прак.пр агрол

Лабораторная работа № 7

Расчет перемещения в пределах агрогеосистем элементов питания и энергии

впроцессе механической миграции

Врезультате эрозионного смыва, вместе с почвенной массой перемещаются гумус и элементы питания. Вследствие этого наблюдается

дифференциация почвенного покрова агроландшафта по плодородию. В почвах, подвергающихся размыву, наблюдается снижение потенциального плодородия, а в намытых почвах, как правило, оно возрастает. Следует, однако, заметить, что увеличение мощности гумусового горизонта почв, подвергающихся заболачиванию, необходимо рассматривать как деградационный процесс, так как он приводит к активизации анаэробных процессов и накоплению в пахотных горизонтах токсичных для растений веществ (закисных соединений железа и марганца, низкомолекулярных органических кислот).

Данная работа направлена на изучение путей механической миграции гумуса и элементов питания растений. Изучается также перераспределение энергии химических соединений в пределах агроландшафтов под действием эрозионных факторов. Она проводится на основе результатов работы №5.

Расчет количества гумуса и питательных веществ в почвенной массе, приходящей в элемент рельефа, или уходящий из него проводится по формулам:

Для гумуса Г = (М/100)" С, где Г- вес гумуса в почвенной массе, кг;

М- вес почвенной массы в килограммах (U-1000);

С- содержание гумуса, %.

Для азота, калия и фосфора: Э = (К-М)/100000, где Э - количество элемента s почвенной массе, кг.д.в.

К - концентрация действующего вещества (д.в.) элемента, мг/100 г; М - вес почвенной массы в килограммах.

Рассчитывается количество (в кг) гумуса и каждого элемента питания пришедших или ушедших с перемещаемой в процессе эрозии почвой. Данные записываются в таблицу:

Пишется предварительный вывод; в пределах моего профиля в местах аккумуляции почвенной массы наблюдается накопление следующих питательных веществ (перечисляются, указываются массы), в местах потери почвенной массы наблюдается отрицательный баланс питательных веществ (перечисляются , указываются массы). Наблюдается активное перемещение вещества в пределах агроландшафта из ... в...

Расчет перемещения энергии в агроландшафте при механической миграции

Суммарные запасы энергии минеральных элементов питания определяются через их количество и энергетические эквиваленты (Методиче-

ское пособие.. . 2001):

Е = ГумQry* + N* QN +P- Qp+K* Q,, Гдж\га

где Е - баланс энергии приходящей или уходящей из конкретного местоположения, Гдж;

Гум, N, Р, К - количество гумуса, азота, фосфора и калия пришедшее в элемент рельефа, или ушедшее из него с почвой, кг;

QryM - энергетический эквивалент гумуса - 0,023045, Гдж/кг; QN - энергетический эквивалент азота - 0,0868, Гдж/кг д.в.;

Q P - энергетический эквивалент фосфора - 0,0126, Гдж/кг д.в.; Q* - энергетический эквивалент калия - 0,0083, Гдж/кгд.в.; Полученные данные записываются в таблицу.

Пишется окончательный вывод: в пределах профиля наблюдается перемещение энергии из ... ландшафтов в ландшафты теряют

-..Гдж энергии с 1 га в год, а .... ландшафты приобретают... Гдж энергии

на 1 га в год.

Примервыполненияработы

Вариант №8:

Гумус- 1,5%, М-15мгд.в./100г;Р-18мгд.в./100г; К- 20 мг д.в.ЛОО г. Сначала рассчитывают массы гумуса и элементов питания, теряющиеся с эрозией или накапливающиеся в конкретном элементе рельефа,

и заносят их в таблицу.

Пример заполнения таблицы в работе № 7

Пишут предварительный вывод.

Предварительный вывод: в пределах изучаемого профиля в местах аккумуляции почвенной массы наблюдается накопление следующих питательных веществ (гумуса - в среднем 882 кг на 1 га в год, азота - 8,9 кг, фосфора - 10,6 кг, калия -11,8 кг), в местах потери почвенной массы наблюдается отрицательный баланс питательных веществ (гумуса - в среднем 167 кг с 1 га в год, азота - 1,7 кг, фосфора - 2,0 кг, калия -2,2 кг). Наблюдается активное перемещение вещества в пределах агроландшафта из транзитных и транзитно-элювиальных ландшафтов в транзит- но-аккумулятивные

Затем рассчитывают энергию химических соединений, подсчитывают суммарную энергию по элементам рельефа и записывают все в таблицу.

Пишут окончательный вывод,

В пределах профиля наблюдается перемещение энергии из транзитных и транзитно-элювиальных ландшафтов в транзитно-аккумуля- тивные. Транзитно-элювиальные ландшафты теряют 1,3 Гдж энергии с 1 га в год, транзитные - 5 Гдж, а транзитно-аккумулятивные ландшафты приобретают 21,3 Гдж энергии на 1 га в год.

Таким образом, возделывание картофеля в данных условиях способствует энергичной миграции вещества и энергии в пределах агроландшафта, что приводит к потере плодородия почв и деградации почвенного покрова ландшафтов с преобладанием транзитных геохимических процессов.

Лабораторнаяработа№8 Изучение контрастности почвенного покрова

В результате эрозионных процессов, в пределах агроландшафтов формируются почвы, различные в агротехнологическом отношении. Это различие называется контрастностью почвенного покрова. Информация о степени контрастности почвенного покрова позволяет принимать экологически обоснованные решения по размещению культур в пределах конкретной территории.

Для определения степени контрастности почвенного покрова сравнивают свойства всех почв с наиболее распространенной. Степень контрастности между почвой, составляющей большую, чем все другие, часть почвенного покрова, определяется по шестибальной шкале. В основу шкалы кладется общая агропроизводственная группировка почв (Фридланд, 1966), которая составляется на основе сравнения основных свойств почв гипсометрического профиля. В нашем случае агропроизводственная группировка почв составляется по степени их эродированности и мощности гумусовых горизонтов.

Определяется также принадлежность конкретных почв к различным агромелиоративным группам. Выделяются следующие агромелиоративные группы почв (Зайдельман, 1993):

1.Почвы, которые осушать нецелесообразно.

2.Осушать только для садов.

3.Для садов и озимых.

4.Для садов, озимых зерновых, картофеля.

5.Для садов, озимых зерновых, картоЗэеля и пастбищ.

6.Для садов, всех зерновых, картофеля, пастбищ.

7.Для садов, всех зерновых, картофеля, льна, пэстбищ.

8.Для садов, всех зерновых, картофеля, льна, пастбищ, культурных сенокосов.

9.При любом использовании, кроме улучшенных сенокосов. 10.При любом использовании, кроме естественных сенокосов. Очень условно можно сказать, что почвы, расположенные на пло-

ских вершинах могут быть отнесены к 4-ой агромелиоративной группе. Почвы, расположенные в верхних частях пологих (до 2°) склонов или на покатых вершинах могут быть отнесены к 3-ей группе. Почвы на крутых склонах (>2°) могут быть отнесены к 1-ой или 2-ой группам. В нижней части пологих склонов (крутизна <2°) располагаются почвы, относящиеся к 5-6 группам. В межхолмных депрессиях (понижениях), по которым протекают реки, почвы относятся к 7-8 группам. В бессточных межхолмных депрессиях развиваются почвы, относящиеся к 9-10 группе.

Распределив почвы на профиле по агропроизводственным и агромелиоративным группам, определяем контрастность каждой из них, сравнивая ее с наиболее распространенной.

Примером слабоконтрастной пары почв могут быть черноземы типичные и черноземы карбонатные или каштановые тяжелосуглинистые и каштановые легкосуглинистые почвы.

Примером среднеконтрастной пары почв, имеющим контрастность равную двум, могут быть черноземы типичные среднесуглинистые и черноземы глубоко вскипающие супесчаные или дерново-карбонатные выщелоченные мощные почвы и дерново-карбонатные типичные маломощные. К сильноконтрастным парам почв могут быть отнесены, например, черноземы и солонцы или дерново-подзолистые и дерново-подзолисто- глеевые почвы. Очень сильноконтрастны комбинации солонцов и солончаков или болотных и сильно завалуненных почв. Наконец, примером крайне контрастной комбинации может служить мозаика черноземов типичных среднемощных и выходов горных пород.

Определяя таким образом контрастность всех почв изучаемой территории по отношению к наиболее распространенной, дальнейшие вычисления производятся по формуле:

Каг = (аКа +вКв + сКс +.. )/1ОО,

где Каг - контрастность почвенного покрова по агропроизводственным свойствам;

а, в, с и т.д. - процентная доля участия почв в составе почвенного покрова (доля наиболее распространенной почвы а образовании числителя не участвует);

T l

Ка, Кв, Кс и т.д. ~ контрастности соответствующих почв по отношению к наиболее распространенной (Фридланд, 1972).

Примервыполненияработы

Первым этапом работы является распределение всех почв профиля по агропроизводственным группам, В нашем случае для этого анализируются степень эродированности почвы и мощность гумусового горизонта.

На нашем профиле можно выделить 4 агропроизводственные группы почв:

1- почвы с наиболее благоприятными условиями возделывания культур (дерново-слабоэродированные);

2- почвы с ограниченными возможностями возделывания культур (дер- ново-среднеэродированные);

3- почвы, практически не пригодные для земледелия (дерновосильноэродиро ванные);

4- почвы, наиболее пригодные для овощных севооборотов (дерново-

подзолистые намытые).

На следующем этапе работы производится распределение почв по агромелиоративным группам. На нашем профиле возможно выделить следующие агромелиоративные группы почв:

1- 1-2 (элементы рельефа I-IV), 2 - 3 - 4 (элемент рельефа V).

3 - 5-6 (элемент рельефа VI),

4 - 7-8 (элементы рельефа Н,Ш).

Результаты распределения почв по группам заносятся в таблицу.

Пример заполнения таблицы в работе № 8

Производим расчет по формуле:

Каз= (26,5-3 +4,2-3 + 11.3*3 + 12,5-3 +13-3)/100 = 2,03

Вывод:

Почвенный покров на изучаемом профиле за сто лет интенсивной сельскохозяйственной эксплуатации перешел в разряд среднеконтраст-

ных почвенных мезокомбинаций (контрастность почвенного покрова равна 2,03), его можно квалифицировать как эрозионное сочетание почв.

Таким образом, можно сказать, что возделывание картофеля на всем изучаемом массиве нецелесообразно, так как приводит к деградации почвенного покрова агроландшафтов в целом (усиливается контрастность и сложность) и к снижению плодородия почв в транзитных и транзитно-элювиальных ЭГЛ.

Приложение А. Таблица перевода чисел в степень 0,7

Приложение Б. Варианты параметров почв и агроценозов для расчета модуля смыва, степени смытости почв и механической

миграции элементов питания