных технологиях возделывания культур на обработку почвы приходится 35-45% энергетических и 25-35% трудовых затрат. От обработки почвы зависят физические, агрохимические и биологические показатели плодородия почвы, во многом определяющие величину и качество будущего урожая. Правильная система обработки почвы обеспечивает сохранение и повышение плодородия, эффективное использование удобрений , осадков, поливных вод, успешную борьбу с засухой, дефляцией и водной эрозией, сорняками, возбудителями болезней и вредителями растений, т.е. создает благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур.

Система удобрений – это комплекс агротехнических  и организационных мероприятий, направленных на использование органических и минеральных удобрений с  целью повышения урожая его качества и воспроизводства плодородия почвы.

Система защиты растений. На современном этапе  разработки и освоения системы защиты растений от вредных организмов. Она  рассматривается с точки зрения управления и регулирования фитосанитарного потенциала посевов и почвы. Регулирование численности вредных организмов  осуществляют с помощью проведения взаимосвязанных организационных, агротехнических, биологических, химических мер.

Технологии  возделывания сельскохозяйственных культур. Технологический комплекс включает приемы, выполняемые с момента освобождения поля предшественником до уборки урожая включительно. К ним относятся основная и предпосевная обработка почвы, внесение удобрений, подготовка семян к посеву, посев, уход за посевами, связанный с поддержанием агрофизического состояния почвы и защита растений от сорных растений, вредителей и болезней, уборкой урожая.

Мелиоративные мероприятия. Они направлены на коренные улучшения земель и микроклимата. К ним относится орошение, осушение, обустройство водоемов, внесение химических мелиорантов, проведение культуртехническитх  работ, рекультивация земель и т.д.

Система контроля за экологической ситуацией в хозяйстве. Она включает наблюдение состоянием почвенного покрова и плодородия почв, агроланшафтов, поверхностных и грунтовых вод, многолетней растительности, накопление нитратов и пестицидов в растениеводческой продукции. Систему земледелия необходимо постоянно совершенствовать и развивать по мере накопления новых научных разработок и практического опыта, совершенствования технических средств производства. 

1. Почвенно-климатические условия.

 

Климат  Рязанской области умеренно континентальный  с тёплым летом и умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом, при ясно выраженных сезонах года. Среднемесячная температура воздуха  самого холодного месяца года (январь) – 11,5⁰С в восточной и – 10,5⁰С, – 11⁰С в западной части области. Самая низкая температура воздуха за последние 70 лет составляет – 45⁰С. Однако такая низкая температура воздуха бывает весьма редко, примерно один раз в 20 лет. Среднемесячная температура воздуха самого тёплого месяца года (июль) колеблется от 18,5⁰С до 19,5⁰С на юго-востоке.

Рязанская область относится к зоне неустойчивого  увлажнения. Атмосферные засухи наблюдаются  на севере в среднем в 70% лет, из которых 20% с интенсивной засухой, в центральной  части – 90% лет, из которых 30% с интенсивной  засухой. На юго-востоке засухи наблюдаются  ежегодно.

В отдельные  жаркие дни температура достигает  38 – 40⁰С (абсолютный максимум), а в очень холодные, суровые зимы она опускается до – 40⁰С; – 45⁰С (абсолютный минимум).

Суммы положительных  температур изменяются с севера на юг от 2150 – 2350 ⁰C. В отдельные годы в зависимости от погодных условий лета бывают значительные отклонения от средних значений на 500 – 800 ⁰C. Для каждого растения в любой фазе индивидуального развития не зависимо от зоны и место расположения характерны определённые значения температур, следовательно, разные по погодным условиям годы изменяют даты наступления той или иной фазы развития сельскохозяйственных культур, сдвигая их на 20 и более дней.

Продолжительность тёплого периода с преобладанием  северо-западных, западных и северных ветров (период с положительной среднесуточной температурой воздуха) в среднем 210 – 218 дней от начала апреля до начала ноября. Наименьшая продолжительность периода 170 – 180 дней, наибольшая 235 – 240 дней. Для большинства культур умеренного пояса периодом активной вегетации является период со средними суточными температурами воздуха выше 10 ⁰C. В среднем в этот переход осуществляется весной 30 апреля – 2 мая, а осенью 20–22 сентября.

Продолжительность вегетации составляет в среднем  около 140 дней, в северных районах  области она на 2 – 3 дня короче, а в южных – на 2 – 3 дня длиннее.

В летнее время преобладает малооблачная погода. Число пасмурных дней не велико – 2 – 3 дня в месяц. Ливневые дожди часто сопровождаются грозами, число которых в среднем за лето достигает 22 – 26. Ливни иногда весьма интенсивны, в связи с чем, максимум осадков приходится на летний период.

Большое влияние на урожайность зерновых культур оказывают осадки. Среднегодовое  количество атмосферных осадков  составляет около 500 – 575 миллиметров с колебаниями в отдельные годы от 170 – 200 миллиметров до 750 – 800 миллиметров. За вегетационный период – с апреля по октябрь, осадков выпадает 300 – 400 миллиметров, со значительными колебаниями, изменяющимися из года в год. Две трети осадков выпадает в виде дождя, а одна треть в виде снега.

Продолжительность безморозного периода (от последнего весеннего  до первого осеннего заморозка) в  Рязанской области в среднем 135 – 145 дней с колебаниями в последние  годы от 90 до 175 – 195 дней. Однако один раз  в 6-10 лет его длительность сокращается  за счёт поздних весенних или ранних осенних заморозков до 110 – 120, а в  отдельные годы – до 84 – 95 дней.

Весенние  заморозки на преобладающей территории обычно кончаются 5 – 10 мая, но в холодные затяжные весны заморозки могут  иметь место даже во второй декаде июня.

Осенние заморозки в среднем начинаются в конце сентября, но при раннем наступлении холодов отмечаются уже в конце августа.

В зимнее время устойчивый снежный покров образуется в среднем в конце  ноября начале декабря, высота которого к концу зимы составляет 25 – 35 сантиметров. Преобладание ветра в этот период года (октябрь – апрель) юго-западного, юго-восточного и южного направлений.

Снеготаяние на территории области начинается в  среднем в период с 14 – 18 марта. При  дружной и тёплой весне снеготаяние  сокращается до 4 – 8 дней, в холодные весны этот период увеличивается  до 43 – 53 дней. Конец снеготаяния (сход устойчивого снежного покрова) обычно совпадает с переходом температуры  воздуха через 0⁰C и на большей части территории области проходит 3 – 8 апреля. Несколько раньше – 27 марта – 2 апреля снег сходит в нижней части области. Оттаивание устойчивого снежного покрова через 1 – 2 дня ведёт к прогреванию почвы и накоплению влаги (75 – 110 мм.). Самое раннее оттаивание наблюдается 2 – 10 апреля, а самое позднее 10 – 15 мая. Полное оттаивание почвы наблюдается около 20 – 23 апреля, но точная дата зависит от характера весны. В большинстве лет (65%) весна короткая, продолжительность которой составляет 35 – 45 дней.

Лето  более тёплое и сухое, чем в  остальных районах. Среднесуточные температуры колеблются в пределах 2300 – 2350 ⁰C, гидротермический коэффициент (ГТК) – 1. Дни с атмосферными засухами в этой области наблюдаются почти ежегодно.

 

Таблица 1 –  Среднемноголетние показатели климата

Показатели	Количественные значения
Среднегодовая температура воздуха, 0C
Годовое количество осадков, мм
Сумма активных (выше 10 0C) температур
Сумма осадков за период активной вегетации (со среднесуточными температурами  выше 10 0C), мм
Гидротермический коэффициент
Продолжительность периода (дни) со среднесуточной температурой выше :  > 00C ( с 3 апреля по 3-4 ноября, оттаивание верхних слоев почвы. Сумма температур за этот период 2600-27000C )
> +50C ( с 17 апреля по 12 октября, спелость почвы, начало полевых работ, сев ранних культур. Сумма температур за этот период 2500-26000C )
> +100C ( с 5 мая по 20 сентября, этот период служит показателем теплообеспеченности растений. Сумма температур за этот период 2200-23000C, что в полнее достаточно для полного сбора ранних яровых, картофеля, овощей )
> +150C ( c 1-8 июня по 27-29 августа. Сумма температур за этот период 1600-17000C )
Безморозный период ( с 10-13 мая по 24-26 сентября. Сумма температур за этот период за этот период 2100-2200 0C. Эта величина является показателем теплообеспеченности за период вегетации растений )
Средняя температура (0C) апреля
июля
октября
января
Количество осадков (мм) за: весну
лето
осень
зиму
Запас влаги в июле в метровом слое почвы ( начало вегетации ), мм
Число суховейных дней в году
Преобладающие ветры, направление

 

Почва в исследуемом  районе - дерново-подзолистая.

Дерново-подзолистые  почвы характеризуются наличием хорошо выраженного гумусового горизонта  мощностью до 20-22 см. В почвенном  профиле выделяют гумусовый, подзолистый  и аллювиальный горизонты. Дерново-подзолистые  почвы имеют 1-3% гумуса в пахотном слое, реакцию почвенной среды  от сильнокислотной до близкой к нейтральной, высокую гидролитическую кислотность. Содержание доступных форм питательных веществ при освоении может достигать значительных величин и зависит от уровня внесения удобрений. Агрофизические свойства дерново-подзолистых почв характеризуются значительным повышением их плотности при переходе от пахотного к иллювиальному горизонту и глубже. Соответственно общая порозность изменяется от 50-60 до 37-40%. У эродированных дерново-подзолистых почв агрофизические еще менее благоприятны, плотность пахотного слоя здесь выше, а общая порозность ниже. Водопрочность структуры уменьшается до 15-20% по сравнению с 30-40% у неэродированных почв, снижаются водопроницаемость и наименьшая влагоемкость. В целом режим влажности дерново-подзолистых почв определяется погодными условиями, особенно в слое 0-50 см. В нижней (50-100 см) части метрового слоя почвы обычно постоянно содержится до 60-80 мм продуктивной влаги. Уменьшение этого количества до30-40 мм может происходить только при длительном отсутствии осадков и интенсивном водопотреблении возделываемой культуры.

Для получения  высоких и устойчивых урожаев  сельскохозяйственных культур необходимо окультуривание этих почв с использованием расчетных доз минеральных удобрений, известкования, мелиоративной обработки.

При окультуривании дерново-подзолистых почв увеличивается  мощность гумусового горизонта, содержание гумуса, снижается мощность подзолистого горизонта, возрастает содержание обменных оснований, степень насыщенности основаниями, запас питательных веществ, снижается кислотность. Они становятся вполне пригодными для возделывания сескохозяйственных культур.

 

 

Таблица 2 – Характеристика плодородия почвы.

 

Тип и разновидность почвы	Состояние плодородия почвы
	Гумус, %	Мощность пахотного слоя, см	Сумма водопрочных агрегатов, %	Плотность почвы, г/см3	P2O5	K2O	pH
					Мг/100г почвы
исходный	2,9	20	28	1,45	12	10	5,3
модель	2,0-2,5	20-22	30-35	1,2-1,3	15-20	15-20	5,5-6,0