Курсовая работа-почвоведение. Курсовая работа по почвоведению красноярск, 2007 Рецензенты Л. С. Шугалей, доктор биол наук, профессор
 Скачать 1.29 Mb.
|
|
Дк х Ос КУ = ------------------- , ∑t>100 + 500 где: КУ – коэффициент увлажнения; Дк – дополнительный коэффициент учитывающий местоположение территории (для Красноярского края равен 4,5); Ос – среднегодовая сумма осадков, мм; ∑t>100 – среднегодовая сумма температур выше 100 С. Таблица 12 – Коэффициенты на кислотность почв
Рассчитанные по этой формуле величины КУ, превышающие 1,10 принимают равными 1,10. Величина коэффициента континентальности рассчитывается по формуле: 360 (t0max – t0min) КК = --------------------------, µ + 10 где: КК – коэффициент континентальности климата; t0max – среднемесячная температура самого теплого месяца; t0min – среднемесячная температура самого холодного месяца; µ - широта местности. Если величина КК больше 200, то ее принимают равной 200. Например, хозяйство расположено на территории Красноярского края, среднегодовое количество осадков составляет 420 мм, среднегодовая сумма температур более 100 С равна 1850, дополнительный коэффициент – 4,5. Среднемесячная температура самого теплого месяца +190 С, а самого холодного -200 С. Хозяйство расположено на широте 55,40. 4,5 х 420 КУ = ----------------- = 0,80 1850 + 500 360 х (19-(-20) 360 х 39 КК = ---------------------- = -------------- = 215 55,4 + 10 65,4 В связи с тем, что коэффициент континентальности получился равным 215, округляем его до 200. Тогда итоговый климатический индекс составит: 1850 х (0,8-0,05) ------------------------ = 4,63 200 + 100 Данный климатический показатель используется для всей территории хозяйства, за исключением тех случаев, когда, например, климатические параметры в пределах хозяйства сильно варьируют и даются раздельно для разных его частей (равнинной и горной, таежной и степной и т.д.). Почвенно-экологический индекс, как итоговый показатель, рассчитывается через произведение почвенного, агрохимического и климатического индексов. Для данной почвы (чернозем обыкновенный, слабосмытый, слабосолонцеватый в Красноярском крае) почвенно-экологический индекс составит: Пэи = 6,95 х 4,63 х 0,99 = 32 балла. Дополнительные сведения о бонитировке почв на основе почвенно-экологических индексов можно найти в монографии (1991) «Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв». Задания для бонитировки почв на основе почвенно-экологических индексов предлагаются преподавателями или студентами, и, после их обсуждения используются для написания курсовой работы по почвоведению. Сведения (цифровой материал) берут из почвенных очерков, систем земледелия (землеустройства) того или иного хозяйства, климатических и географических справочников. 4.3. Методика оценки почв земель сельскохозяйственного назначения на природно-хозяйственной основе На современном этапе развития земельных отношений актуальное значение приобретает проблема оценки земель (почв). Развитие рыночных отношений в России привело к тому, что земля все более становится товаром – объектом хозяйственного оборота. Практически любой участок земли может стать предметом купли- продажи и перейти к новому собственнику. Каждый участок земли имеет свою цену. Земля есть ресурс особого рода, она пространственно ограничена и ничем не заменима. Контроль над ней является основным условием существования государства. В сельском и лесном хозяйствах земельный ресурс служит основным средством производства. Среди особенностей земли, как средства производства чаще всего выделяют следующие:
Основными землями сельскохозяйственного назначения являются наиболее продуктивные земли, которые имеют огромную хозяйственную и общеэкологическую ценность, важнейшее значение для условий жизни на Земле и здоровья человека. Резервов для вовлечения в сельскохозяйственный оборот новых продуктивных земель нет, либо они очень ограничены. Так, в Красноярском крае практически все имеющиеся черноземы используются как сельскохозяйственные угодья, причем, 74% из них распаханы (Топтыгин, Крупкин, 2002). Ниже приводится новая методика оценки земель (почв) на природно-хозяйственной основе, а также её автоматизированная версия, разработанная на базе Microsoft Excel. Основные положения методики разработаны в 1999-2001 гг. Почвенным институтом им. В.В.Докучаева совместно с Росземкадастром и опубликована в журнале «Почвоведение» (2002). В 2004 г. методика была адаптирована, с учетом зонально-региональных особенностей, применительно к землям сельскохозяйственного назначения Красноярского края. Данная методика позволяет определить ценность земель в долгосрочной перспективе, независимо от текущих социально – экономических изменений в стране. На базе данной разработки можно рассчитать ущерб, наносимый землям в результате техногенной и антропогенной деятельности, и определить меры по компенсации нерациональных действий и по защите земель от деградации. Определение ценности земель может быть проведено по типам и разновидностям почв как для отдельных районов края, так и для конкретного сельскохозяйственного производства. Объекты оценки предлагаются преподавателями или студентами, и, после их обсуждения, могут быть использованы в качестве исходного материала для написания курсовой работы по почвоведению или выпускной квалификационной работы по специальностям агрономия (3102), и землеустройство (3109). В данной методике ценность почв определяется на основе:
Данный подход позволяет проводить оценку земель на природно-хозяйственной основе. Почва оценивается как органо-минеральное тело, образовавшееся в тех или иных почвенно-климатических условиях. В частности, ценность почвенного гумуса характеризует органическую часть почвы, ценность форм питательных веществ – минеральную составляющую, а ценность растительной массы – почвенно-климатические условия. По степени подвижности почвенный гумус делят на две большие группы: стабильное и лабильное. Первое в большей мере характеризует потенциальное, второе – эффективное плодородие. В настоящее время накоплен экспериментальный материал, свидетельствующий о тесной положительной связи подвижных (лабильных) гумусовых веществ с окультуренностью и плодородием почв. Относительное содержание подвижных гумусовых веществ в почвах различных природных зон не одинаково: в дерново-подзолистых почвах оно принимается в среднем за 35% по отношению к всему гумусу, в типичных и обыкновенных черноземах – за 10%, в каштановых почвах – за 15%. С учетом этой информации были выведены формулы расчета «констант» для подвижных форм гумуса при различном общем его содержании. Для дерново-подзолистых, серых лесных почв, черноземов оподзоленных, выщелоченных и обыкновенных формула имеет вид: (1) К = 0.1 + (550 : М х 0.0312) - 0.0312 где, К – расчетная «константа» для данного запаса гумуса в почве (усредненное относительное содержание в почве подвижных форм гумуса по отношению к его общему количеству); М – запас гумуса в гумусовом горизонте, т/га; 0.0312 – коэффициент пропорциональности, позволяющий привести «константу» для 61 т/га гумуса (средние запасы в гумусовом горизонте дерново-подзолистых почв) к 0.35 и для 550 т/га гумуса (средние запасы в гумусовом горизонте черноземов) – к 0.1. Для южных черноземов и каштановых почв аналогичная формула будет иметь вид: (2) К = 0.1 + (550 : М х 0.0069) - 0.0069 где, 0.0069 – коэффициент пропорциональности для приведения средних запасов гумуса в светло-каштановых почвах, принятый за 67 т/га. Вышеприведенные формулы позволяют рассчитать константы для почв всей страны, при необходимости можно определить формулы применительно к каждому типу почвы и только для условий Красноярского края. Активность гумуса связана с условиями теплообеспеченности при движении с запада на восток. С учетом этого положения оцениваемый запас гумуса в почвах рассчитывается по следующей формуле: (3) Мо = М х (К + 0.02) х Тф : Тз где, Мо – оцениваемый запас гумуса в гумусовом горизонте почвы, т/га; К – расчетная константа; Тф – фактическая сумма температур выше 100 на данной территории; Тз – средняя зональная температура выше 100. 0,02 – коэффициент позволяющий частично учесть другие форма гумуса. Ценность лабильной части гумуса определяется на основе стоимости того количества навоза, которое необходимо для образования данного количества гумуса. Стоимость навоза наиболее целесообразно определять по прибавкам сельскохозяйственной продукции, которая получается, от его внесения. В производственных условиях среднемноголетняя прибавка на 1 т внесенного навоза составляет для России 0.7 ц/га, для Красноярского края 0,4 ц/га. Стоимость 1 ц. к. е. в среднем (в пересчете на среднемировые цены) эквивалентна 13 долларов. Количество подстилочного навоза, необходимого для создания 1 т гумуса почвы в среднем по России составляет 12.5 т. Тогда, для создания одной тонны гумуса нужно затратить навоза в среднем для России на 114 долларов (0.7 х 13 х 12.5), а для Красноярского края на 65 долларов (0,4 х 13 х 12,5). Ценность гумуса почвы будет составлять: (4) Цг = Мо х 65 где, Цг – цена оцениваемой части запаса гумуса, дол/га; Мо – оцениваемый запас гумуса, т/га Для расчета ценности подвижных форм питательных веществ в почвах в условиях России принимается 1 кг этих веществ равный по ценности 5 кг кормовых единиц. Так как 1 ц. к. е. стоит 13 долларов, то 1 кг NРК будет оценен в 0.65 долларов (5 х 0.13 = 0.65). Для расчета запасов подвижного фосфора рекомендуется использовать метод Чирикова, запасов обменного калия – метод Кирсанова, как «средние». В случае определения этих показателей другими методами полученные величины должны пересчитываться. Например, к группе с низким содержанием обменного калия относятся почвы с содержанием по методу Мачигина 100-200 мг/кг почвы, а по методу Кирсанова – с содержанием 50-100 мг/кг почвы. Следовательно, для пересчета на метод Кирсанова содержание обменного калия по методу Мачигина нужно уменьшить в 2 раза. Оцениваемые запасы в почве доступных форм фосфора и калия рекомендуется определять по следующим формулам. (5) Рз = (Рп + 100 мг/кг) х 0.001 М где, Рз – оцениваемый запас доступных для растений форм фосфора, кг/га; Рп – содержание подвижного фосфора по методу Чирикова, мг/кг; М – масса слоя почвы 0-25 см, т/га. (6) Кз = (Рк + 100 мг/кг) х 0.001 М где, Кз – оцениваемый запас доступных для растений форм обменного калия, кг/га; Кп – содержание обменного калия по методу Кирсанова, мг/кг; М – масса слоя почвы 0-25 см, т/га. Запасы доступного фосфора и калия определяются в слое почвы 0-25 см. Для того чтобы полнее оценить общие запасы доступных для растений форм фосфора и калия, в формулу дополнительно введен коэффициент 100 мг/кг. Запасы в почве доступных для растений форм азота учитываются приближенно, пропорционально запасам фосфора и калия и рассчитывается по следующей формуле. (7) Nз = (Рз + Кз) : 2 где, Nз – расчетные (оцениваемые) запасы доступного для растений азота, кг/га; Общая ценность доступных для растений запасов NРК в почве рассчитывается по формуле. (8) ЦNРК = 0.65 х (Nз + Рз +Кз) где, ЦNРК - цена оцениваемых запасов доступных для растений элементов, дол/га. Определение ценности растительной массы проводится на основании анализа связей между биологической продуктивностью земель с одной стороны и почвенно-экологическими условиями с другой. Известно, что накопление растительной массы происходит пропорционально суммам температур выше 100 С, коэффициенту увлажнения, хотя эти зависимости не являются строго линейными. В результате получены формулы естественной (потенциальной) продуктивности земель (в центнерах кормовых единиц на гектар). Для не пойменных условий: (9) Пке = 1.1 х (2 – V) х Г х (∑t>100 + 1500) х (КУ –0.05) : (КК + 120) Для пойменных условий:
где, Пке – естественная продуктивность земель, ц.к.е./га; 2-V – усредненная плотность метрового слоя почвы; Г – коэффициенты на гранулометрический состав почвы; ∑t>100 – сумма температур выше 100; КУ – коэффициент увлажнения (величина КУ более 1.2 равна 1.2); КК – коэффициент континентальности климата (величина КК более 200 равна 200). Коэффициент увлажнения (КУ) рассчитывается по следующей формуле. (11) КУ = 4.5 х Ос : (Σt>100 + 500) где, 4.5 – дополнительный коэффициент для Красноярского края; Ос – среднегодовое количество осадков, мм. Коэффициент континентальности (КК) рассчитывается по формуле вида. (12) КК = 360 х (tмах - tмiп) : (U + 10) где, tмах и tмin - среднемесячные температуры соответственно самого теплого и самого холодного месяцев; U – широта местности (с точностью до 0.10). Под естественной продуктивностью земель понимается продуктивность естественных кормовых угодий, не ухудшенных в заметной степени пастьбой скота, процессами деградации и т.д. Продуктивность приравнивается к растительной массе кормовых угодий, которая может быть получена при сенокошении. Средняя стоимость одной кормовой единицы сена всех видов и зеленой массы пастбищной растительности составляет 68.4% от средней стоимости сельскохозяйственной продукции. Так, как ценность 1 ц. к. е. сельскохозяйственных культур принята за 13 долларов, то 1 ц. к. е. естественной растительности будет равен 8.9 долларов. При оценке естественной продуктивности принята стоимость растительной массы, произведенной за срок капитализации земельной ренты, равный 33 годам. Оценка естественной продуктивности земель проводится по формуле. (13) Цр = Пке х 8.9 х 33 где, Цр – ценность растительной массы в расчете на гектар, дол./га; 8.9 – ценность 1 ц. кормовых единиц, долларов; 33 – условный срок, за который рассчитывается ценность растительной массы, год. Ценность почвы складывается из ценности запасов подвижного почвенного гумуса, ценности доступных форм питательных веществ в почвах и ценности произведенной естественной растительной массы. Формула для определения ценности земель следующая. (14) Цп = Цг + ЦNPK +Цр где, Цп – ценность гектара почвы, дол./га. Вышеприведенные формулы используются для определения ценности не нарушенных почв. Определение ценности почв подвергшихся негативным природно-антропогенным изменениям производится аналогично. Однако при этом учитывается снижение ценности из-за ухудшения свойств почв и уменьшения их продуктивности в результате процессов деградации или других негативных явлений путем введения в формулы соответствующих, рассчитанных на массовом материале, коэффициентов. Понижающие ценность почв и земель коэффициенты рассчитаны для учета плоскостного смыва и дефляции почв, переуплотнения и переувлажнения, засоления и солонцеватости, подкисления и оподзоленности, уровней химического и радиоактивного загрязнения почв. 4.4. Автоматизированная система оценки почв земель сельскохозяйственного назначения Почва очень сложная многокомпонентная, многоаспектная и полифункциональная система. По этой причине важным условием проведения оценки почв является использование автоматизированных информационных систем, позволяющих обрабатывать значительный объем информации за сравнительно короткое время. В Красноярском государственном аграрном университете разработана автоматизированная система расчета ценности почв земель сельскохозяйственного назначения (Шпедт, Александрова, 2004). Программа расчета ценности почв составлена на базе Microsoft Excel. Главная книга называется «Расчет Земель», она имеет стандартный вид и состоит из 10 листов (рис.1). Вся операция от ввода данных до получения конечных результатов занимает 2-3 минуты. Ценность 1 га почвы и общая стоимость земельного участка выражаются в денежном (рублевом) эквиваленте. Лист «Данные» является основным и предназначен для ввода первичной информации. Окно листа содержит наименования 26 типов и подтипов почв, их коды, а также Форму 1 и Форму 2, предназначенных для ввода цифровых данных. Форма 1 заполняется для нарушенных и ненарушенных почв. Код типа почвы берется непосредственно из окна листа «Данные». Строки формы 1 заполняются согласно имеющихся данных о почве. Строки «Фактическая сумма температур выше 100 С на данной территории» и «Средняя зональная температура выше 100 С, при отсутствии других данных, заполняются согласно таблицы листа «Осн. показ-ли». Форма 2 заполняется только для нарушенных почв. Лист «Увлажнение» содержит таблицы с поправочными коэффициентами к ценности почв в зависимости от степени переувлажнения и оглеения. Лист «Подкисление» включает таблицу для определения степени подкисления почв. Лист «Радионуклиды» охватывает поправочные коэффициенты к цене почв в зависимости от содержания в почве «Цезия 137» и «Стронция 90». Лист «Осн. показ-ли» содержит таблицу основных коэффициентов, используемых в формулах расчета ценности почв, и поправочных коэффициентов на гранулометрический состав почв. Лист Осн. показ-ли» содержит таблицу основных коэффициентов, используемых в формулах расчета ценности почв и поправочных коэффициентов на гранулометрический состав почв. Лист «Уср. вел. пл-ти» включает таблицу с данными о плотности почв используемых для расчета запасов гумуса и запасов подвижных форм элементов питания. Лист «Загр-ли» содержит таблицы с поправочными коэффициентами к ценности почв в зависимости от уровня их химического загрязнения и окультуренности. Лист «Пониж-е к-ты»» включает таблицы с понижающими коэффициентами к ценности почв в зависимости от степени их смытости и дефляции, засоления и солонцеватости, подкисления, оподзоленности и каменистости. Здесь также отражено влияние рельефа на ценность почв.  Рис.1 Рабочее окно листа «Данные»Лист «Результаты» отображает итоговую таблицу «Ведомость оценки почв» (рис.2) с указанием местоположения хозяйства и времени проведения оценки почв. «Ведомость оценки почв» заключает в себе номер земельного участка, наименование почвы, ценность 1га почвы и общую стоимость земельного участка в рублевом эквиваленте. Лист «Расчеты» содержит программную таблицу расчета ценности почв.  Рис. 2 Рабочее окно листа «Результаты» Первичная информация по свойствам почв сосредоточена в Государственном центре агрохимической службы «Красноярский», на станциях агрохимической службы «Солянская» и «Минусинская», в институте ВостСибНИИгипрозем, земельных комитетах разного уровня сельскохозяйственных предприятиях. Первичный материал можно получить из материалов почвенного и агрохимического обследования, систем земледелия (землеустройства) того или иного хозяйства, климатических и географических справочников. Наиболее полная и достоверная информация находится в подразделениях краевой агрохимслужбы, в материалах агрохимического обследования хозяйств. В материалах почвенного и агрохимического обследования приводятся наименование почв, их площадь, гранулометрический состав и подверженность почв эрозионным процессам. Здесь также сосредоточены сведения о содержании гумуса (%), содержании подвижного фосфора и обменного калия (мг/кг) рНКСl и др. При вводе данных очень важно правильно выбрать код почвы, для чего необходимо внимательно изучить ее номенклатуру (наименование). Затем нужно проанализировать цифровой материал, характеризующий свойства почвы и агроклиматические условия территории. Для выполнения правильного расчета ценности почвы исходная информация (цифровой материал) должна быть подготовлена определенным образом. Особое внимание необходимо обратить на следующие моменты. Весьма проблематично получить исходную информацию о мощности гумусового горизонта, необходимую для расчета ценности лабильной части гумуса. При отсутствии данных пользуются наименованием почвы. Мощность гумусового горизонта определяется через вид почвы (маломощная, среднемощная и т.д.) в соответствии с таблицей 13. В таблице цифровые значения мощности гумусового горизонта почвы даны в соответствии с «Систематическим списком почв Красноярского края», разработанным в 1985 году и служившим нормативным документом для института ВостСибНИИгипрозем. В ряде случаев, например для черноземов, мощность гумусового горизонта отличается от значений приведенных в названном документе. Причина этого заключается в следующем. «Систематический список почв Красноярского края» отражает региональные особенности почв, например, укороченность гумусового горизонта. Для приведения в соответствие с базовой классификацией, а именно с «Классификацией и диагностикой почв СССР» (1977), «Список» был скорректирован. Это обстоятельство существенно усложнило определение цифровых значений мощности гумусового горизонта для черноземных почв. Таблица 13 - Мощность гумусового горизонта,см (для почв Красноярского края)*
*Примечание. Для дерново-слабоподзолистых почв мощность гумусового горизонта увеличивается на 5 см. Таблица 14 - Поправочные коэффициенты для пересчета содержания подвижного фосфора и обменного калия с учетом метода определения (для почв Красноярского края)
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||