Агроекологічна оцінка та розробка екологічно безпечних технологій системи землеробства або [ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати. скачати Курсова робота з сільськогосподарської екології Тема: Агроекологічна оцінка та розробка екологічно безпечних технологій системи землеробства або її ланок у СГП "Колос" Кусинський району 2010 Зміст Вихідні дані Введення 1. Агрокліматичні та грунтові ресурси 2. Особливості формування сівозмін 3. Розробка системи обробітку грунту 4. Планування норм добрив під сільськогосподарські культури 4.1 Планування врожайності 4.2 Розрахунок доз добрив під запланований урожай 5. Баланс поживних елементів у сівозміні 6. Грунтово-екологічна оцінка 7. Біоенергетична оцінка ефективності технології виробництва сільськогосподарської продукції Література Вихідні дані Грунтово-кліматична агрозона Гірничо-лісова Грунти - сірі лісові опідзолені 10% сіра лісові опідзолені 90% Рельєф Гірський Схили південно-східної експозиції з ухилом 3 0 - 80% Схили південної експозиції з ухилом 5 0 - 20% Вихідні показники Об'ємна маса метрового горизонту - 1,1 г / см 3 Вміст гумусу - 3,96% РН сол - 5,7 Вміст рухомого фосфору по Чирікову - 40 мг / кг, калію - 70 мг / кг грунту Площа ріллі 1500 га Введення Система землеробства повинна будуватися на використанні енерго-і ресурсозберігаючих технологіях, спрямованих на забезпечення підвищення грунтової родючості, розвитку екологічно безпечних агроекосистем. Технології, які спрямовані на підвищення родючості грунтів, призводять до негативних екологічних наслідків, до зниження економічної ефективності сільськогосподарського виробництва і до соціальної напруженості. У зв'язку з цим подальша інтенсифікація сільськогосподарського виробництва на цьому тлі не дає належної віддачі у підвищенні продуктивності ріллі, стає вкрай витратною і нестійкою, веде до погіршення екологічної обстановки. Недостатньо вивчені екологічна, економічна і технологічна сутність та причини негативних явищ у сільськогосподарському виробництві. Тому в основі сучасного наукового підходу має бути системний метод як неодмінна умова успішного розвитку землеробства. Основа будь-якої системи землеробства - сівозміна. Оцінку і роль його в сучасному землеробстві проводять за такими критеріями: біологізація землеробства, регулювання режиму органічної речовини грунту та елементів живлення, підтримання задовільного структурного стану грунту, регулювання водного балансу агроценозів, запобігання ерозії і дефляції, регулювання фітосанітарного стану посівів і грунту. У міру зростання масштабів використання науково - технічних досягнень у сільськогосподарському виробництві необхідність грамотного обліку природної складової істотно зростає. Науково - технічна революція підвищила значимість кваліфікованої праці як джерела матеріального багатства, але не може усунути природу як джерело природних сил і речових елементів виробництва. Земля як і раніше залишається матір'ю багатства. Досить актуальною залишається завдання оптимізації прийомів захисту рослин від бур'янів і шкідливих організмів. В даний час очевидно, що система захисту рослин повинна бути інтегрованою, грунтуватися на регулюванні чисельності шкідливих організмів до економічно доцільного екологічно нешкідливого рівня. 1. Агрокліматичні та грунтові ресурси Господарство СХП Колос знаходиться в гірничо-лісовій зоні в Кусинський районі. Гірничо-лісова зона займає північно-західну частину області, включає Ашинський, Катав-Іванівський, Кусинський, Нязепетровський і Саткинський райони. На її території розташовані міста Аша, Златоуст, Катав-Івановськ, Сатка, Коштом, Верхній Уфалей, Усть-Катав з потужною промисловістю. Ця зона області відрізняється від інших зон найкоротшим періодом з температурою вище 10 ° С - 110 ... 120 днів, з яких без заморозків у повітрі 90 ... 100, на грунті 85 ... 90 днів. У роки, коли трапляються в пізні весняні та ранні осінні строки, безморозний період скорочується до 80 днів. Сума ефективних позитивних температур у гірничо-лісовій зоні 1900 ... 2000 ° С, при цьому за період активної вегетації рослин випадає 270 ... 300 мм опадів при гідротермічним коефіцієнтом (ГТК) 1,4 ... 1,8. Тому при відносному нестачі тепла умови зволоження в зоні хороші. Зима в гірничо-лісовій зоні тривала і сніжна. Період з стійким сніговим покривом триває 160 ... 170 днів. Таблиця 1 - Агрокліматичні характеристика зони Зона Сума опадів, мм Сума активних температур, град. Прод-ть періоду з t> 10 ° C, днів ГТК Прод-ть безморозного періоду. днів Прод-ть снігового періоду, днів Висота сніжного покриву, см За рік За вегетацію. період Гірничо-лісова 535-623 250-300 1500-1800 103-120 1,4-1,8 30-70 90-170 60-70 Рельєф місцевості у взаємодії з іншими факторами грає істотну роль в розвитку грунтоутворювального процесів, у формуванні тих чи інших агрономічних ознак (властивостей) грунту. У Зауралля він зумовлює багато закономірностей у розподілі грунтів. Рельєф відіграє велику роль у процесах функціонування біосфери і в грунтоутворенні. Мега-і макрорельєф беруть участь у формуванні повітряних мас і перерозподіл тепла і вологи по земній поверхні, визначаючи клімат і погоду. Мезо-і мікроформи рельєфу перерозподіляють тепло і вологу в межах схилів, підвищень і знижень. Вони визначають особливості мікроклімату та глибину залягання грунтових вод, тим самим формуючи мезо-та мікроекосистемою з характерними особливостями грунтового покриву. Великий вплив рельєф робить на формування агроекосистем і господарську діяльність людини. В останні роки розробляються адаптивно-ландшафтні системи землеробства, в яких рельєф є одним з провідних чинників вибору культури і технологій їх вирощування. Таблиця 2 - Оцінка агрокліматичних умов господарства Показники Середні багаторічні По господарству за останні три роки 2004 2005 2006 Сума активних t ° за вегет-й період, ° С 2000 1700 1900 2000 Сума опадів за цей же період, мм 280 310 300 250 ГТК 1,4 1,8

1,6

1,3

Гідротермічний коефіцієнт розраховується за формулою Селянинова Г.Т. (1):

К = 10 Р / t, (1)

де Р - сума опадів за період з температурою> 10 ° С, мм; t - сума температур за цей же час, ° С.

ГТК для СГП "Колос" складає 10 * 250 / 2000 = 1,25, що говорить про задовільний зволоженні в Кусинський районі.

З таблиці видно, що забезпеченість культур теплом і опадами хороша. Якщо дивитися окремо по роках, то видно, що сума активних температур за вегетаційний період і сума опадів знаходяться у зворотній залежності, тобто чим вища температура, тим менше опадів. Наприклад, якщо порівняти 2005 і 2006 року, то вийде, що температура в 2005 нижче, ніж в 2006, отже, 2005 рік був більш вологий, ніж 2006.

Для грунтового покриву гірничо-лісової зони Челябінської області характерне поєднання підзолистого та дерново-підзолистого грунтоутворювального процесів, тому тут розташовані сірі лісові грунти, а тому рельєф тут гористий, то грунту відносяться до підтипу гірських сірих лісових. За ступенем розвитку підзолистого і дернового процесів, і, отже, за вмістом гумусу в акумулятивних горизонтах сірі лісові грунти поділяються на ясно-сірі, сірі і темно-сірі. Темно-сірі різновиди залягають на пологих схилах, формуються переважно на делювії осадових порід. Сірі лісові грунти приурочені до більш крутих схилах і вершин пагорбів. Процес оподзоліванія у сірих лісових грунтів морфологічно і фізико-хімічно виражений сильніше, ніж у темно-сірих. Вони мають невелику потужність гумусового шару - 16 ... 20 см і низький вміст гумусу - 3 ... 5%.

Сірі лісові грунти займають 10,5% території зони і 67,1% Важливою особливістю грунтового покриву гірничо-лісової зони є велика можливість розвитку процесів площинний (водної) ерозії. Об'єктивною причиною цього є те, що половина орних земель цієї природної зони має крутизну схилів 3 ° і більше при річній сумі опадів 450 ... 600 мм, причому літні опади часто носять характер злив

Сірі лісові грунти мають слабокислу реакцію середовища грунтового розчину. Більш того, орні землі бідні азотом, фосфором, мають низьку біологічну активність, у тому числі нітріфікаціонную здатність, тому вони потребують заходи щодо підвищення родючості, а саме в застосуванні протиерозійних прийомів землеробства, вапнування, органічних і мінеральних добрив.

Грунтовий покрив СХП Колос представлений-сірих лісових оподзоленнной. Лісові гірські грунти мають велику крутизну схилу (5 °), що свідчить про значний розвиток ерозійних процесів. Тому на них необхідно розмістити грунтозахисні сівозміни з виключенням просапних культур. До освоєння запропонований сівозміну конюшина - конюшина - пшениця - горох - овес - ячмінь. Сірі гірничо-лісові опідзолені мають крутизну схилів до 5 °. Тут може виявлятися початкова форма лінійної ерозії і потрібно обмеження частки просапних культур у сівозміні. Тут можна ввести зернопаровой сівозміну пар - пшениця - ячмінь.

Запаси гумусу розраховуються за формулою (2):

Г = М * 10000 * У * Р, (2)

де Г - запас гумусу, т / га; М - потужність горизонту, см; В - об'ємна маса, г / см ^3; Р - вміст гумусу,%.

Г _с.г.-л. = 0,20 * 10000 * 1,1 * 3,96 / 100 = 87,12 т / га

Г _с.л. = 0,35 * 10000 * 1,1 * 3,96 / 100 = 152,46 т / га

За розрахунками можна зробити висновок, що сірі лісові опідзолені грунти мають середні запаси гумусу (в метровому шарі 127,4 т / га) .. Тому на сірих лісових грунтах потрібно вносити органічні добрива. Інтенсивна обробка грунту сприяє розкладанню органічної речовини. Найбільш перспективним з точки зору збереження гумусу є безплужне землеробство.

2. Особливості формування сівозмін

В основі формування сівозміни лежить:

1. Регулювання режиму органічної речовини грунту і мінеральних елементів живлення.

2. Підтримання задовільного структурного стану грунту.

3. Регулювання водного балансу агроценозів.

4. Запобігання процесів ерозії.

5. Зменшення засміченості посівів.

6. Регулювання фітосанітарного стану грунту.

За даними розрахунків органічної речовини на сірих лісових грунтах гумусу міститься 152,46 т / га. Це низький вміст означає, що органічні добрива вносити обов'язково. Також відомо, що сірі лісові грунти бідні азотом, тому необхідно використовувати мінеральні азотні добрива. Також доцільно поповнювати грунт азотом за допомогою зерно-бобових культур, тобто включати в сівозміну багаторічні бобові трави.

Зміни гумусу орних грунтів характеризують його біологічні втрати (внаслідок посилення мінералізації і скорочення надходження в грунт рослинних залишків). Більш значних в порівнянні з біологічними є втрати гумусу в умовах прояву водної та вітрової ерозії.

Для боротьби з ерозією необхідно застосовувати протиерозійну систему землеробства. Це може бути оранка впоперек схилів, посів лаштунків для затримання снігу на схилових землях. На схилах до 5 ° хороші результати дає гребенястий поперечна оранка.

Щоб регулювати водний баланс агроценозів необхідно проводити ряд агротехнічних, меліоративних, лісомеліоративних прийомів. Потрібно проводити снігозатримання взимку, ранньо-весняне боронування, щоб накопичити, зберегти і продуктивно використовувати вологу.

Боротьбу з бур'янами доцільно поєднувати з агротехнічними прийомами, спрямованими на створення сприятливих умов для росту і розвитку культурних рослин. Для боротьби з бур'янами використовують агротехнічні, біологічні - за допомогою фітопатогенних мікроорганізмів і шкідливих комах, хімічні способи - гербіциди.

У регулюванні фітосанітарного стану грунтів визначальну роль відіграють агротехнічні методи (вибір стійких сортів, оптимізація сівозмін, обробіток грунту, регулювання строків посіву, густоти стеблостою, своєчасне прибирання), які повинні доповнюватися біологічними методами регулювання чисельності шкідливих організмів на рівні порогу шкодочинності, методами інтерференції (використання феромонів, гормонів комах, репелентів, атрактантів). Хімічний метод пов'язаний із застосуванням гербіцидів. Без них неможливо позбутися від масового поширення карантинних шкідників.

На сірих лісових грунтах введений пятіпольний грунтозахисні сівозміни:

• конюшина 300 га

• пшениця 300 га

• горох 300 га

• овес 300 га

• ячмінь 300 га

3. Розробка системи обробітку грунту

За допомогою системи обробки грунту досягаються наступні цілі:

1. Додання грунті мелкокомковато структурного стану і оптимального для рослин складання грунту (щільності, пористості тощо), при якому створювалися б сприятливі для росту рослин і мікрофлори умови водного, повітряного, поживного і теплового режимів;

2. Підтримка хорошого фітосанітарного стану грунту і посівів: закладення насіння, підрізання бур'янів, знищення зачатків хвороб і шкідників сільськогосподарських культур;

3. Запобігання ерозійних процесів, надмірного переущільнення грунту, зменшення її змиву, зниження непродуктивних втрат з грунту води, гумусу, поживних речовин з метою збереження потенційної родючості і захисту грунту від ерозії.

Господарство СХП Колос розташоване в Кусинський районі, в гірничо-лісовій зоні. Площа ріллі 1500 га, з яких 10% це сірі лісові опідзолені і 90% сірі гірничо-лісові опідзолені. Схили південної експозиції з ухилом 5 ⁰ -20%, схили ю-в експозиції з ухилом 3 ⁰ - 80%. У даному господарстві розміщено два сівозміни - польовий та грунтозахисних. Для правильної обробки грунту необхідно враховувати всі особливості грунтового покриву даного господарства.

Таблиця 3 - Основні фактори, що враховуються при розробці системи обробки грунту

При розробці системи обробки грунту основними факторами є крутизна схилу, забезпеченість теплом і вологою, прояв ерозії, засміченість бур'янами та інші. До числа найважливіших прийомів підвищення грунтозахисної ролі сівозміни відноситься смугове розміщення культур.

Багаторічні трави мають велике агротехнічне значення, особливо бобові, вони накопичують в грунті велику кількість органічних речовин та азоту, в результаті поліпшуються фізичні властивості і родючість грунту. Серед багаторічних бобових трав широко поширений конюшина.

Основну обробку починають з плоскорезной обробки КПГ-250, через 60 днів можна провести оранку на глибину 25 ... 27 см. Обробки потрібно проводити впоперек схилу. Рано навесні під покривом зернових проводять боронування, потім культивацію з боронуванням.

Посів проводять відсортованими насінням в ранні терміни одночасно з покривною культурою сівалкою СЗС-2, 8.

Відразу ж можна провести підгодівлю добривами Р _30-40 До _20-30, що підвищує зимостійкість люцерни.

Так як грунту даного господарства піддаються ерозії, то краще використовувати кулісні пари. На таких парах висівають смугами високостеблові рослини (куліси). Вони необхідні для захисту грунтів від ерозії, затримання і накопичення вологи. Кожна куліса включає в себе 1-3 ряду рослин, що висіваються широкорядно. Їх розміщують впоперек панівних вітрів.

У зоні недостатнього зволоження перша весняна обробка кулісного пара - ранньовесняне боронування з метою закриття вологи. Подальша обробка грунту проводиться безвідвальними знаряддями - КПШ-9, КПП-2, 2, КПЕ-3, 8. При масовій появі проростків бур'янів після боронування починають обробку грунту плоскорізами і лущильниками зі знятими відвалами на глибину 14 см.

У період до посіву зернових культур проводять 2-3 культивації на глибину загортання насіння й ущільнення грунту.

У боротьбі з вітрової та водної ерозією важливе місце займає мульчування поверхні грунту шляхом збереження пожнивних залишків або розкиданням різних мульчирующий матеріалів.

Аналізуючи обробку грунту польового і грунтозахисного сівозмін, можна сказати, що при системі обробки грунту грунтозахисного сівозміни основою служить докорінна зміна обробки, відмова від застосування плуга та інших грунтообробних знарядь, закладають рослинні залишки, обробка грунту знаряддями плоскорізне типу, що зберігають на поверхні грунту стерню, введення і освоєння грунтозахисних сівозмін з смуговим розміщенням посівів багаторічних трав. Також найважливішими прийомами боротьби з ерозією є оранка поперек схилу, щілювання, кротованіе, лункованіе, внесення мінеральних і органічних добрив, підвищені норми висіву зернових культур.

4. Планування норм добрив під сільськогосподарські культури

Норми добрив під сільськогосподарські культури встановлюють з урахуванням планованої врожайності, біологічних особливостей, кліматичних умов, рівня агротехніки, потенційного та ефективної родючості грунту, забезпеченості органічними добривами, планованих фондів промислових добрив і безпеки дії їх на компоненти агроекосистеми.

4.1 Планування врожайності

На Південному Уралі рілля в основному розташовується в зоні недостатнього зволоження, тому визначати дійсно можливі врожаї (ДВУ) необхідно з урахуванням продуктивної весняної вологи в метровому шарі, опадів за вегетаційний період культури, коефіцієнта її водоспоживання за формулою (3):

У = 100 ² (W + P) / K в * S (100 - B _c), (3)

де У - урожай в ц / га стандартної вологості; W - продуктивна волога в метровому шарі грунту, мм; Р - опади за вегетаційний період, мм; Кв - коефіцієнт водоспоживання на 1 ц зерна; S - сума частин у співвідношенні зерно: солома; Нд - стандартна вологість,%.

Знаючи історію поля, різкі коливання по роках метеорологічних умов господарства, представляється можливим використовувати для розрахунку доз добрив величини середніх врожаїв за попередні три нормальних року через погодні умови.

_{У. Конюшина. 2004} = 100 ² (120 +300) / 500 * 1 (100-16) = 100 ц / га;

_{У. Конюшина. 2005} = 100 ² (110 +250) / 580 * 1 (100-16) = 73,9 ц / га;

_{У. Конюшина. 2006} = 100 ² (130 +270) / 550 * 1 (100-16) = 86,6 ц / га.

У _{пшен.2004} = 100 ² (130 +250) / 435 * 2.2 * 86 = 46,2 ц / га;

У _{пшен.2005} = 100 ² (150 +270) / 450 * 2.2 * 86 = 49,3 ц / га;

У _{пшен.2006} = 100 ² (160 +300) / 500 * 2.2 * 86 = 48,6 ц / га;

_{У. Горох. 2004} = 100 ² (120 +300) / 550 * 1,5 (100-16) = 60,6 ц / га;

_{У. Горох. 2005} = 100 ² (110 +250) / 600 * 1,5 (100-16) = 47,6 ц / га;

_{У. Горох. 2006} = 100 ² (130 +270) / 610 * 1,5 (100-16) = 52,9 ц / га.

У _{овес.2004} = 100 ² (150 +230) / 450 * 1 * 86 = 34,9 ц / га;

У _овеc.2005 = 100 ² (150 +175) / 500 * 1 * 86 = 31,3 ц / га;

У _{овес.2006} = 100 ² (140 +216) / 435 * 1 * 86 = 36 ц / га

У _{ячмінь, .2004} = 100 ² (120 +250) / 435 * 2,1 * 86 = 47,1 ц / га;

У _{ячмень.2005} = 100 ² (130 +270) / 430 * 2,1 * 86 = 51,5 ц / га;

У _{ячмень.2006} = 100 ² (150 +300) / 500 * 2,1 * 86 = 49,8 ц / га

Таблиця 4 - Розрахункова або фактична врожайність в сівозміні № 3

З таблиці видно, що найбільш високий урожай конюшини був у 2004 році (100 ц / га), а найменший у 2005 році (73,9 ц / га), найбільший урожай пшениці - у 2005 (49,3 ц / га), а найменший - у 2004 році (46,2 ц / га), найбільший урожай гороху - в 2004 (60,6 ц / га), а найменший - у 2005 році (47,6 ц / га), найбільший врожай вівса - в 2006 (36 ц / га), а найменший - у 2005 році (31,3 ц / га), найбільший урожай ячменю - у 2005 (51,5 ц / га), а найменший - у 2004 році (47,1 ц / га ). Найнижчі врожаї були отримані у 2005 році, так як це був самий посушливий рік за аналізований період. Спланований дійсно можливий урожай в даних умовах надалі вимагає практичної реалізації та у зв'язку з цим пред'являються особливі вимоги для оптимального забезпечення рослин мінеральними речовинами без зниження рівня родючості грунту, тобто екологічно безпечним нормам.

4.2 Розрахунок доз добрив під запланований урожай

Розрахунок доз добрив проводять за формулою, запропонованої І.С. Шатілова і М.К. Каюмова (4):

Д = (100 В - П Кп Ку) / С; (4)

де Д - доза добрива в туках, ц / га; В - винос елемента мінерального живлення з планованим урожаєм, кг / га; П - вміст у посв доступного елемента живлення, кг / га; Кп - коефіцієнт використання поживної речовини з грунту,%; Ку - коефіцієнт використання поживної речовини добрив,%; С - вміст діючої речовини добрив,%.

Вміст у грунті доступного для рослин елемента П в орному шарі розраховується за формулою (5):

П = n d h, (5)

де n - вміст доступного для рослин елемента, мг/100 г грунту; d - об'ємна маса грунту, г / см ^3; h - орний шар грунту, див.

Винесення елементів планованим уроржаем (В, кг / га) розраховується за формулою (6):

В = У * К, (6)

де У - урожай зерна, ц / га; К - винос азоту, фосфору і калію одиницею (1ц) основної продукції з урахуванням побічної, кг.

Таблиця 6 - Розрахунки доз добрив під запланований урожай