сельскохозяйственная экология

травы9,31,40,40,966,81,01,01,80,13-0,62Ячемень+мн. травы1,2+1,0=2,21,3+2=2,30,8+0,5 = 1,30,8+0,9 = 1,766,81,00,81,80,13-0,42Мн.травы 1гп2,020,50,966,81,00,771,80,13-0,50Мн.травы 2 гп2,020,20,966,81,00,771,80,13-0,51Оз. рожь2,21,80,80,966,81,01,09,40,67-0,65Ячмень2,41,30,80,866,81,00,89,40,67-0,52Годовые потери гумуса (Пг) от эрозии почв (т/га), устанавливают по формуле:Пг =(Мт+Мл) ×Fэ×Г100 × Fгде Мт и Мл – соответственно смыв почвы от стока талых и ливневых вод в т/га (таблица 19 МУ);Fэ – площадь эродированных земель, га (2873,3-213,1 = 2660,2 га);Г – содержание гумуса в пахотном слое (среднее – 2,55%) в %; F – площадь рабочего участка, га (957,8 га).Баланс гумуса может быть отрицательным, т.е. дефицитным, когда потери его преобладают над приходом, нормальным или нулевым при равенстве потерь и прихода, положительным, когда приход преобладает над расходом. При отрицательном балансе основным источником восполнения гумуса в почве являются органические удобрения, поэтому для каждого севооборота необходимо установить дозу внесения и насыщенность органическими удобрениями. В среднем, подстилочный навоз содержит 22% сухого вещества, коэффициент гумификации которого равен 0,2 или 20%. Тогда выход гумуса из 1 т навоза составляет 44 кг или 0,044т (1,0*22*20/100*100). При отрицательном балансе дозу органических удобрений (Д, т/га) рассчитывают по формуле: Д, т/га =Баланс гумуса, т/га / 0,044.Важным показателем при расчётах балансов является насыщенность – количество удобрений (т и кг) приходящееся на 1 га площади посевов.В результате расчетов бездефицитного баланса гумуса получили отрицательный баланс гумуса в 6-польном севообороте хозяйства, который составил -0,42 - -0,65 т/га, среднее значение -0,54 т/га.Тогда доза органических удобрений будет равна 0,54/0,044 = 12,3 т/га, насыщенность для бездефицитного баланса гумуса составит 12,3: 6 = 2,1 т/га [8].Снижение содержания гумуса в пахотных почвах ряда районов России является следствием его многолетнего отрицательного баланса, обусловленного характером использования почв и недостаточным поступлением в них свежего органического вещества.Для создания в почве бездефицитного баланса гумуса рекомендуется каждый год вносить до 10-12 т/га органических удобрений, а для положительного баланса – более 12 (13-15) т/га [9].Для создания бездефицитного баланса гумуса в условном хозяйстве рассчитывают потребность в органических удобрениях на всю площадь пашни и их баланс. При определении общей потребности в органических удобрениях необходимо учитывать рекомендуемую насыщенность. Для расчётного севооборота насыщенность органическими удобрениями должна обеспечивать бездефицитный баланс гумуса. Для других севооборотов и выводных участков рекомендуется брать следующую насыщенность: полевой севооборот – 3-6 т/га. Недостающее количество органических удобрений необходимо восполнить приготовлением компостов.Таблица 11. Баланс органических удобренийСевооборотОбщая площадь севооборота, гаРекомендуемая насыщенность органическими удобрениями, т/гаТребуется органических удобрений согласно насыщенности, тНедостающее количество органических удобрений, тПолевой2873,3514366,59906,5Внесено органических удобрений в 2017 г 4460Из таблицы видно, что получаемых в хозяйстве органических удобрений недостаточно (недостаток 9906,5 т). Недостающее количество органических удобрений восполняют приготовлением компостов. Для получения необходимого количества органических удобрений необходимо приготовить торфонавозный и торфожижевые компосты [8].Дозы органических удобрений зависят от количества и качества их, способов внесения, биологических особенностей и продуктивности культур и почвенно-климатических условий и при этом должны быть экономически выгодными и экологически безопасными.Минимальные экономически оправданные дозы твердых органических удобрений при разбросном внесении с немедленной заделкой в почву на бедных почвах – 20-30 т/га, на окультуренных и плодородных почвах – 10-20 т/га, максимальные соответственно на бедных – 40-100, на плодородных – 30-60 т/га, а при локальных способах внесения (в борозды, лунки) – в два раза меньше[9].3.4. Оптимизация защиты растенийОптимизация защиты растений направлена на ликвидацию источников, очагов сорняков и устранение путей их распространения.Соблюдение карантина, как внешнего, так и внутреннего. Очистка посевного материала, осуществляемая на зерноочистительных линиях, с помощью специальных машинах по весу и размеру семени. Внесение только подготовленного навоза в поля, навоз должен хранитьсярыхлым способом при температуре до70оС. Семена сорняков теряют жизнеспособность. Скашивание полей по периметру в период роста массовой сорной растительности. Обязательная очистка мешковой тары. Все отходы после сортировки, предназначенные на корм животным, необходимо запаривать или размалывать. Уничтожение в почве запаса семян.Для этого используется метод провокации и глубокой заделки. Создаются оптимальные условия для прорастания семян, с последующим уничтожением их всходов. Метод эффективен для малолетних сорных растений. После рано убираемых культур (горох, рапс) проводится лущение или культивация это провоцирует семена сорняков на прорастание, затем через 1,5-2 недели поводится зяблевая вспашка с оборотом пласта. Уничтожение вегетативных органов размножения.Метод удушения разработан для уничтожения корневой системы пырея ползучего, применяется в системе зяблевой обработка почвы. После уборки проводится лущение дисковым лущильникам ЛДГ-5. Разрезают корневище, стимулируя почки к росту и после появления массовых всходов сорняков, проводят зяблевую вспашку плугом с предплужником. Конкретное применение схемы обработки почвы зависит от ряда условий, в частности от типа и вида сорняков, от глубины залегания органов размножения, от мощности пахотного слоя и др.Уничтожение сорняков в посевах.Механическая борьба в послепосевной период направлена на уничтожение как малолетних, так и многолетних сорняков. Основные приемы обработки почвы по уходу за посевами — прикатывание, боронование, междурядные рыхления, окучивание. Сроки их проведения определяют по состоянию культурных и сорных растений, когда сорняки наиболее чувствительны к механическим воздействиям, а возможные повреждения посевов не вызовут снижения урожая (таблица 12).Химические и биологические методы борьбы с сорной растительностью и вредителями (таблица 13).Таблица 12. Система обработки почвы в 6-польном полевом севообороте№ поляКультураЗасоренность поля, ГСП почвы, мощность Апах.Прием обработки почвыСрок обработкиПоказатели качестваЦель и задачи обработкиОрудия обработки123456781Озимая рожь.Озимые и зимующие сорняки.1.Прикатывание в день посева.2. Боронование после подкормки.18 – 20 августа.Сразу после подкормки озимой ржи.Повышение соприкосновения семян с почвой.Поперек посевов скорость до 5 км/ч.Повышение полевой всхожести, улучшает развитие корневой системы.Заделка удобрений в почву.ДТ-75+3-ККШ-6ДТ-75+БЗЛС-12Ячмень с подсевом многолетних травСтержневые многолетние сорняки1. Лущение стерни.2. Вспашка отвальная гребнистая.3. Ранневесеннее боронование. 4. Предпосевная обработка почвы. 5. Посев ячменя с подсевом клевера.Сразу после уборки предшественника.При появлении массовых всходов сорняков.При наступления физической спелости почвы.При t почвы 5-7 0С или через 1 неделю после боронованияВ день культивации Глубина 8-10 смНа полную глубину пахотного горизонта.Глубина 4-5 см в 2 следа поперек гребнейГлубина 5-6 см.С севера на юг глубина ячмень 5-6 см, клевер 1-2 см.измельчение подземных и заделку надземных органов растений, семян сорняков, возбудителей болезней и вредителейрыхление пахотного слоя с оборотом пласта и перемешиванием частиц. Закрытие влаги.Создание благоприятных почвенных условий для прорастания семян, роста и развития.Уничтожение стерни.ДТ; ЛДГ-5ДТ; ПЛН-4-35ДТ; БЗТС-1МТЗ; РВК-3,6МТЗ; СЗТ3Многолетние травы 1 года пользования.Двулетние и многолетние сорняки.Прикатывание.2. Ранневесеннее боронование.3. Боронование.Осенью или рано весной.Весной в начале отрастания клевера.Перед уходом клевера на зимовку.Поперек сева.Поперек посева, скорость до 5 км/ч.При высоте клевера до 15 смЗакрытие влаги.Рыхление почвы.Уничтожение стерни.МТЗ; З-ККШ-6МТЗ; БЗСС-1МТЗ; БЗСС-14Многолетние травы 2 года пользования.Двухлетние зимующие,многолетние сорняки.1.Прикатывание.Осенью или весной.Поперек сева.Закрытие влаги.МТЗ-80+3-ККШ-65Однолетние травыДвулетние и многолетние сорняки.Прикатывание.2. Ранневесеннее боронование.3. Боронование.Осенью или рано весной.Весной в начале отрастания клевера.Перед уходом клевера на зимовку.Поперек сева.Поперек посева, скорость до 5 км/ч.При высоте клевера до 15 смЗакрытие влаги.Рыхление почвы.Уничтожение стерни.МТЗ; З-ККШ-6МТЗ; БЗСС-1МТЗ; БЗСС-1Таблица 13. Химические меры борьбы в полевом севообороте№ поляКультураПреобладающие сорнякиНазвание гербицидаНорма расхода на 1 гаСроки примененияПолевой севооборот.1Озимая рожьКостер ржанойМетлаДианат, ВР480г/л дикамбы к-тыОпрыскивание посевов в фазе кущения культур2Ячмень + мн.травыЛапчатка гусинаяПолынь обыкн.Пастушья сумкаЯрутка полеваяПума-супер ЭМВБазагран М150-200 л/га1-2 л/гаОпрыскивание посевов по вегетирующим сорнякам, начиная с фазы 2листьев до конца кущения.3, 4Мн. травыПастушья сумкаЯрутка полеваяБазагран М1-2 л/гаОпрыскивание посевов по вегетирующим сорнякам.5Однолетние травыПастушья сумкаЯрутка полеваяБазагран М1-2 л/гаОпрыскивание посевов по вегетирующим сорнякам.Химические меры дополняют агротехнические приемы в борьбе с сорняками, сокращают число обработок. Однако необходимо иметь в виду, что основой защиты растений является агротехнический метод. Применение химических средств возможно для устранения нарушений при проведении агротехнических приемов.3.5. Противоэрозионные мероприятияКомплекс агротехнических мероприятий включает в себя чередование культур в севообороте, правильно подобранную обработку почвы, выращивание районированных сортов, соблюдение сроков посадки, густоты стеблестоя, научно обоснованное внесение удобрений, тщательный уход за посевами, своевременную уборку урожая.Защита почв от водной эрозии заключается в предупреждении, ликвидации очагов и прекращении процессов их развития. Сущность мероприятий по предотвращению водной эрозии состоит в уменьшении поверхностного стока, сохранении на поле максимального количества атмосферных осадков, переводе поверхностного стока во внутрипочвенный, в усилении противоэрозионной стойкости почв. Защищать почву от водной эрозии нужно комплексно. Мероприятия эти можно объединить в 4 группы: землеустроительные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические. Противоэрозионная организация территории состоит в научно обоснованном размещении сельскохозяйственных угодий и различного рода сооружений, препятствующем или уменьшающем развитие эрозии. При разработке проектов внутрихозяйственного землеустройства с противоэрозионной организацией территории определяется состав, соотношение, размещение и трансформация сельскохозяйственных угодий, выделяются эрозионно-опасные участки сельскохозяйственных угодий, на которых необходимо осуществить профилактические противоэрозионные мероприятия; из оборота пашни исключаются сильно эродированные земли; выделяются площади под закладку многолетних насаждений, под полевые и другие культуры[10].Основу противоэрозионной организации территории составляют выращивание зерновых и особенно пропашных культур на выровненных землях, многолетних трав и озимых зерновых на склонах. Почвозащитные севообороты выполняют определенную роль в защите почвы от водной эрозии. Они исключают пропашные культуры как слабо защищающие почву от смыва, особенно весной и в начале лета и увеличивают посевы многолетних трав, промежуточных подсевных культур, которые хорошо защищают почву от разрушения в эрозионно-опасные периоды и служат одним из лучших способов окультуривания эродированных почв. В почвозащитных севооборотах многолетние травы занимают 50 – 70 % площади. На склонах крутизной до 3 – 5° со слабо- и среднесмытыми почвами, где опасность проявления эрозии увеличивается, предпочтение в севооборотах отдают травам и однолетним культурам сплошного сева. На более крупных склонах (крутизной 5 – 10°) в основном со средними сильносмытыми почвами в севооборотах увеличиваются посевы многолетних трав и промежуточных культур. Основные задачи обработки почв, подверженных водной эрозии: - предупреждение возможности проявления эрозионных процессов; - повышение сопротивляемости почвы смыву; - увеличение водопоглошающих свойств почвы, шероховатости поверхности и защитной роли растительного покрова. Основными приемами обработки почв, подверженных водной эрозии, являются вспашка поперек склона, поперек склона с одновременным рыхлением подпахотного слоя, обработка с сохранением на поверхности почвы стерни, растительных остатков, бороздование, валикование, лункование, щелевание, кротование[4].Борьба со стоками вод на пахотных склонах начинается осенью, в период основной обработки почвы. Особое значение при этом приобретает зяблевая вспашка поперек склона. При ней образуются на поверхности борозды и гребни, препятствующие поверхностному стоку и смыву почвы, и обогащают поля влагой. Преимущество поперечной обработки по сравнению с продольной проявляется только на выровненных односкатных склонах крутизной до 4 – 5°. На склонах большей крутизны и при сложном рельефе местности поперечная обработка малоэффективна, так как местами она способствует концентрации водных потоков, в результате чего увеличиваются смыв и размыв почвы. При таком рельефе вспашка, культивация, лущение, боронование проводятся под прямым углом к направлению поверхностного стока, т. е. по горизонталям. Лесомелиоративные противоовражные мероприятия используют для приостановления роста и закрепления действующих оврагов для перевода поверхностного стока во внутрипочвенный, увеличение противоэрозионной устойчивости почвы, распыления поверхностного стока и кальматажа твердого материала.Приовражные лесомелиоративные насаждения создаются вдоль бровок и над их вершинами в виде лесополос и сплошных насаждений для перехвата стоковых вод и скрепления почвенного грунта корневыми системами с целью замедления или полного прекращения роста оврагов. Сплошное облесение проводится на откосах оврагов крутизной 8° и более, а также на берегах лощин, мало пригодных для луговых и пастбищных угодий. Потухшие овраги, покрытые травянистой растительностью, также подвергаются облесению. Для облесения откосов оврагов используются дуб, ель, лиственница, липа мелколистная. Лесные насаждения на дне оврагов позволяют избежать дальнейшего его углубления. На ранней стадии развития дно оврага узкое, и облесение произвести трудно, поэтому первоначально устраивают запруды, а затем дно закрепляют влаголюбивыми быстрорастущими породами деревьев (тополь, древовидная ива, осина и др.) [3].Ведущим звеном в комплексе мероприятий по окультуриванию почв и стабильному повышению плодородия можно считать создание условий для высокой интенсивности процессов биологического круговорота и почвообразования путем совместного применения оптимальных доз органических и минеральных удобрений на фоне высокой агротехники, орошения и других агротехнических и мелиоративных приемов [10].3.6. Система мероприятий по снижению поступления тяжелых металлов и других токсикантов в продукциюИз большинства веществ, поступающих в окружающую среду из антропогенных источников, особое место занимают тяжелые металлы. Проблема тяжелых металлов в современных условиях производства глобальная, т.к. они являются генетическими ядами, аккумулируются в организме с отдаленным эффектом действия, проявляющимся в наследственных заболеваниях, умственных расстройствах, а также вызывая сердечно-сосудистые расстройства, тяжелые формы аллергии, канцерогенный и эмбриотропный эффект у организма, поэтому необходимы соответствующие меры по предотвращению загрязнения окружающей среды. Все тяжелые металлы обладают высокой токсичностью, миграционной способностью, а также канцерогенными и мутагенными свойствами.Поведение этих токсикантов в различных природных средах обусловлено специфичностью их основных биогеохимических свойств: комплексообразующей способностью, подвижностью, биохимической активностью, минеральной и органической формами распространения, склонностью к гидролизу, растворимостью, эффективностью накопления.В процессе эволюции растения, животные и человек приспособились к природному (фоновому) содержанию тяжелых металлов[2].При загрязнении почв и растительности тяжелыми металлами, в качестве путей оптимизации обстановки, используют традиционные и специальные приемы:1) Методы по ограничению поступления тяжелых металлов в почву. При планировании применения удобрений, мелиорантов, пестицидов, осадков сточных вод необходимо учитывать содержание в них тяжелых металлов, буферную емкость используемых почв. Ограничение доз, обусловленное экологическими требованиями, является необходимым условием экологизации земледелия.2) Удаление тяжелых металлов за пределы корнеобитаемого слоя достигается следующими приемами:- удалением загрязненного слоя почвы;- засыпкой загрязненного слоя чистой землей;- выращиванием культур, поглощающих ТМ и удалением с поля их растительной массы (пропашные, овощные культуры);- промывкой почв водой и водорастворимыми (чаще органическими) соединениями, образующими с тяжелыми металлами водорастворимые комплексные соединения, в качестве органических лигандов используют продукты из отходов с/х производства;- промывкой почв раствором для выщелачивания ТМ из верхних горизонтов на глубину 70-100 см и затем осаждения их на этой глубине, в виде трудно растворимых осадков (за счет последующей промывки почв реагентами, содержащими анионы, образующие с тяжелыми металлами осадки).3) Разработка мероприятий по ограничению поступления ТМ в растения. Поступление тяжелых металлов в растения может быть уменьшено за счет изменения питательного режима, при создании конкуренции за поступление в корни токсикантов и катионов удобрений, при осаждении тяжелых металлов в корне в виде труднорастворимых осадков.4) Связывание ТМ в почве в малодиссоциируемые соединения. Уменьшение поступления тяжелых металлов в растения может быть достигнуто их осаждением в почве в виде осадков карбонатов, фосфатов, сульфидов, гидроокисей; с образованием малодиссоциирующих комплексных соединений с большой молекулярной массой. Наилучшим способом, обеспечивающим существенное снижение содержания тяжелых металлов в растениях, является совместное внесение навоза и извести. Наиболее эффективными мероприятиями, приводящими к снижению подвижности свинца в почвах, является глинование (внесение цеолита) и совместное внесение извести и органических удобрений. Применение полного комплекса химических мелиорантов (органических и минеральных удобрений, извести и трепла) на 10-20% снижало в почве содержание поливалентных металлов.5) Адаптивно-ландшафтные системы земледелия, как фактор оптимизации экологической обстановки при загрязнении почв ТМ[12].Различные виды и сорта культур накапливают в растительной продукции неодинаковое количество ТМ. Это обусловлено селективностью к ним корневых систем отдельных растений и особенностью их процессов метаболизма. ТМ в большей степени накапливаются в корнях, меньше в вегетативной массе и генеративных органах. При этом отдельные группы культур селективно накапливают и определенные токсиканты. Подбор культур для выращивания на почвах определенной степени и характера загрязнения является наиболее простым, дешевым и достаточно эффективным способом оптимизации обстановки.ЗаключениеПо природно-климатическим условиям территория хозяйства СПК «Рассвет» относится к теплому, умеренно-влажному агроклиматическому району. Запасы влаги в этом районе достаточны для развития и роста растений.В хозяйстве СПК «Рассвет» основной тип почв – дерново-подзолистые почвы, сформированные на покровных глинах и тяжелых суглинках. Почвообразующие породы определяют минералогический и механический состав формирующихся на них почв, оказывают существенное влияние на их химические и физические свойства. Покровные глины и тяжелые суглинки наиболее распространены. В их механическом составе более 40 % механических частиц фракций физической глины (менее 0,01 мм), почвы пашни от уплотненных до сильноуплотненных, что отражает генетические особенности почвообразования сильноподзолистых почв в условиях промывного типа водного режима. Данный тип почвы имеет удовлетворительную оценку для пахотного слоя, что свидетельствует о недостаточном окультуривании пахотного слоя.Дерново-подзолистые почвы хозяйства имеют содержание гумуса 2,2-3,0 % (среднее и низкое), реакция среды составляет рН=4,5 – 5,7, для данных типов почвы характерно среднее содержание подвижного фосфора и калия (65-100 мг/кг Р2О5, 81-120 мг/кг К2О).Почвы нуждаются в известковании, внесении минеральных азотных, фосфорных, калийных и органических удобрений для поддержания бездефицитного баланса гумуса, сохранения плодородия почв и получения высоких урожаев.Самыми распространенными почвами в хозяйстве являются дерново-сильноподзолистые не смытые среднесуглинистые почвы на покровных глинах и тяжелых суглинках. Данные почвы занимают 67% площади, поэтому для ознакомления с морфологическими признаками почв данного хозяйстваприводится описание наиболее распространенной почвы. Почвы хозяйства нуждаются в применении адаптивно-ландшафтном земледелии, заключающиеся в грамотной обработке и защите почвы от водной эрозии.В хозяйстве в основном используются 6-польный зернотравяной полевой севооборот. В посевах преобладают травяные и зерновые культуры, что является защитной мерой против водной эрозии.Для повышения эффективности использования пашни необходимо: правильное и рациональное сочетание органических и минеральных удобрений, введение в структур пашни высокопродуктивных культур и сортов, что обеспечивает сбалансированный рацион кормов для животноводства. Рациональным будет применение сидеральных паров, что обеспечивает дополнительные источники органических удобрений; расширяя поля под бобовые культуры можно увеличить количество азота в почве. В эрозионно-опасных полях лучше использовать чистые кулисные пары, что в 2-6 раз увеличивает накопление снега и уменьшает эрозию. Можно осуществлять повторные посевы зернофуражных культур (овес и др.), которые обеспечивают высокую урожайность – на 1-3 ц/га зерна.Список литературыАгроклиматический справочник по Удмуртской Республике. – Л.: Гидрометеоиздат, 1961.Бекетов А.Д., Березин А.М., Таскина В.М., Бекетова О.А., Ивченко В.К. Севооборот – основа систем земледелия – Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2001. – 95 с.Зайдельман, Ф.Р. Гидрологический режим почв Нечерноземной зоны / Ф.Р. Зайдельман. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1985. – 329 с.Защита почв от эрозии в Восточной Сибири (рекомендации). – Новосибирск: Изд-во СО ВАСХНИЛ, 1981. – 110 с.Кауричев, И.С. Почвоведение / И.С.Кауричев, Л.Н.Александрова, И.П.Гречин, Н.П.Панов, Н.Н.Поддубный, Н.Н.Розов, М.В.Стратович. – Москва: Колос, 1982. – 496 с.Ковриго, В.П. Почвы Удмуртской Республики/ В.П. Ковриго, В.М. Холзаков, А.С. Башков. – Ижевск, 2000. – 93 с.Коротаев, Н.Я. Почвы Пермской области / Н.Я. Коротаев. – Пермь: Пермское книжное изд-во, 1962. – 276 с.Кротких, Т.А. Воспроизводство и оптимизация плодородия почв при возделывании с/х культур в севооборотах [Текст]: учебное пособие / Т.А. Кротких, Л.А. Михайлова. – Пермь: Изд-во ФГБОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2012. – 27 с.Минеев, В.Г. Агрохимия / В.Г. Минеев. – М.: КолосС, 2004. – 720 с.Муха, В.Д. Агропочвоведение / В.Д. Муха, Н.И. Картамышев, Д.В. Муха. – Москва: «КолосС», 2003. – 529 с.Петухов, М.П. Агрохимия и система удобрений / М.П. Петухов, Е.А. Панова, Н.Х. Дудина. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.Ягодин, Б.А. Агрохимия / Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.И. Кобзаренко. – Москва: Колос, 2002. – 584 с.