Курсовая работа: Агроэкологическая характеристика, рекомендации по использованию и повышению плодородия солонца лугово-черноземного содового солончакового карбонатного мелкого средненатриевого столбчатого тяжелосуглинистого

На основе текущих данных можно провести следующую агрономическую характеристику: верхний горизонт А1 имеет тяжелосуглинистый состав; обладает сравнительно благоприятным водным и воздушным режимом, однако присутствующий элювиальный процесс способствует обеднению горизонта органическими веществами и элементами, доступные растениям, и дальнейшему облегчению гранулометрического состава горизонта. Данный процесс может привести к потере водопрочной структуры почвенных агрегатов и понижению качества водно-физических свойств.

Горизонты В₁, В₂ и В₃ имеют среднеглинистый состав; почвы уплотненные: воздушный и водный режимы нарушены; по температуре теплее, но из-за низкой водопроницаемости горизонты могут быть обводненными и более холодными; обладают маленькой пористостью, имеют наибольшую влагоемкость, но худшую водоподъёмность.

3.4 Содержание гумуса и его качество

Гумус - это продукт жизнедеятельности микроорганизмов. Он состоит из специфических азотосодержащих соединений, связанных с минеральной частью почвы. Содержание гумуса является ключевым показателем плодородия почвы и активности всех биологических процессов. Гумусовые вещества регулируют расход элементов питания, предотвращая непроизводительные потери от вымывания, образования газообразных продуктов и труднорастворимых минеральных соединений, увеличивают эффективность минеральных удобрений.

Для проведения подробной характеристики гумуса изучают показатели гумусового состояния почв (по Д.С. Орлову и Л.А. Гришиной). Показатели содержания запасов гумуса и его оценка представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Содержание запасов гумуса и его оценка солонца лугово-черноземного содовом солончакового карбонатного мелкого средненатриевого столбчатого тяжелосуглинистого

Для составления грамотной оценки запасов гумуса определяют общий запас гумуса в пахотном слое (0-20 см) и метровом слое (0-100 см). Таким образом, проведя соответствующие расчеты, мною были получены запасы С_{гум (0-20 см)} = 50,23 т/га и С_{гум (0-100 см)} = 139, 97 т/га.

Помимо оценки запасов гумуса наиболее информативными параметрами считаются количество гумуса и отношение Сгк:Сфк. На основе данных приложения А содержание гумуса в верхнем горизонте составляет 2,12%, его количество уменьшается по профилю постепенно; отношение Сгк:Сфк во всех горизонтах колеблется в пределах 1-2, что свидетельствует о фульватно-гуматном типе гумуса по Д.С. Орловой и Л.А. Гришиной.

Для определения качества гумуса также рассматривают соотношение содержащегося в гумусе углерода к азоту. Из приложения А по результатам соотношения С:N горизонты А₁, В₁ и В₂ имеют значения 12, 11 и 10 соответственно.

Последний изучаемый показатель - профильное распределение гумуса в метровом слое минеральной толщи (оценка по Розанову). Графическое представление распределения гумуса представлены в Приложении Г.

На основе полученных данных можно сделать вывод о том, что в исследуемом солонце запасы гумуса пахотного слоя (0-20 см) оцениваются как очень низкие, а запасы метрового слоя (0-100 см) - низкие. Содержание гумуса уменьшается с глубиной постепенно, но его общее количество оценивается как низкое (в горизонте А₁) и очень низкое в нижележащих горизонтах. Соотношение углерода к азоту по всех горизонтах низкое. Данная характеристика объясняется свойствами гуминовых кислот пептизироваться в щелочной среде благодаря преобладанию катионов натрия в ППК, тем самым понижая качество гумуса и плодородие в целом. По графику распределения гумуса в метровом профиле (приложение Г) замечено постепенное уменьшение гумуса, что подчеркивает связь гумусообразования с распределением корневых систем травянистой зональной растительности.

3.5 Анализ данных валового химического состава почвы

Валовой состав почвы определяется соотношением кремнезема и полуторных оксидов и их распределением в профиле. В основном полуторными оксидами представлены окиси алюминия (Al₂O₃) и окисями-закисями железа (Fe₂O₃). В настоящее время результаты валового анализа используют главным образом для объяснения процессов почвообразования (генезиса почв) и в меньшей степени для оценки плодородия. Элементный состав позволяет оценить итоги почвообразования [4, с 18].

Содержание и баланс полуторных оксидов представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Содержание и баланс кремнезема и полуторных оксидов солонца лугово-черноземного

Валовой химический состав солонцов показывает заметное перераспределение ряда окислов по профилю. Верхние горизонты обеднены полутораокисями и относительно обогащены кремнеземом. Солонцовый горизонт отличается максимальным содержанием полуторных оксидов. По результатам таблицы 5 соотношение SiO2 : Fe2O3 > 2,5, следовательно, кора выветривания сиаллитная. Данный тип коры характеризуется интенсивным процессом выщелачивания и гидролиза алюмосиликатов с их последующим превращением в глинистые минералы. Процесс гидролиза протекает с полным вытеснением катионов К, Na, Са, которые при взаимодействии с углекислотой образуют истинные растворы карбонатов (К₂СO₃, Na₂СО₃, СаСО₃) и бикарбонатов с последующим ощелачиванием реакции среды. Это способствует генезису солонцового процесса почвообразования с последующим распределением оксидов в почвенном профиле.

3.6 Анализ данных физико-химических свойств почвы

Анализ физико-химических свойств почв дает представление о содержании в почве элементов, находящихся на поверхности раздела двух фаз - твердой части почвы и почвенного раствора и способных к обмену. Элементы являются ионами и представлены преимущественно катионами. Ёмкость и состав поглощенных твердой фазой ионов имеют важное диагностическое значение и во многом определяют эффективное плодородие почвы [4, с 21].

Основные важные характеристики физико-химических свойств солонца лугово-черноземного представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Анализ данных физико-химических свойств солонца лугово-черноземного

На основе таблицы 6 можно сделать вывод о том, что исследуемая почва относится к почве, насыщенном основаниями. Сумма обменных оснований равняется сумме емкости поглощения.

Реакция среды водной вытяжки изменяется в сторону сильнощелочной к почвообразующей породе, верхние горизонты обладают слабощелочной реакцией среды. Это объясняется содержанием в почве большого количества катионов натрия в почвенно-поглощающем комплексе и наличия в почвенном растворе щелочных солей (соды). Высокое содержание Na⁺ является диагностическим признаком определения солонцов.

Содержание катионов Са²⁺ постепенно увеличивается с глубиной профиля, его общее содержание по профилю преобладает над количеством Мg²⁺. Содержание Мg²⁺ распределено неравномерно: идет увеличение его содержания с горизонта А₁ до В₁, в солонцовом горизонте достигает максимального значения, а затем постепенно уменьшается с глубиной. Содержание Na⁺ минимально в пахотном горизонте, но максимально в солонцовом B₁. Большое содержание Са²⁺ обуславливает хорошую оструктуренность верхних горизонтов, хорошее качество строения ППК, обуславливается хорошая водопрочность, однако присутствие большого количества катионов Na⁺ смещает реакцию среды в сторону щелочности, тем самым увеличивая гидратацию кальциевых и магниевых соединений и их подвижности по почвенному профилю, в данном случае - вносу в глубокие горизонты. Максимальное содержание Na⁺ в солонцовом горизонте обуславливается аккумуляцией натриевых легкорастворимых солей из гумусово-элювиального горизонта, вхождением их в ППК, и способностью почвенных агрегатов горизонта B₁ не пропускать потоки воды с растворенными солями вглубь профиля за счет преобладания илистой фракции в почвенных агрегатах.

3.7 Анализ данных химического состава водной вытяжки

Диагностика химического состава водной вытяжки играет важную роль при решении теоретических и практических вопросов мелиорации, агрономической и агроэкологической оценки засоленности почвы.

По данным анализа водной вытяжки судят о степени засоления почвы, о типе засоления, определяют состав поглощенных катионов. Поэтому на основе результатов анализа разрабатывают системные мероприятия по рассолению или альтернативному использованию данных почв в сельском хозяйстве [6, с 303].

3.7.1 Проверка точности результатов анализа водной вытяжки

Для составления грамотной оценки типа и степени засоления исследуемой почвы мною была проведена предварительная проверка точности результатов анализа водной вытяжки, приведенных в приложении Б. Полученные результаты приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Исходный количественный состав катионов и анионов и их суммы в водной вытяжке солонца лугово-черноземного содового солончакового карбонатного мелкого средненатриевого столбчатого тяжелосуглинистого