Кислотно-основний стан чорноземів вилужених при тривалому використанні в ріллі північній

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство сільського господарства РОСІЙСЬКОЇ Федерації

Інститут агроекології - філія ФГТУ ВПО

«Челябінський державний агроінженерний університет»

ФакультетАгрономіческій

Кафедра Рослинництва, землеробства, плодоовочівництва

Випускна кваліфікаційна робота

Кислотно-Основний стан чорноземів вилужених при тривалому використанні в ріллі північного лісостепу південного Зауралля.

2009

РЕФЕРАТ

Дипломна робота на тему «Кислотно-основний стан чорноземів вилужених при тривалому використанні в ріллі північного лісостепу південного Зауралля» містить 55 сторінки машинописного тексту, 11 таблиць, 2 малюнки. Бібліографічний список - 29 джерел. Розглянуто морфологічні ознаки, фізичні, водні та агрохімічні властивості чорноземів вилужених на ріллі. Виявлено що дія мінеральних добрив, що вносяться протягом 35 років у рекомендованих дозах, проявилося лише підвищення гідролітичної кислотності среднесуглинистого вилуженого чорнозему південного лісостепу, причому тільки в самому верхньому шарі (0-10 см) і нижньому (20-30 см) орного горизонту.

Найбільш економічно ефективним є відвальна обробка грунту на глибину 0-10см.

ЗМІСТ

ВСТУП

1. Літературний огляд

2. Природно-кліматичні умови дослідження

2.1 Агрокліматичні умови

2.2 Грунтовий покрив

3 Програма дослідження

3.1 Місце і час дослідження

3.2 Грунт дослідного поля

3.3 Погодні умови в період досліджень

4 Результати досліджень

4.1 Водна і сольова кислотність грунту

4.2 гідролітична кислотність грунту

4.3 Грунтово-екологічна та економічна оцінка чорнозему вилуженого

5 Безпека життєдіяльності

5.1 Охорона праці

5.1.1 Вимога безпеки в агрохімічної лабораторії

5.2 Охорона природи

Висновки

Список літератури

Додаток А

Введення

Як би не розвивалися наука і техніка, благополуччя людини, її здоров'я і харчування залежать від землі. Вона постачає рослини поживними елементами і вологою, сприяє їх росту, розвитку та продуктивності, тобто володіє родючістю. Багато особливості поведінки елементів у грунті зумовлює їх кислотно-основний стан. З ним пов'язані режими органічної речовини і елементів мінерального живлення рослин, рухливість сполук, у тому числі токсичних. Реакція грунтового розчину робить і пряму дію на культури.

Негативний вплив підвищеної кислотності на рослини проявляється через недолік кальцію, підвищену концентрацію токсичних для рослин іонів Al 3 +, Mn 2 +, Н +, зміна доступності для рослин елементів живлення, погіршення фізичних властивостей грунту, зниження її біологічної активності. У кислих грунтах підвищується розчинність сполук Fe, Mn, Al, B, Cu, Zn, надлишок яких знижує продуктивність рослин. Висока кислотність знижує доступність молібдену. Засвоюваність фосфору максимальна при рН 6,5, у більш кислої і більш лужному середовищі вона знижується. Кисле середовище погіршує азотний режим грунту, пригнічуючи процеси амоніфікація, нітрифікації, азотфіксації. Для цих процесів оптимум рН лежить в інтервалі 6,5-8,0. Особливо негативну роль в кислих грунтах грає алюміній. При рН 4 його вміст у розчиненому вигляді досягає токсичних концентрацій для більшості рослин. Приблизно те ​​ж при низьких рН відбувається з марганцем.

На лужних грунтах виникає дефіцит деяких мікроелементів (Zn, Fe, Mn, Cu). При високій лужності погіршуються фізичні властивості грунтів. Сільнощелочних реакція несприятлива для більшості рослин (Агроекологічна оцінка ..., 2005)

Думки ж про те, який вплив на кислотно-основний стан грунту роблять ті чи інші системи землеробства, в тому числі способи її обробки досить суперечливі.

Мета роботи виявити кислотно-основний стан середньосуглинистих вилужених чорноземів південної лісостепу Зауралля при тривалому їх використанні в ріллі.

Завдання, поставлені при виконанні даної роботи:

1 Виявити вплив рівня інтенсифікації землеробства і способів обробітку грунту на її водну і сольову кислотність;

2 Встановити гідролітичну кислотність грунту у зв'язку з тривалим застосуванням різних способів її обробки на різних фонах удобрення.

Керівник дипломної роботи зав кафедрою насінництва, доктор сільськогосподарських наук М.А. Глухих.

Виконавець Сафін Д.М.

1. Літературний огляд

Для побудови технології обробітку будь-якої культури, особливо застосування добрив, необхідно не тільки враховувати потреби рослин в елементах живлення, а й знати хімічний склад і біологічні, фізико-хімічні та хімічні властивості грунту, які визначають рівень її родючості, умови живлення рослин і характер перетворення в ній добрив [1].

Всебічне і глибоке вивчення природи грунтової кислотності та механізму реакцій, що викликають підкислення, необхідно для з'ясування чутливості грунтів до кислотних впливів, для подальшого розвитку теоретичних і практичних основ хімічної меліорації грунтів.

Значна частина закономiрностей вже відома з робіт, які обгрунтовують і розвивають дослідження з цього кола питань, але вирішення багатьох приватних питань і більш точна оцінка взаємодій є завданнями подальших наукових досліджень [2].

Реакція грунту проявляється при її взаємодії з водою або розчинами солей і визначається співвідношенням вільних іонів Н + і ОН - у грунтовому розчині. Концентрація вільних іонів Н + виражається величиною рН, що представляє негативний логарифм концентрації іонів водню, рН рівна 7 характеризує нейтральну реакцію, рН менше 7 - кислу і рН більше 7 - лужну.

Реакція грунтового розчину в різних грунтах коливається від рН 3,5 до 8-9 і вище. Найбільш кислу реакцію мають болотні грунти верхових торфовищ. Кислою реакцією грунтового розчину характеризуються підзолисті і дерново-підзолисті грунти (рН 4-6). Чорноземи мають реакцію, близьку до нейтральної. Найбільш лужна реакція у солончаків, особливо содових (рН 8-9 і вище). Нейтральна реакція характерна для грунтів, що не містять карбонатів, грунтово-поглинаючий комплекс (ВПК) яких повністю насичений кальцієм і магнієм. Ця реакція найбільш сприятлива для розвитку більшості культурних рослин і бактерій. Кисла реакція є наслідком розвитку в грунті кислотності, лужна реакція - наслідок лужності грунту [3].

Кислотність грунту - здатність грунту підкисляти воду та розчини нейтральних солей. Розрізняють актуальну і потенційну кислотність. Актуальною кислотністю називається кислотність грунтового розчину. Потенційна кислотність характерна для твердої фази грунту [3, 4]. Між актуальною і потенційної кислотністю у грунті зберігається рухлива рівновага, але домінуюче значення у всіх грунтах має кислотність твердої фази грунту.

Актуальна кислотність грунтового розчину залежить від наявності в ньому вільних кислот, кислих солей і ступеня їх дисоціації. У грунтовому розчині вільні мінеральні кислоти в помітних кількостях зустрічаються дуже рідко. У більшості грунтів актуальна кислотність обумовлена ​​вугільної кислотою та її кислими солями [3].

Потенційна кислотність (кислотність твердої фази) має складну природу. Її носієм є обмінні катіони Н + і Аl 3 + грунтових колоїдів. У літературі тривалий час проходила дискусія про природу кислотності твердої фази грунту. К.К. Гедройц, Д.М. Прянишников і ряд інших дослідників вважали, що кислотність обумовлена ​​іонами водню, а алюміній з'являється в розчині в результаті побічних реакцій. Г. Дайкухара і В.А. Чернов показали, що алюміній дійсно є носієм кислотності твердої фази грунту. В даний час доведено, що як обмінні іони Н +, так і іони Аl 3 + є причиною потенційної кислотності грунту, тому що при взаємодії грунту з розчинами солей ці катіони витісняються в розчин і підкисляють його [5, 6, 7]:

[ППК -] H + + KCl [ППК -] K + + HCl;

[ППК -] Al 3 + + 3 KCl [ППК -] 3 K + + AlCl 3.

Утворюється в розчині сіль хлористого алюмінію відноситься до категорії гідролітично кислих солей і у водному розчині розщеплюється на кислоту і основу:

AlCl 3 + 3H 2 O Al (OH) 3 + 3HCl.

У гумусових горизонтах найбільше значення у формуванні кислотності належить іону водню, а в мінеральних горизонтах - алюмінію. Джерелом обмінного іона водню є органічні кислоти, які утворюються при розкладанні і гуміфікації органічних залишків, а також вугільна кислота. При взаємодії з грунтом, насиченою підставами, водень цих кислот впроваджується у дифузний шар грунтових колоїдів:

[ППК -] Ca 2 + + R (COOH) 2 [ППК -] 2H + + R (COO) 2 Ca;

[ППК -] Ca 2 + + H 2 CO 3 [ППК -] 2H + + CaCO 3.

Джерелом обмінного алюмінію слід вважати алюміній кристалічної решітки глинистих мінералів і несілікатние форми гідроокису алюмінію, що мобілізуються органічними кислотами і також впроваджуються у дифузний шар грунтових колоїдів.

Залежно від характеру витіснення розрізняють дві форми потенційної кислотності - обмінну і гідролітичну. Обмінна кислотність проявляється при обробці грунту розчином нейтральної солі:

[ППК -] + 4 KCl [ППК -] + HCl + AlCl 3.

Утворюється в результаті взаємодії сольового розчину з грунтом і гідролітичного розщеплення соляна кислота характеризує обмінну кислотність. Величина обмінної кислотності виражається в міліграм-еквівалентах Н + і Аl 3 +, кількість яких визначається методом титрування, або величиною рН сольової витяжки, отриманої при обробці грунту розчином нейтральної солі [3, 8].

Гідролітична кислотність визначається як загальна кислотність грунту, що включає в себе актуальну, обмінну і «власне» гідролітичну. Вона значно більше обмінної і виражається в міліграм-еквівалентах на 100 г грунту. У відсутність актуальною і обмінної видів «власне» гідролітична кислотність не шкідлива для рослин і мікроорганізмів. Це спостерігається у всіх чорноземах, крім південних [9].

З гідролітичної кислотністю доводиться зустрічатися частіше, ніж з обмінної, вона властива більшості грунтів, навіть чорноземам. Ця кислотність включає менш рухому частину поглинутих іонів Н +, важче обмінюються на катіони грунтового розчину. Визначати її необхідно для вирішення низки практичних питань застосування добрив - встановлення норм вапна та можливості ефективного застосування фосфоритного борошна. При обробці грунту розчином оцтовокислого натрію в розчин переходять все що містяться в грунті іони водню (і алюмінію), тобто визначається сума всіх видів кислотності (актуальна, обмінна і гідролітична). Щоб визначити величину власне гідролітичної кислотності, необхідно із загального показника відняти величину обмінної кислотності. Зазвичай цього не роблять і терміном «гідролітична кислотність» позначають загальну кислотність грунту, висловлюючи її в мг-екв на 100 г грунту.

Ще на початку XX століття деякі дослідники (Вейч в США, Дайкухара в Японії і, трохи пізніше, капи в Німеччині) звернули увагу на те, що в нейтрально сольових витяжках з кислих грунтів присутній Аl, і прийняли за причину обмінної кислотності наявність Аl серед поглинених катіонів грунту. Як вже зазначалося вище, реакція нейтральної солі з кислою грунтом, що містить Аl на поверхні колоїдних частинок, представляється в наступному вигляді:

АlС l будучи гідролітично кислої сіллю, підкисляє розчин:

АlС l 3 +3 Н 2 О → Аl (ОН) 3 +3 НCl.

Міра підкислення визначається титруванням:

АlС l 3 + Na ОН → Аl (ОН) 3 + 3 N АС l.

Інше уявлення про природу грунтової кислотності підтримувалося К.К. Гедройцем, який вважав причиною кислотності наявність в грунті обмінного Н +. Заперечуючи Дайкухара і Каппепу, К.К. Гедройц (1930) пояснював появу Аl у фільтраті вторинної реакцією між НС l (продуктом взаємодії кислої, т, е. містить обмінний Н-іон грунтом і нейтральною сіллю) і основними формами Аl твердої фази грунту, легко вступають в реакцію.

Погляди Гєдройця на вторинне походження Аl при взаємодії грунтів з розчинами нейтральних солей поділяли багато великих дослідники в галузі хімії грунту (Вігнер, 1930; Гіссінк, 1925 і ін.) У подальшому до них приєднався і каппа (1929).

Подання про наявність водневого іона серед обмінних катіонів підтверджувалося рядом явищ. Перш за все, водневий іон, постійно з'являється в грунті (у результаті біологічних процесів утворення вугільної кислоти, азотної кислоти, органічних кислот), служить безсумнівним первинним чинником підкислення. Значення його підсилюється тим, що протон (іон Н +) володіє найбільшою з усіх іонів рухливістю і високою здатністю адсорбуватися. У багатьох кислих грунтах, перш за все в грунтах або грунтових горизонтах, багатих органічною речовиною, в більшості випадків відсутня еквівалентність між кислотністю і кількістю Аl в розчині: кислотність цих грунтів, яка визначається титруванням витяжок, більше, ніж кількість Аl, знайдене в витяжках. Суспензії кислих грунтів в дослідженнях Раїс і Осугі (1918) викликають інверсію цукру, що вважалося доказом наявності в них Н, що є каталізаторами реакції інверсії. Всі ці (і деякі інші) факти привели в 30-х роках дослідників у галузі хімії грунту до порівняно одностайного поданням про наявність Н +-іона па поверхні грунтових частинок, як про єдину причину обмінної кислотності.

Порівнюючи поглинання Аl з 0,05 н. розчинів: 1) АlС l 3; 2) АlС l 3, нейтралізованого на 1 / 3 N АВН, тобто містить А l (ОН) 2 +, і 3) АlСl 3, нейтралізованого на 2 / 3 N АВН, т . тобто містить А l (ОН) + 2, - Чернов виявив ще більш високу адсорбційну здатність у основних форм алюмінію в порівнянні з тривалентними іонами. Мабуть, вирішальну роль тут відіграє слабка діссоціірованность сполук, які утворюють іони, що включають А l, з іонами потенціал-визначального шару. Другим моментом, підкріплювальним точку зору Чернова, є еквівалентність між тітрірной кислотністю КCl - витяжок з кислих грунтів і вмістом А l в цих витяжках (за зазначеними вище винятками: лісової підстилки; торф'янистих грунтів; верхніх горизонтів підзолистих грунтів). При обміні ж равновалентних іонів розведення не впливає на кількість адсорбованих іонів. Чернов використовував це положення для судження про те, Н + або Аl 3 + обмінюються. з К + сольового розчину при визначенні кислотності. У його дослідах розведення розчину КCl призводило до різкого зниження величини визначається кислотності, що приймалося за підтвердження участі в обміні Аl-іоіов.

Проте всі дані В. А. Чернова відносяться до витяжкам з грунтів і не є прямим доказом присутності Аl серед обмінних катіонів. Роботи В.А. Чернова викликали жваву дискусію (Аскіназі, Карпінський і Ремезов, 1955; ярусів і Соколова, 1950; Моісеєв, 1954). Докази присутності Аl серед обмінних катіонів були отримані лише в останні роки в дослідах, що проводилися з використанням обмеппо-здатних смол. У дослідах Харуорд і Колеман (1954) катионит насичувався в одному випадку Аl шляхом промивання розчином АlСl 3, в іншому випадку - Н-Ноном шляхом промивання нормальним розчином НCl. Оскільки катионит являє собою органічну речовину, поява Аl при промиванні його НCl неможливо. З цими двома зразками смол порівнювалися по теплоті нейтралізації зразки різному підготовлених глин. Глина, промита 1 н. НCl або пропущена через колонку Н +-смоли, показала ту ж величину теплоти нейтралізації, що і Н +-смола, тобто виявилася насиченою Н +-іоном.

Вище вказувалося, що грунтова кислотність чинить негативний вплив па розвиток рослин; при цьому Аl робить набагато більш різке токсичну дію па рослини, ніж М. У дослідах С.С. Ярусова і М.Ф. Соколовою (1950) при доведенні грунтів, насичених іонами водню або алюмінію до однакової реакції (рН), гірчиця сильніше страждала від кислотності на грунтах, насичених іонами алюмінію. Поданим Є.Б. Дьяковій (1948), при вмісті в грунті 6-8 мг рухомого Аl на 100 г грунту конюшина відчуває значне пригнічення. При підвищенні вмісту рухомого Аl до 10-12 мг на 100 г грунту конюшина страждає дуже сильно і випадає.

Розрізняють актуальну і потенційну лужність. Актуальна лужність обумовлюється наявністю в грунтовому розчині гідролітично лужних солей (Na 2 CO 3, NaHCO 3, Са (НСО 3) 2 та ін), які при дисоціації визначають переважну концентрацію гідроксид-іонів.

При визначенні актуальною лужності розрізняють загальну лужність, лужність від нормальних карбонатів і від бікарбонатів. Лужність від нормальних карбонатів може проявлятися як у результаті обмінних реакцій грунтів, що містять поглинений натрій, так і внаслідок життєдіяльності сульфатвідновлювальних бактерій, які відновлюють в анаеробних умовах і в присутності органічної речовини сірчанокислі солі натрію з утворенням соди:

Na 2 SO 4 + 2 С = 2 СО 2 + Na 2 S; Na 2 S + CO 2 + Н 2 О = Na 2 CO 3 + H 2 S.

Потенційна лужність виявляється у грунтів, що містять поглинений натрій. Лужність грунтового розчину характеризується в міліграм-еквівалентах кислоти, необхідної для нейтралізації іонів ОН - розчину, обумовлених іонами НСО 3 - (лужність бікарбонатів), СО 3 2 - (лужність нормальних карбонатів) або їх сумою (загальна лужність) [3, 10].

Реакція грунтового розчину поряд з величинами обмінної і гідролітичною кислотності залежить від ємності поглинання і ступеня насиченості грунту основами. Ступінь насиченості грунту основами - другий важливий показник нуждаемости грунтів у вапнуванні. Чим він нижчий, тим вище потреба і навпаки. Ємність поглинання катіонів грунтом - це максимальна кількість обмінних катіонів, які можуть бути поглинені грунтом. Її виражають в міліграм-еквівалентах на 100 г грунту (мг-екв/100 г). Чим вище ємність катіонного обміну (ЕКО) грунту, тим економічно вигідніше і екологічно безпечніше разове (запасне, періодичне) внесення великих доз добрив і меліорантів під культури. Чим нижче ЕКО, тим гостріше необхідність дробового внесення невеликими дозами добрив і меліорантів під ті ж культури [3, 9].

ЕКО і склад поглинених катіонів грають величезну, якщо не вирішальну, роль у харчуванні рослин і перетворенні добрив. Вони визначають реакцію і буферні властивості твердої і рідкої фаз її, а також катіонно-аніонний склад і концентрацію грунтового розчину і, отже, обумовлюють вибір виду, дози, форми, терміну та способу внесення добрив і меліорантів для оброблюваних культур на кожній конкретній грунті.

Склад і кількість поглинених катіонів впливають на дисперсність ППК і, отже, на властивості грунту, живлення рослин і трансформацію добрив і меліорантів.

При підкисленні грунту коагулююча дію катіонів посилюється, при подщелачіваніі - слабшає, а одновалентні катіони в лужному середовищі не викликають коагуляції колоїдів. Катіони кальцію беруть в облогу колоїди навіть в лужному середовищі, а магнію займають проміжне положення між одновалентними і кальцієм. Вміст у ППК одновалентних лужних катіонів калію, і особливо натрію, більше 3-5% ЕКО і збільшення кількості їх сильно диспергируют колоїдну і предколлоідную фракції, різко погіршують властивості лужних грунтів і, отже, живлення рослин. Значний вміст в ППК обмінно-поглинутих катіонів водню, алюмінію, заліза і марганцю (підзолисті і болотні грунти, жовтоземи, червоноземи) також погіршує багато властивостей кислих грунтів. Поглинений катіон водню поступово руйнує мінерали ППК, що призводить до погіршення структури грунту, збіднення її колоїдної фракцією і, отже, зниження ЕКО [9].

Реакція грунтового розчину може змінюватися внаслідок накопичення кислих продуктів розкладання органічних залишків, під впливом виділення корінням рослин вуглекислоти і протонів, утворення азотної кислоти при нитрифицирующие діяльності мікроорганізмів, при внесенні фізіологічно кислих або фізіологічно лужних мінеральних добрив. При цьому зміна реакції на різних грунтах буде неоднаково. На одних дію Подкисляющие або подщелачівающіх речовин буде виявлятися більше, на інших менше внаслідок різної буферної здатності грунтів [3].

Буферної здатністю, або буферностио, називають здатність грунту протистояти зміні реакції грунтового розчину при додаванні кислоти або основи [3, 10, 11, 12].

Розрізняють буферну здатність грунтів проти зміни реакції у бік підкислення та буферну здатність проти зміни реакції в бік подщелачивания. Буферність залежить від хімічного складу і ємності поглинання грунту, складу поглинених катіонів і властивостей грунтового розчину. Вона забезпечується здатністю різних хімічних сполук грунтового розчину, як брати участь у різних реакціях, так і виконувати подібні функції у різних умовах [13].

На думку І.С. Каурічева (1982), буферні властивості грунтового розчину пов'язані головним чином з буферною твердої фази грунту, з якою розчин знаходиться в постійній взаємодії. Найважливішу роль при цьому відіграють вміст вільних карбонатів, а також кількість і склад обмінних катіонів. Буферність грунтового розчину обумовлена ​​також присутністю в ньому буферних систем, представлених сумішшю слабких кислот і їх солей. Найбільше значення в буферних властивостях грунтового розчину має система H 2 CO 3 + Ca (HCO 3) 2 [3]. С.Є. Іванова та співавтори (1996) вважають, що велику роль у створенні буферності грають розчинні органічні речовини, якими можуть бути найбільш рухлива фракція органічних кислот - фульвокислоти, неспецифічні органічні кислоти і їх солі [14]. О.Н. Козлова (1999) стверджує, що головними буферними комплексами, що забезпечують стійкість грунту в цілому, є тонкодисперсні фракції мінеральних горизонтів, так як вони мають високу питому поверхнею і хімічно активні [15].

Буферність грунту характеризується кількістю мілілітрів кислоти або лугу, яку необхідно додати, щоб змінити концентрацію протонів у грунтовому розчині. Зазвичай буферність грунту висловлюють графічно за допомогою кривих титрування: на графіку наносять криву титрування чистого кварцового піску, позбавленого будь-якої буферної здатності, і криву титрування досліджуваної грунту. Чим різкіше крива титрування грунту відстає від кривої титрування піску, тим більше її буферна здатність [12, 16]. Крива буферності графічно виражає зміну рН грунтової суспензії при додаванні до грунту кислоти або лугу. Буферність грунту виражається також буферної площею - площею між кривою титрування грунту і піску. Ця площа ділиться на дві частини - для кислотної і лужної областей [11, 17]. Для чорноземів буферна площа, як в кислому, так і в лужному області приблизно в 2-3 рази більше, ніж для підзолистих грунтів [3].

Буферність природних грунтів у їх природному заляганні відрізняється від буферності окремих проб грунту, яку знаходять у лабораторних умовах. Грунт динамічна, а проба грунту мертва, статична. У природних умовах буферність характеризує здатність грунтів не тільки протистояти зміні рН при додаванні кислоти або основи, але і відновлювати колишнє значення рН у часі [11].

У підтримці стабільної реакції грунтів беруть участь різні механізми буферності. У грунтах завжди відбуваються різні реакції з приєднанням і здачею протонів, тобто зустрічаються різні буферні кислотно-лужні системи. Оскільки частини буферних систем проявляють свою дію самостійно або доповнюючи один одного, виявити, оцінити окреме явище буферності дуже важко.

Найбільш важливими грунтовими компонентами і реакціями з буферним дією, на думку Д. Філеп і М. Редліх [2], є: а) приєднання і віддача протонів грунтовими колоїдами (глинистими мінералами; органічними колоїдами; гідроксидами металів, гідратованих металевими оксидами і гелями кремнієвої кислоти ), б) освіта - розчинення легковивітрюваний мінералів, в) перетворення полімерів гідроксидів алюмінію та / або алюмінієвих гидроксокомплекса; г) утворення - декомплексація органічних металевих комплексів; д) система СаСО 3 - Са (НСО 3) 2 - СО 2.

Поведінка колоїдів в значній мірі залежить від того, в якій кількості і співвідношенні зустрічаються на їх поверхні перманентні (постійні) і змінні (залежать від рН) заряди. Перманентні заряди створюються при ізоморфне заміщення в процесі освіти і перетворення глинистих мінералів. При цьому в тетраедрах SiO 4, центральні іони Si 4 + частково можуть замінюватися Аl 3 +, а іони Аl 3 + можуть бути заміщені іонами Mg 2 + або Fe 2 +. Таким чином, частина негативних зарядів іонів О 2 - і Н -, складових кристалічну решітку, залишається невідшкодованою. Навпаки, змінні заряди здатні до приєднання і віддачі протонів, утворюючи в момент віддачі протонів радикали з характером слабкої кислоти. При збільшенні рН або концентрації солей поверхневий змінний заряд збільшується, при підкисленні або розведенні розчину зменшується. Обидва типи зарядів пов'язують металеві катіони електростатично - в обмінній формі. Іони Н + приєднуються до радикалів, що несе змінний заряд, міцної ковалентним зв'язком, а протони вбудовуються в поверхню (специфічна адсорбція). Перманентні заряди подібно одновалентних металевим катіонів пов'язують протони грунтового розчину набагато слабкіше - тільки електростатично і виключно у формі Н 3 О +.

Багатокомпонентну колоїдну фракцію грунту можна вважати поверхнею зі змішаним зарядом. Для оцінки обмінних реакцій в таких системах з успіхом використовується спрощена колоїдна модель, запропонована Д. Філеп:

де - Змінні заряди, р - перманентні заряди.

При збільшенні концентрації Н + в грунтовому розчині (підкисленні) з причини специфічного зв'язування протонів поверхневий заряд і можливість зв'язуватися катіонів зменшується і частину металевих іонів, приєднаних до змінних зарядам, потрапляє в розчин

Якщо реакція середовища грунтового розчину зсувається в бік подщелачивания, реакція, яка характеризується даними рівнянням, йде у зворотний бік. Тоді іони Н + зриваються зі специфічних місць зв'язку, внаслідок чого поверхневий заряд і ємність катіонного обміну грунтів збільшуються. Такі буферні реакції грунтових колоїдів швидкі і звичайно оборотні.

Освіта і розчинення мінералів протікають відносно повільно. Для розчинення потрібен надлишок протонів, а утворення супроводжується звільненням протонів. Під час руйнування мінералу завдяки зв'язуванню протонів звільняються Аl 3 + та інші катіони.

Віддача і приєднання протонів гідрокомплексу алюмінію і полімерами гідроксидів алюмінію. Якщо концентрація Н + в грунтовому розчині зростає до такого ступеня, що рН стає більше або дорівнює 5, то з силікатної решітки розчиняється велика кількість алюмінію і у водному розчині з'являються іони гексаква-алюмінію [Аl (Н 2 О) 6] 3 +, які стабільні тільки в сільнокіслой середовищі. Якщо рН трохи вище, ніж це потрібно для підтримки гексаква-іонів, з водних молекул гідратної сфери виділяються протони і з'являються іони гідроксо-комплексу алюмінію:

[Аl (Н 2 О) 6] 3 + [Аl (Н 2 О) 6 ОН] 2 + = Н + [Аl (Н 2 О) 4 (ОН) 2] + + Н +.

Ця система веде себе як кислотно-лужний буфер. У більш лужному середовищі гидроксокомплекса полімеризуються, потім полімери приєднуються до глинистих мінералів і нейтралізують частину перманентних зарядів. При подальшому подщелачіваніі позитивний заряд полімерів поступово зменшується і блоковані місця зарядів знову звільняються. Під впливом кислоти (у результаті приєднання протона) заряд полімеру, або вільний заряд, що припадає на один іон алюмінію, зростає, а в сільнокіслой середовищі з'єднання [Аl (Н 2 О) 6] 3 + деполімеризуючу до аквакомплексіонов.

Освіта і руйнування органічних металевих комплексів супроводжується переходом протона:

М z + + H z L ML + zH +,

де L - комплексоутворюючих ліганд.

У насичених грунтах переважають Са-і Mg-комплекси, в ​​кислих грунтах - Al-комплекси.

Буферне вплив системи СаСО 3-Са (НСО 3) 2-СО 2-Н 2 О. Реакцію середовища системи регулює рівновагу реакції

СаСО 3 + [H + + HCO - 3] Са (НСО 3) 2 Ca 2 + + 2ОН - + Н 2 СО 3

Відповідно до цього у карбонатних грунтах розчинення СаСО 3 знижує надбавку Н +, а освіта (випадання в осад) СаСО 3 - надлишок ОН -.

Те, в якій області рН найбільш ефективна та чи інша буферна система, визначається постійної дисоціацією протоновану форми функціональних груп, які поводяться як слабкі кислоти. Чим слабкіше кислота, чим сильніше пов'язує протони протоновану форма, тим при більш високих значеннях рН вступає в дію система. У різних фазах підкислення або подщелачивания - залежно від змісту колоїдів, їх якості і насиченості - в грунті отримують провідну роль ті чи інші буферні системи [2, 12].

Б. Ульріхом (1980, 1983, 1986) розроблена концепція буферних зон грунтів, відповідно до якої ті чи інші компоненти грунту відповідальні за створення буферності грунту, до кислоти в різних діапазонах значень рН, причому в межах кожного діапазону провідна роль належить тільки однієї буферної реакції.

Карбонатна буферна зона має значення тільки в грунтах, що містять карбонати, і відповідно мають рН більше 6,2. Основний буферної реакцією є розчинення карбонатів.

Силікатна буферна зона відіграє найбільшу роль у діапазоні значень рН від 5,0 до 6,2. Основним механізмом буферності є заміщення протонів лужних і лужноземельних металів, що входять в кристалічну решітку мінералів. Буферна ємність у межах цієї зони залежить від мінералогічного складу грунту, який визначає зміст підстав.

Іонообмінна буферна зона відповідає діапазону значень рН від 4,2 до 5,0. Основний буферної реакцією є витіснення кальцію протоном з грунтового поглинаючого комплексу. Прогресивне підкислення викликає перехід грунту в стан, що відповідає наступній - алюмінієвої - буферній зоні.

Алюмінієва буферна зона відповідає діапазону значень рН 4,2-3,2. Основний буферної реакцією є звільнення алюмінію з глинистих силікатів.

Залозиста буферна зона характеризується дуже низькими значеннями рН (менше 3,2), при яких починається розчинення гідроксидів заліза, яке є основною буферної реакцією [18].

Буферність і буферні властивості грунтів містять в собі певну, притому чималу, інформацію про процеси грунтоутворення, яку можна використовувати при вирішенні питань діагностики та класифікації грунтів. Інформація про стійкість грунтів щодо підкислення і подщелачивания може служити в якості теоретичної основи при вирішенні общеекологіческіх завдань і багатьох практичних питань хімізації землеробства [19].

2 Природно-кліматичні умови дослідження

2.1 Агрокліматичні умови

За біокліматичних показниками територія Челябінської області підрозділяється на підзони: гірничо-лісова зона, північна лісостеп, південна лісостеп, степ; в Курганській відсутня гірничо-лісова. Південна лісостепова підзона - це Агаповскій, Верхньоуральський Єткульський, Троїцький та Увельський райони Челябінській області; Альменевскій, Сафакулевскій, Кетовскій, Юргамишскій райони. Розташована вона також у межах зауральського пенеплена Західно-Сибірської низовини і має типовий рівнинний характер [20].

Південна лісостепова грунтово-кліматична підзона характеризується відносно великою кількістю тепла і явним дефіцитом вологи.

Сума ефективних температур понад 10 ° C становить 2000-2150 ° С. Цей рівень теплообеспеченности настає 5-8 травня, закінчується 19 вересня, тобто період активної вегетації рослин триває 130-135 днів. Навесні заморозки припиняються зазвичай 17-20 травня, восени трапляються в третій декаді серпня. Такий температурний режим дозволяє вирощувати не тільки зернові, а й багато інших, більш теплолюбні культури.

За кількістю атмосферних опадів південна лісостеп значно поступається північній і тим більше гірничо-лісовій зоні. Тут за вегетаційний період їх випадає 190-225 мм. Гідротермічний коефіцієнт (за Селянинова) не перевищує 0,9-1,0, запаси вологи в грунті до початку сівби ярових зернових бувають недостатні - 115-135 мм у метровому шарі, або 45-60% від потреби сільськогосподарських культур. Засуха і суховії в районах південної лісостепу бувають практично щороку. Найбільш посушливий місяць - червень. У цих умовах ефективне ведення землеробства можливо тільки при застосуванні агротехнічних прийомів з накопичення, збереження та економічному використанню вологи.

Стійкий сніговий покрив формується в першій декаді листопада і зберігається протягом 145-150 днів. Висота його збільшується повільно. На початку грудня сніговий покрив досягає 10 см, в січні 15-20 см і тільки до кінця лютого 30-40 см. При сильних морозах, що досягають у січні - 44-48 ° С, грунт глибоко (до 150-170 см) і сильно промерзає, а навесні пізно відтає.

2.2 Грунтовий покрив

Південна лісостеп розташована в межах зауральського пенеплена Західно-Сибірської низовини. Рельєф зони типово рівнинний.

У грунтовому покриві переважають чорноземи вилужені, на частку яких припадає 34,8% загальної площі, 46% ріллі та 45,9% сільгоспугідь. Друге місце займають чорноземи звичайні, розповсюдження яких характеризується відповідно такими показниками: 21,3, 30,7 та 26,7%.

Великі площі займають солонці - 14,9% загальної площі, 12,2% орних земель і 19,5% сільгоспугідь. більше 3% від площі грунтового покриву, 2,2% ріллі і 2,4% природних сільгоспугідь припадає на сірі лісові осолоділі грунту [21].

Чорноземні грунти в лісостеповій зоні представлені опідзоленими, вилуженими і типовими чорноземами.

Серед чорноземних грунтів в кожній підзоні розвинені їх полугідроморфние аналоги - лучно-чорноземні грунти. Вони формуються в умовах підвищеного зволоження за рахунок тимчасового скупчення вод поверхневого стоку при глибоких грунтових водах або за рахунок відносно неглибоких грунтових вод.

Профіль лучно-чорноземних грунтів морфологічно в основних рисах близький до профілю чорноземів. Однак особливі гідрологічні умови надають йому і ряд специфічних ознак: більш інтенсивна (зазвичай чорна) забарвлення верхньої частини гумусового профілю, деяка розтягнутість гумусового шару і глеюваті нижніх горизонтів. Профіль лучно-чорноземних грунтів підрозділяється на наступні горизонти: А, (А п), В 1 В 2, С. Лучно-чорноземні грунти приурочені до плоских недреноване междуречьям, а також до знижених елементах рельєфу: широкі лощини, шлейфи схилів, лимани і т . п.

Тип лучно-чорноземних грунтів поділяється на два підтипи - луговато-чорноземні та лучно-чорноземні. Кожен з підтипів ділиться на роди: звичайні, опідзолені, вилужені, солонцюваті, солонмакуватими, осолоділі, карбонатні. Поділ на види в межах роду пов'язане, як і у чорноземів, зі ступенем вираженості родових ознак (слабо-, середньо-і сільновищелоченние або солонцюваті і т.п.), а також з потужністю гумусового шару (A + B 1) і гумусність. Лучно-чорноземні грунти, за винятком солонцюватих і солонмакуватими пологів, високородючих. Вони мають підвищену зволоження [22].

Лугові і лучно-чорноземні грунти займають 5,5% земель сільськогосподарського призначення. Сформувалися вони в знижених елементах рельєфу і при заляганні грунтових вод на глибині 2,5-5 м від поверхні грунту. За родовим класифікаційними ознаками лугові і лучно-чорноземні грунти поділяються на опідзолені, вилужені, карбонатні і солонмакуватими. За гумусність і потужності перегнійно горизонту їх класифікація аналогічна грунтам чорноземного типу.

Алювіальні грунти в грунтовому покриві мають незначну питому вагу. Під сільськогосподарськими угіддями їх 0,9%. Цей тип грунтів представлений переважно Дерно-луговими різновидами.

За гранулометричному складу лучно-чорноземні лугові і алювіальні Дерно-лугові грунти відносяться до середньо-і важкосуглинисті різновидам. Але серед них нерідко зустрічаються грунту глинистого складу [23].

При середньо-і важкосуглинисті гранулометричному складі лугові і лучно-алювіальні грунти у верхньому горизонті містять 6,1-8,2% гумусу, мають хорошу оструктуренность. Водопрочной агрегати розміром більше 0,25 мм складають 41-52% від загальної маси. З глибиною структурність цих грунтів збільшується, тому вони мають високу загальну порозность і порозность аерації. У цих умовах створюється промивної водний режим, що виключає можливість вторинного засолення грунтів при поливі і заляганні грунтових вод навіть на рівні 4-5 м. Тим більше що грунтові води в місцях поширення лучно-чорноземних та лучно-заплавних грунтів переважно прісні з мінералізацією 0,4 -0,8 г / дм 3. У той же час слід відзначити, що на території південного лісостепу і степових районів можливий розвиток солончакової процесу і формування луговий солончакової грунту.

За вмістом гумусу лугові грунти відносяться до середньогумусні. Його кількість в орному шарі коливається в межах від 4,5 до 7,2% (середнє 5,6%), в горизонті Аl цілинних різновидів - 01 6,1 до 8,2% (середнє 6,8%). Азотний фонд відповідає гумусового стану грунтів: на ріллі його вміст у середньому 0,13%, на цілині - 0,16%, при цьому кількість легкогідролізуемой фракції елемент було практично однакове - 28 і 29 мг на 1 кг навішування. Забезпеченості рухомими формами фосфору знаходиться на рівні від середньої (60-94 мг / кг) до високої (229-257 мг / кг), калієм - переважно підвищена і висока [3].

3. Програма дослідження

3.1 Місце і час дослідження

Грунтові зразки взяті в 2003 році на дослідному полі № 3 Курганського НИИСХ, де дослідження з обробки грунту ведуться в пятіпольном зернопаровом сівозміні з 1968 р. Перші три роки добрива тут не вносилися. До 1977 року способи обробки грунту вивчалися в сівозміні пар - пшениця - пшениця - вика + овес на сіно - пшениця на трьох фонах удобрення (O, P 16, N 24 P 16). У 1978 році для посилення конкуренції з боку бур'янів замість однорічних трав на сіно введений в сівозміну овес, що прибирається на зерно. Фонів удобрення залишили два: О, N 40 P 20. Перші чотири варіанти обробки грунту зберігаються без змін всі роки досліджень. Неудобренной ділянки розміщуються на колишньому місці, добрив вони не отримували від дня освоєння цілини.

Таблиця 1 - Схема основного обробітку грунту на досліджуваних варіантах

Пар, під першу пшеницю

Під другу пшеницю

Під овес

Під пшеницю

Після вівса

восени

влітку




Плоскорезная на 10-12 см

Відвальна на 25-27 см

Відвальна на 25-27 см

Відвальна на 25-27 см

Відвальна на 25-27 см

Плоскорезная на 10-12 см

Плоскорезная на 25-27 см

Плоскорезная на 25-27 см

Плоскорезная на 25-27 см

Плоскорезная на 25-27 см

Плоскорезная на 10-12 см

Плоскорезная на 10-12 см

Плоскорезная на 10-12 см

Плоскорезная на 10-12 см

Плоскорезная на 10-12 см

Плоскорезная на 10-12 см

Відвальна на 25-27 см

Плоскорезная на 10-12 см

Відвальна на 25-27 см

Плоскорезная на 10-12 см

З 1987 року всі ділянки поперек поділені на дві частини. Одна з них при необхідності обробляється гербіцидами, інша не обробляється.

Повторність в досліді триразова, розміщення систематичне. Розмір загальної ділянки 60 х 22 = 1320 м 2, удобреному - 60 х 11 = 660, гербіцидною - 30 х 22 = 660 м 2, облікової - 30 х 2 = 60 м 2.

Керівники: Кузнєцов П.І. - 1971 р.

Безвіконного В.Г. - 1972-1975 рр..

Глухих М.А. - 1976-2001 рр..

Виконавці: Попов О.П. - 1970-1994 рр..

Біличів А.А. - 1994-1995 рр..

Батік В.Г. - 1996-1997, 2002-2003 рр..

Апетенок Г.Л. - 1997-2003 рр..

3.2 Грунт дослідного поля

Досліди ведуться на рівнинній ділянці з легким ухилом на північ. Почвообразующие породи легкий суглинок і супіски з рівномірною жовтим забарвленням і вираженої карбонатністю. Грунт чорнозем вилужений легкосуглинкові малопотужний малогумусні.

Морфологічний опис грунту:

Розріз I

А п (0-28 см) Чорний легкосуглинкові пилувато-грудкуватих пухкий з безліччю коренів, перехід помітний

ВС (28-60 см) Темно-бурий щільний, коренів багато, з затеками гумусу

С (60-160 см) Жовтий легкий суглинок, вологий, скипає з 72 см.

Розріз 2

АП (0-35 см) Чорний вологий пухкий грудкуватих, перехід помітний, коренів багато

БС (35-85 см) Ущільнений з гумусовими патьоками, перехід ясно виражений, скипає з 83 см

С (85-167 см) Жовтий сухий щільний

Розріз 3

АП (03-33 см) Чорний вологий рихлокомковатий, коренів багато, середньосуглинкові

ВС (33-71 см) Темно-бурий середньосуглинисті вологий з гумусовими патьоками

С (71-170 см) Жовтий супіщаний вологий, скипає з 81 см, білоочки з 85 см

Розріз 4

А п (0-34 см) Чорний вологий рихлокомковатий, важкосуглинисті, коренів багато, перехід помітний

БС (34-87 см) Темно-бурий вологий важкосуглинисті, щільний, з гумусовими затеками, скипає з 86 см

С (87-170 см) Темно-бурий вологий, з 110 см сухий суглинок, важкий, з 87 см зустрічаються білоочки

Розріз 5

А п (0-35 см) Суглинок чорний важкий вологий рихлокомковатий, коренів багато, перехід помітний

ВС (35-87 см) Темно-бурий вологий щільний, з гумусовими затеками, скипає з 70 см

С (87-185 см) Темно-бурий важкосуглинисті щільний карбонизовані, зі 103 см зустрічаються білоочки

За механічним складом це суглинки легкі, середні і важкі (таблиця 2). За потужністю гумусового горизонту чорнозем 1 розрізу малопотужний, всіх інших - можна віднести до середньоглибокі (потужність перегнійно горизонту А + В1 не менше 30 см.). За вмістом гумусу - чорнозем малогумусні. Вміст гумусу в перегнійно горизонті всіх розрізів не перевищує 6%.

Таблиця 2 - Механічний склад грунту

У відсотках

Номер розрізу, генетичний горизонт

Горизонт, см

Назва фракції і розмір частини грунту, мм



Пісок

Пил

Іл

Фіз. глина, частинки <0,01



0-25

0.25-0.05

0.05-0.01

0.01-0.005

0.005-0.001

0.001


1

2

3

4

5

6

7

8

9

1. А

НД

З

0-28

13.6

47.93

9.04

3.56

7.26

19.05

29.87


28-60

10.66

42.22

15.45

2.11

6.49

23.07

31.67


60-79

19.51

41.31

18.18

16.05

1.97

2.97

21.00


79-105

16.43

57.05

5.82

9.81

5.85

5.04

20.70

2. А

НД

З

0-35

7.56

39.87

5.82

7.55

8.52

30.68

46.73


35-85

13.16

33.00

14.42

5.41

11.18

22.81

39.40


85-135

8.01

36.83

15.30

23.16

2.74

3.96

39.86


135-154

5.60

38.32

9.11

4.48

13.75

28.74

46.97


154-167

5.53

47.35

8.12

4.02

10.05

24.94

39.01

3. А

НД

З

0-33

14.11

45.40

9.89

4.14

7.70

18.46

30.60


33-71

14.50

39.51

8.34

3.92

7.06

26.67

37.65


71-85

11.73

46.97

6.59

11.23

19.26

4.22

37.71


85-123

5.54

36.37

15.81

2.06

10.92

29.30

42.28


123-171

25.66

42.00

18.50

0.41

1.61

11.82

13.64

4. А

НД

З

0-34

-

-

-

-

-

-

-


34-87

7.95

38.54

7.02

3.33

10.04

33.12

46.49


87-120

28.64

36.97

28.84

0.96

4.64

9.95

15.55


120-170

3.61

35.18

10.91

4.18

10.24

32.19

46.61

5. А

НД

З

0-35

7.98

35.18

13.27

5.56

9.05

28.96

43.57


35-83

8.36

37.00

5.98

4.37

12.00

32.29

48.66


83-138

5.74

40.91

3.40

44.44

1.31

4.20

49.95


138-185

13.49

47.84

0.91

6.40

10.92

20.44

37.76

Сума поглинених основ у грунті коливається від 18 до 27 мг-екв на 100 г грунту (табл. 3). Зазвичай сума поглинених основ у важко-і середньосуглинистих різновидів коливається від 30 до 55 мг-екв. У легкій і малогумусних вона знижується до 20 мг-екв (Бахарєва А.Ф., 1959). У поглиненому комплексі присутні натрій і водень. Останній надає слабокислу реакцію. Зазвичай pH сольове для вилужених чорноземів коливається в межах 6,0-7,8. На грунтах стаціонару воно дорівнює 6,4-7,5. Забезпеченість рухомим фосфором грунту по Францесону у всіх розрізах дуже низька.

Таблиця 3 - Агрохімічні властивості грунту

Номер розрізу, генетичний горизонт

Горизонт, см

Гумус по Тюріну,%

Сума поглинутих підстав,

мг-екв/100 г грунту

рH

солее-ше

Натрій, мг-екв. на 100 г. грунту

P 2 О 5 по Францесону, мг на 100 г грунту

1

2

3

4

5

6

7

1. A

НД

З


0-28

3,53

18,20

6,4

0,00

0,14


28-60

1,54

28,20

7,3

2,40

0,31


60-79

0,99

31,40

7,4

1,60

0,25


79-105

0,90

48,40

7,4

1,20

0,22


105-160

0,59

48,05


немає

0,19

2. А

НД

З

0-35

2,89

20,70


немає

0,34


35-85

2,83

25,85

6,4

немає

0,34


85-195

0,88

49,90

7,5

немає

0,25


135-154

0,44

49,75

7,4

0,80

0,23


154-167

0,46

48,55

7,5

2,40

0,20

3. А

НД

З

0-33

4,05

20,00

6,4

немає

0,40


33-71

1,98

19,65

6,4

2,40

0,34


71-85

1,04

40,10

7,4

0,80

0,26


85-123

0,90

49,85

7,4

0,80

0,22


123-171

0,47

32,10

7,4

2,40

0,18

4. А

НД

З

0-34

5,22

24,15

6,4

3,20

0,34


34-87

2,13

34,05

7,4

1,20

0,29


87-120

1,19

49,60

7,4

немає

0,28


120-170

0,96

49,50

7,4

немає

0,22

5. А

НД

З

0-35

4,68

26,95

6,4

2,40

0,42


35-83

1,92

40,65

7,4

немає

0,36


83-138

1,30

49,55

7,5

1,60

0,27


138-185

0,39

47,75

7,5

3,60

0,20

Таблиця 4 - Об'ємна маса за розрізами

В грамах на сантиметр кубічний

Шар

грунту, см

Розрізи


1

2

3

4

5

середнє

0-20

1,24

1,07

1,23

1,09

1,14

1,15

20-40

1,33

1,30

1,29

1,29

1,13

1,27

40-60

1,24

1,39

1,37

1,35

1,33

1,37

60-80

1,47

1,33

1,47

1,34

1,45

1,41

80-100

1,54

1,28

1,42

1,45

1,42

1,42

3.3 Погодні умови в період досліджень

Погодні умови в період досліджень

За тривалий період досліджень спостерігався весь спектр погодних умов, як по зволоженості вегетаційного періоду, так і за температурним режимом. Були роки з сильною посухою. У 1975 році, наприклад, ГТК вегетаційного періоду склав всього 0,31, в 1989 р. - 0,46, Среднезасушлівимі виявилися 1984, 1995 і 1998 рр.. (ГТК - 0,57-0,60). Посушливими були 3987, 1988, 1991, 1996 рр.. (ГТК = 0,71-0,79), 1977, 1980, 1981 рр.. (ГТК - 0,83-0,87), сприятливими - 1972, 1978, 1982, 1997 рр.. (ГТК = 1,04-1,07), вологими - 1968, 1979, 1983 рр.. (ГТК - 1,12-1,26), 3971, 1973, 1985 рр.. (ГТК = 1,30-1,38), 1969, 1986, 1993, 1994, 2000 рр.. (ГТК = 1,40-1,49), 1970, 1990, 1992, 1999рр. (ГТК = 1,50-1,70).

Засухи були теж різними. Посушливим, наприклад, вважається 1968 рік, в якому за вегетаційний період випало 169 мм. Однак перша і друга декади червня і перша декада липня опинилися з дощами. Вегетаційний період був коротким. У ніч на 3-4 червня на грунті повсюдно спостерігалися заморозки. Потепліло тільки в третій декаді червня, але до вересня погода була нестійкою. На початку вересня з'явилися заморозки, на поверхні грунту їх інтенсивність досягала мінус 5-7 ° С. Середньодобова температура вересня виявилася на 2-6 ° С нижче норми. Інтенсивне промерзання грунту почалося в кінці жовтня. Кінець літа (серпень) і осінь виявилися майже без опадів. У початковий період після посіву розвиток зернових культур проходило у винятково сприятливих умовах. Несприятлива обстановка (недолік вологи) була під час цвітіння, що відбилося на кількості зерен у колосі. Налив зерна проходив у сприятливих умовах.

Менше «норми» (170 мм) випало опадів і за вегетаційний період 1969 року, але річне їх кількість виявилося навіть вище середньобагаторічного (410 мм). У травні середньодобова температура повітря на 4 ° С була нижче середньої багаторічної, в червні - на 1,8 ° С. Тому при невеликій кількості опадів ГТК ​​за вегетаційний період виявився на рівні середнього багаторічного (0,95).

Зима 1968-1969 рр.. була дуже холодною. У січні середньомісячна температура повітря виявилася на 17-19 ° нижче середньої багаторічної. Морозна погода утримувалася до 23 лютого. Грунт промерзла на 120-180 см. Максимальні запаси води в снігу відзначалися в березні (59 мм). Грунт від снігу звільнилася навіть трохи раніше звичайного, 12-17 квітня. Орний шар відтанув до 15 квітня, повністю грунт відтанула тільки в першій декаді червня.

Особливо холодна погода в період посіву спостерігалася в першій декаді травня цього року, середньодобова температура не піднімалася вище 4 ° С. Встановлювався навіть сніговий покрив, підмерзали грунт. Тільки до 15 травня орний шар грунту прогрілося до 8-14 ° С. Сходи з'явилися з великим запізненням. Травень був дощовим, опади випадали часто, але були незначними. По-справжньому літня погода встановилася 23-29 червня, із запізненням майже на місяць. Останній приморозок відзначалося 19 червня - це дуже рідкісне явище. Закладка колоса проходила у виключно сприятливих умовах. Середньодобова температура в цей час була невисокою (10-15 ° С) при достатній вологості повітря. Здавалося б, у сприятливих умовах проходили і інші періоди росту і розвитку зернових культур. Проте зерно було щуплим, так як цвітіння йшло при високій температурі повітря (більше 25 ° С) і сильному вітрі (більше 10 м / с). Дефіцит вологості повітря в цей час сягав небезпечних для пшениці значень (33 мілібар і більше). У слабозакаленних в умовах прохолодного вологого червня рослин суховійних явища протягом 2-4 днів викликали недорозвиненість частині колоса. Надзвичайним явищем був перший осінній заморозок 16 серпня, який завдав величезних збитків врожаю. Опадів багато зазначалося в червні, липні і до 15 серпня.

Перехід середньодобової температури повітря через 0 ° C стався 16 жовтня. У цілому жовтень був холодним, з великою кількістю опадів.

У 1969-1970 рр.. зима була теплою. Снігу накопичилося багато, максимальний запас води (87 мм) в ньому спостерігався в лютому. Стійкий перехід через 0 ° C стався в першій п'ятиденці квітня, на 5-8 днів раніше звичайного. Темп наростання температур в 3-4 рази перевищував середнє багаторічне. Грунт почала вже підсихати, але 20-23 квітня вторглися незвично холодні маси повітря. Температура знижувалася до мінус 12-17 ° C, метеослужбою подібне ніколи не спостерігалося. Похолодання супроводжувалося сильним (до 23-26 м / с) вітром і рясними опадами. Встановився тимчасовий сніговий покрив висотою до 2-8 см. Перехід через 5 ° C середньої температури повітря стався на 2-5 днів раніше звичайного. Стійко холодна погода зберігалася всю першу половину травня. Середньодобова температура повітря була на 3-9 ° С нижче звичайного.

За дві декади квітня випало 2-3 місячні норми опадів; дощовим був і кінець весни, у третій п'ятиденці за три дні у вигляді дощу і снігу випала місячна травнева норма опадів. Потепління настало тільки 15 травня, і почалося фізичне достигання грунту, стійкий перехід через 10 ° C стався 20-21 травня, на 11-14 днів пізніше звичайного.

У цілому літо характеризується нестійким типом погоди з переважанням холодних і дощових днів в першій половині. З кінця другої декади червня встановилася дуже холодна температура (на 3-7 ° С нижче звичайної) і зберігалася майже місяць, до 14 липня. Після потепління з другої декади серпня знову стійко похолодало, середньодобова температура була на 2-6 ° С нижче норми. Це похолодання утримувалася до 3 вересня. У цілому вересень виявився теплим. Перший заморозок у повітрі був відзначений лише 1 жовтня. Безморозний період виявився на 20-25 днів довше звичайного. Дощовими були червень і перша половина липня. Близько до норми випало опадів у липні та серпні, у вересні вони були незначні. У жовтні на поверхні грунту заморозки виникали майже кожну ніч. Стійкий перехід середньої добової температури повітря через 5 ° C відзначений на самому початку жовтня, через 0 ° C - 28-31 жовтня.

Вегетаційний період 1970 року характеризується хорошою забезпеченістю рослин вологою: випало 216 мм опадів, причому їх максимум припав на найбільш відповідальний період формування врожаю. Хоча й був недобір тепла, але невеликий, і це не спричинило за собою особливо несприятливих явищ. Лише на окремих полях з легкими грунтами в період відсутності дощів запаси продуктивної вологи в метровому шарі грунту знижувалися до 40-60 мм. На цих полях в періоди з дефіцитом вологості повітря 20-23 мб в другій половині серпня умови наливу були малосприйнятливі.

Зима 1970-1971 року була сніжна, максимальна кількість води в снігу (130 мм) зазначалося в кінці березня. Розвиток усіх весняних процесів затрималося приблизно на тиждень. Стійкий перехід середньодобової температури повітря через 0 ° C стався 11 квітня, але сніг у цей час на полях лежав висотою 20-40 см. Перехід через 5 ° C відзначений 21-22 квітня. Сума позитивних температур повітря на 30 квітня становила 95-105 ° C, що на 15-20 ° C нижче норми. Орний шар грунту відтанув до кінця другої декади квітня. Грунт виявилася насиченою вологою, але при підвищеній температурі і майже відсутності опадів швидко її втратила. На початку травня пройшли дощі, похолодало. Грунт досягла фізичної стиглості тільки після переходу температури повітря через 10 ° С, 18-20 травня. Надалі стояла тепла погода до кінця посівної. Похолодання, яке почалося в кінці травня, тривало до середини нюня. Найбільш сильний заморозок (мінус 2-4 ° С) відзначений 4 червня, останній заморозок інтенсивністю 0-1 ° С спостерігався 9 червня. У середині червня різко потепліло. Протягом 3-5 днів відносна вологість повітря була 30% і нижче. З 19 червня по 13 липня утримувалася прохолодна і дощова погода. Жаркий і досить сухий період відзначався з 13 по 25 липня. На початку серпня знову похолодало. Протягом тижня температура трималася на рівні 8-10 ° C, що на 8-11 ° C нижче звичайного, а мінімальна температура опускалася до 2-5 ° С. Таке незвичайне явище спостерігалося тут вперше за всі роки існування метеослужби в Кургані.

Період з температурою повітря вище 15 ° C закінчився 24-25 серпня, в среднемноголетние терміни; з температурою вище 10 ° C - 25 вересня, на 7-10 днів пізніше звичайного. У вересні стояла тепла сонячна суха погода, тільки в останній п'ятиденці похолодало.

Погодні умови 1971 року в цілому для польових культур були сприятливі. Зимовий режим встановився в останніх числах жовтня, і відразу ж ліг сніг. Сильні морози відзначалися в січні 1972 року, в другій і четвертій п'ятиденка лютого. Різко потепліло 21 березня. Максимальний запас води у снігу (22 мм) відзначався 20 березня. Весна була ранньою і теплою. Перехід через 0 ° C стався 3 квітня - раніше звичайного на 3-6 днів. Наростання температури йшло швидко. У середині квітня відтанув орний шар грунту, але підсихання було повільним через часті і рясні дощі. У перший тиждень травня стояла холодна погода, з 9 травня середньодобова температура повітря підвищилася до 10-15 ° С.

У цілому квітня 1972 був вологим і теплим, в травні і першій половині червня стояла суха і тепла погода. Перший дощ інтенсивністю 12,5 мм пройшов 12 червня. Посіви страждали від повітряної посухи та суховіїв. Перша і третя декади липня і перша декада серпня були з рясними дощами. Потім знову встановилася суха, порівняно тепла погода, що сприяло збиральних робіт.

Заморозки на грунті припинилися рано, в основному 22-25 травня. Теплим виявилося тільки початок літа, в решту часу переважала холодна погода. 1 вересня закінчився період з температурою повітря вище 15 ° С, 7 вересня - вище 10 ° С.

Весна 1973 року була теплою і сухою, спекотна погода відзначалася в першій половині літа, холодна і дощова - у другій.

Навесні 1974 року рання, помірно волога, літо - холодне в першій половині і дуже спекотне в липні. Розвиток сільськогосподарських культур йшло дуже швидко. Пізніше вони зазнали посухи, і це негативно позначилося на врожаї.

1975 рік - весна рання, тепла, волога. Половина червневих і серпневих днів відрізнялася дуже спекотною погодою. Відзначалася грунтова посуха. У цілому вегетаційний період характеризується як дуже посушливий.

Весна 1976 року була ранньою, дружною, сухою і теплою, літо - теплим і вологим, умови для зернових культур - задовільними, для кукурудзи - хорошими.

Весна 1977 року - рання, тепла і суха. Влітку жарка погода неодноразово змінювалася прохолодними періодами. За зволоженню більш посушливої ​​була перша половина літа (з квітня по 20 липня), умови для росту і розвитку зернових культур були поганими, кукурудзи - задовільними.

У 1978 році - весна рання, суха, тепла й дружна, літо прохолодне, зазначалося недостатня кількість опадів в першій половині літа і їх достаток - у другій. Умови для зернових культур хороші, для кукурудзи - задовільні.

1979 рік - весна пізня, тепла і волога. Холодна та дощова погода - з 15 травня до 7 липня. Друга половина літа - тепла, часом жарка, літо - дощове. Умови для зернових культур хороші, для кукурудзи - погані.

У 1980 році - весна пізня, тепла, суха, літо - помірно тепле, досить вологе.

Весна 1981 року в цілому рання і тепла. Однак з 14 по 24 травня було холодно і дощитиме. Спекотна і посушлива погода встановилася 13 червня і тривала до вересня. Умови для всіх ярих культур були вкрай несприятливими.

Наступні роки також були зі значним «розбігом» метеоумов [24].

4. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Мінеральні добрива, що вносяться протягом 35 років у рекомендованих дозах, на водну кислотність среднесуглинистого вилуженого чорнозему південного лісостепу не вплинули, F ф менше F 05 (таблиці 2 і 3). У шарі 0-10 см як з добривами, так і без них більш високою і однаковою вона виявилася при щорічній оранці на 25-27 см і плоскорізному обробітку на 10-12 см. Статистично нижче і на рівному рівні водна кислотність цього грунту на варіантах з плоскорезной глибокою обробкою і чергуванням оранки з дрібною плоскорезной обробкою. У шарі грунту 10-20 см з добривами така закономірність збереглася, без добрив трохи вище водна кислотність лише при плоскорізному обробітку на 10-12 см. У шарі грунту 20-30 см з застосуванням мінеральних добрив вона нижча на варіанті з плоскорезной дрібної обробкою, без добрив - вище при чергуванні оранки з плоскорезной обробкою на 10-12 см. За орного горизонту в цілому відмінності у водному кислотності среднесуглинистого вилуженого чорнозему південного лісостепу між варіантами досліду невеликі, грунт є нейтральною.

4.1 Водна і сольова кислотність грунту

Таблиця 2 - Кислотність водної витяжки среднесуглинистого вилуженого чорнозему (Інститут агроекології, 2003 рік)

Обробка грунту

0 - 10 см

10 - 20 см

20 - 30 см


0

N 40 Р 20

0

N 40 Р 20

0

N 40 Р 20

Чергування оранки з плоскорезной на 10-12см

6,48

6,43

6,60

6,61

6,78

6,65

Плоскорезная 10-12см

6,67

6,69

6,72

6,77

6,57

6,55

Плоскорезная на 25-27см

6,54

6,60

6,56

6,60

6,58

6,72

Оранка на 20-25см

6,71

6,75

6,60

6,80

6,61

6,74

Таблиця 3 - Результати статистичної обробки водної кислотності среднесуглинистого вилуженого чорнозему (Інститут агроекології, 2003 рік)

Фактор

Шари грунту


0-10 см

10-20 см

20-30 см


F ф

F 05

НСР 05

F ф

F 05

НСР 05

F ф

F 05

НСР 05

Добрива

0,35

4,60

0,06

2,29

4,60

0,080

1,02

4,60

0,06

Обробка

17,48

3,34

0,09

5,99

3,34

0,011

5,67

3,34

0,09

Мінеральні добрива, що вносяться протягом 35 років у рекомендованих дозах, не вплинули і на сольову кислотність среднесуглинистого вилуженого чорнозему південного лісостепу, F ф менше F 05 (таблиці 4 і 5). Способи обробки грунту проявилися на цьому показнику лише на самому верхньому (0-10 см) шарі орного горизонту і нижньому (20-30 см). У шарі 0-10 см без внесення добрив статистично вище сольова кислотність на варіанті з плоскорезной обробкою на 10-12 см, з добривами - з оранкою і її чергуванням з плоскорезной дрібної обробкою. У шарі 20-30 см без добрив трохи вище вона при чергуванні оранки з плоскорезной обробкою, на удобреному фоні при всіх обробках практично однакова. За орного горизонту в цілому відмінності в сольовий кислотності среднесуглинистого вилуженого чорнозему південного лісостепу, як і у водному, між варіантами досліду невеликі, грунт є нейтральною.

Таблиця 4 - Кислотність сольової витяжки среднесуглинистого вилуженого чорнозему в (Інститут агроекології, 2003 рік)

Обробка грунту

0 - 10 см

10 - 20 см

20 - 30 см


0

N 40 Р 20

0

N 40 Р 20

0

N 40 Р 20

Чергування оранки з плоскорезной на 10-12см

5,74

6,27

5,88

5,65

6,14

5,99

Плоскорезная 10-12см

6,03

5,57

5,94

5,75

5,79

5,85

Плоскорезная на 25-27см

5,68

5,66

5,89

5,84

5,88

5,82

Оранка на 20-25см

5,69

6,01

5,69

6,03

5,77

5,97

Таблиця 5 - Результати статистичної обробки сольовий кислотності среднесуглинистого вилуженого чорнозему (Інститут агроекології, 2003 рік)

Фактор

Шари грунту


0-10 см

10-20 см

20-30 см


F ф

F 05

НСР 05

F ф

F 05

НСР 05

F ф

F 05

НСР 05

Добрива

2,90

4,60

0,1

0,1

4,60

0,2

0,00

4,60

0,1

Обробка

8,90

3,34

0,1

0,3

3,34

0,3

4,20

3,34

0,2

4.2 гідролітична кислотність грунту

На рівень гідролітичної кислотності среднесуглинистого вилуженого чорнозему південного лісостепу вплив зробили як добрива, так і способи його обробки. Мінеральні добрива, що вносяться протягом 35 років у рекомендованих дозах, в цьому показнику проявилися у самому верхньому (0-10 см) і нижньому шарах орного горизонту, прийоми обробки грунту - у всіх трьох шарах (таблиці 6, 7). За рахунок добрив в шарі 0-10 см гідролітична кислотність збільшилася при плоскорізному, особливо дрібної обробці, в шарі 20-30 см - лише при плоскорізному дрібної обробці.

Таблиця 6 - гідролітична кислотність чорнозему вилуженого стаціонару КНИИСХ, (Інститут агроекології, 2003 рік)

У міліграм-еквівалент на 100 г грунту

Види обробок

0 - 10 см

10 - 20 см

20 - 30 см


0

N 40 Р 20

0

N 40 Р 20

0

N 40 Р 20

Чергування оранки з плоскорезной на 10-12см

3,50

3,25

3,13

3,25

2,85

3,13

Плоскорезная 10-12см

3,00

4,71

3,33

4,54

2,83

4,71

Плоскорезная на 25-27см

3,21

3,59

3,52

3,82

2,82

3,00

Оранка на 20-25см

4,01

4,01

4,17

3,29

3,90

3,99

Таблиця 7 - Результати математичної обробки гідролітичної кислотності чорнозему вилуженого, (2003 рік)

Фактор

Шари грунту


0-10 см

10-20 см

20-30 см


F ф

F 05

НСР 05

F ф

F 05

НСР 05

F ф

F 05

НСР 05

Добрива

8,4

4,6

0,3

0,1

4,60

0,6

21,7

4,6

0,3

Обробка

4,0

3,3

0,5

4,2

3,34

0,9

24,3

3,34

0,4

Із способів обробки на гідролітичну кислотність грунту найбільше вплинули оранка і плоскорізний обробіток на 10-12 см. Оранка помітно підвищила її у всіх шарах орного горизонту на варіанті без застосування мінеральних добрив, плоскорезная дрібна обробка так само точно проявилася на удобреному фоні. Крім того, високою гідролітична кислотність грунту в шарі 20-30 см при відвальної обробці опинилася і при внесенні добрив.

4.3 Грунтово-екологічна та економічна оцінка чорнозему вилуженого

Наявність, кількість і якість землі в сільськогосподарському підприємстві є найважливішими обмежуючими факторами розвитку виробництва. Економічна оцінка земель базується на обліку якості грунтів, їх потенційної родючості та інших особливостей території. Оцінка грунту проводиться за грунтово-екологічного індексу, що включає наступні фактори: генетичні властивості грунту, кліматичні чинники та наявність поживних речовин у грунті. Розраховують грунтово-екологічний індекс за формулою запропонованої Л.Л. Шиловим і ін [25]:

, (2)

де Пеі - грунтово-екологічний індекс, бали;

12,5 - постійна величина приведення до 100 одиницям;

V - щільність грунту, г / см 3;

П о.п. - «корисний» об'єм грунту, коефіцієнт;

Д з.п. - додатково враховуються властивості грунту, коефіцієнт;

К у - коефіцієнт зволоження;

Р - поправка до коефіцієнта зволоження;

К к - коефіцієнт континентальності;

А - підсумковий агрохімічний показник.

Е t-середня річна сума температур вище +10 о С

Таблиця 8 - Розрахунок грунтово-екологічного індексу чорнозему вилуженого Південної лісостепу Зауралля

Вид обробки грунту

Грунтово-екологічний індекс

Грошова оцінка, руб.

Глибина обробки грунту 0-10см

Чергування оранки з плоскорезной на 10-12см

Плоскорезная 10-12см

Плоскорезная на 25-27см

Оранка на 20-25см

66,6

45,1

64,4

71,6

133200

90200

128800

143200

Глибина обробки грунту 10-20см

Чергування оранки з плоскорезной на 10-12см

Плоскорезная 10-12см

Плоскорезная на 25-27см

Оранка на 20-25см

68,7

52,2

65,8

55,8

137400

104400

131600

111600

Глибина обробки грунту 20-30см

Чергування оранки з плоскорезной на 10-12см

Плоскорезная 10-12см

Плоскорезная на 25-27см

Оранка на 20-25см

65,1

42,9

67,3

69,4

130200

85800

134600

138800

Як бачимо з результатів розрахунків у таблиці.

Найбільша величина ПЕ і відповідає відвальної обробці грунту на глибині 0-10см відповідно зумовлює її грошову оцінку.

Одержані значення вище на 28,7 балів і 57400 руб порівняно з плоскорезной обробкою на глибину 20-30см.Такім чином найбільш економічно ефективним є відвальна обробка грунту на глибину 0-10см.

5. Безпека життєдіяльності

5.1 Охорона праці

Охорона праці - система забезпечення безпеки життя і здоров'я працівників у процесі трудової діяльності, що включає правові, соціально-економічні, організаційно-технічні, санітарно-гігієнічні, лікувально-профілактичні, реабілітаційні та інші заходи. З охороною праці тісно пов'язана пожежна безпека, оскільки при пожежах часто гинуть люди [26].

Враховуючи, що травматизм у сільськогосподарському виробництві знижується низькими темпами через недостатню класифікації та дисциплінованості частини працівників, знання в області охорони праці впливає на стратегію і тактику профілактичних заходів, а, отже, і на рівень травматизму у виробництві і нерозривно пов'язане з вирішенням соціально - економічних питань.

Метою охорони праці є зниження і ліквідація виробничого травматизму та професійних захворювань [27].

5.1.1 Вимога безпеки в агрохімічної лабораторії

Дослідження грунтових зразків на кислотно-основний стан здійснюється в агрохімічної лабораторії.

До роботи в агрохімічної лабораторії допускаються особи, які не мають медичних протипоказань і пройшли медичний огляд (при вступі на роботу і періодично в процесі роботи). Не допускаються особи молодше 18 років і жінки у віці до 35 років (умовно-дітородний вік), вагітні жінки та жінки, що годують груддю. Особи, які залучаються для робіт у лабораторіях щорічно проходять навчання та інструктаж з охорони праці. Тривалість робочого дня має становити 6 годин.

Перед початком робіт завідувач лабораторією зобов'язаний провести з виконавцями інструктаж відповідно до інструкції з техніки безпеки при виконанні робіт у агрохімічної лабораторії та інструкцій з пожежної безпеки, підписаною керівником робіт і завірені вищестоящим керівником.

Для успішного виконання аналізу кожен працюючий в агрохімічної лабораторії зобов'язаний суворо дотримуватися таких правил:

  1. Випарювання летючих кислот (HCl, HNO 3 та інших) слід проводити тільки у витяжній шафі. На робочому столі виконувати цю операцію не дозволяється.

  2. При використанні витяжної шафи необхідно стежити, щоб дверцята шафи була піднята не вище, ніж на 20-25 см від підлоги. Не можна допускати, щоб дверцята шафи весь час була відкрита повністю (витяжна система буде працювати погано).

  3. Фільтри при підготовці опадів до прожаренню спалюють у муфельній печі, у витяжній шафі. Користуватися для озоления фільтрів муфельній піччю на витяжної шафи, електроплиткою або газової пальником на робочому столі не дозволяється.

  4. Всі електронагрівальні прилади: електроплитки, колбонагревателі, сушильні шафи - повинні бути розміщені на азбестовому полотні, азбестовому картоні або керамічних плитках. Необхідно уважно стежити за збереженням лабораторного столу.

  5. Перестановка приладів і обладнання в межах лабораторії і винесення їх з неї без дозволу відповідального лаборанта не допускається.

  6. При визначенні азоту не можна в цій же кімнаті одночасно працювати з аміаком; при фільтруванні водних витяжок не можна вести роботу, як з аміаком, так і з летючими кислотами.

Робочі місця повинні бути обладнані захисними пристроями та індивідуальними засобами захисту (окуляри ПО-2 або "Моноблок", распіратор РПГ-67 або РУ-60М з відповідними патронами А, Б, Г або КД). Обслуговуючий персонал повинен бути забезпечений спецодягом відповідно до переліку виконуваних робіт (халати, фартухи, рукавички тощо)

Для забезпечення пожежної безпеки в лабораторії повинні бути первинні засоби пожежогасіння (ящик з піском 0,5 м 3 і два совка до нього, два вуглекислотних (ОЦ-2) або порошкових (ОПВ-1) вогнегасника, коша розміром 1,5 x1, 5).

Обслуговуючий персонал проходить навчання з протипожежного мінімуму, оволодіває навичками поводження з первинними засобами пожежогасіння і знайомиться зі штатним розкладом на випадок пожежі. Всі співробітники лабораторії повинні володіти прийомами надання першої медичної допомоги.

Техніка безпеки при роботі зі скляною хімічної посудом.

Одним з найбільш травмонебезпечних видів робіт у лабораторії є робота зі скляним посудом. Щоб уникнути травміровмірованія при різанні скляних трубок, збирання та розбирання приладів і деталей, виготовлених зі скла, необхідно ретельно дотримуватися заходів безпеки.

Скляні трубки невеликого діаметру слід ламати після надрезкі їх напилком або спеціальним ножем для різання скла, попередньо захистивши руки рушником.

Збирають скляні прилади або окремі їх частини обережно, застосовуючи, де необхідно, еластичні (прокладки) з'єднання. Прилади й скляні деталі в місцях кріплення їх на металеві кільцях штативів або власників захищають пружними прокладками (азбестом, гумою, шкірою і т.д.)

При вставлянні скляних трубок у просвердлену пробку останню не впирають в долоню, а тримають за бічні сторони. Всю трубку при цьому в своєму розпорядженні якомога ближче до вставляється в пробку кінця.

При закриванні тонкостінної посудини пробкою його тримають за верхню частину горла якомога ближче до пробки. Руки при цьому захищаю рушником. Нагрітий посудину не можна закривати притертою пробкою.

У разі отримання травми у вигляді порізів слід, надати першу допомогу спрямовану на зупинку кровоточенія і захист рани від забруднення та інфікування. Якщо рана забруднена, то шкіру навколо неї протирають шматочком вати, марлі. Самою ранової порожнини стосуватися не слід.

При пораненні і кровотечі перша допомога спрямована на зупинку кровотечі і захист ран від забруднення та інфікування. На рану накладають асептичну (стерильну, знезаражену) пов'язку, використовуючи індивідуальний перев'язувальний пакет з медичної аптечки, а при його відсутності - чистий шматок тканини, носовичок і т. п. Якщо рана забруднена, то шкіру навколо неї (не саму рану!) Протирають шматочком вати, марлі. Самою ранової порожнини стосуватися не слід. Не можна також вправляти в неї випадають органи (кишечник, мозок), пов'язку треба покласти на них.

При сильних кровотечах на період підготовки перев'язувального матеріалу кровотечу зупиняють, притискаючи судину, що кровоточить пальцями вище місця поранення

При хімічних опіках кислотою чи лугом пошкоджену ділянку шкіри рясно протягом 15-20 хв промивають проточною водою і нейтралізують: при кислотному опіку - розчином питної соди (1 чайна ложка на склянку води) або мильною водою, при лужному - 2%-ним розчином оцтової або лимонної кислоти. Після цього накладають асептичну пов'язку.

При попаданні хімічних речовин в очі їх рясно промивають водою і нейтралізуючим розчином: при кислотному опіку - 1,5%-ним розчином питної соди, а при лужному - розчином борної кислоти (половина чайної ложки на склянку води) [26].

5.2 Охорона природи

Правову основу охорони навколишнього середовища в країні становить закон РРФСР «Про санітарно-епідеміологічне благополуччя населення» (1999), відповідно до якого введено санітарне законодавство, що включає цей закон і нормативні акти, що встановлюють критерії безпеки для людини, факторів середовища її проживання і вимоги до забезпечення сприятливих умов його життєдіяльності. Вимога охорони навколишнього середовища зафіксовано в Основах законодавства РФ «Про охорону здоров'я громадян» (1993) і в законі РФ «Про захист прав споживачів» (1992).

Найважливішим законодавчим актом, спрямованим на забезпечення екологічної безпеки, є Федеральний закон «Про охорону навколишнього середовища» (2002). Закон встановлює систему природоохоронного законодавства, основні принципи та об'єкти охорони навколишнього природного середовища, порядок управління нею. У законі зафіксовано право громадян РФ на сприятливе середовище проживання [28].

Реакція грунту відіграє важливу роль в агрономічній практиці, оскільки багато сільськогосподарських культур пред'являють цілком певні вимоги до цього параметру і чуйно реагують на його зміну. У нашій країні, в тому числі Челябінської області, значні площі займають кислі грунти. Наявність в поглиненому стані в кислих грунтах великої кількості іонів водню і алюмінію різко погіршує фізичні, фізико-хімічні та біологічні властивості цих грунтів, їх потенційне і ефективну родючість. У кислих грунтах створюються несприятливі умови для росту і розвитку багатьох сільськогосподарських культур, що веде до зниження їх врожайності.

Чорноземи вилужені є переважаючими грунтами північного лісостепу Челябінської області. Для вилужених чорноземів характерна слабокисла реакція в орному горизонті. У чорноземах північної лісостепової зони на цьому рівні вона зберігається до материнської породи або стає нейтральною в горизонтах ВС і С. гідролітична кислотність щодо ємності поглинання і суми поглинених підстав невелика, у складі яких переважають кальцій і магній.

Відмінною особливістю чорноземів Челябінської області є порівняно високий вміст гумусу. Гумус і азот чорноземів мають дуже низьку лабільність. Нізколабільний гумус забезпечує водопрочной грунтової структури, більш високу стійкість до ерозійним процесам.

Останнім часом спостерігається закислення грунтів орних чорноземів вилужених, тобто знижується частка слабокислих грунтів і збільшуються площі, зайняті середньо-і сильнокислому грунтами. Головна причина цього - різке скорочення обсягів меліоративних робіт.

Кислотність грунтів поступово розвивається в результаті вилуговування кальцію атмосферними опадами і виносу підстав з товарною продукцією. Підкислення грунтів відбувається при застосуванні фізіологічно кислих добрив без подальшого вапнування. В останні десятиліття у багатьох, особливо промислових районах Челябінської області випадають кислі і навіть сильнокислому дощові опади з рН 4-4,5, що містять сірчану і частково азотну кислоти. Це також сприяє виносу кальцію і підкислення грунтів

Грунти передгір'я Уралу і територій Уралу в межах Челябінської області схильні до найбільш сильному техногенному процесу забруднення важкими металами, такими як Со, Ni, Cu, Zn, Sn, Fe, Pb, Ag, Cd, Hg. За даними сейсмічних зйомок, сумарна площа, забруднення територій Челябінської області становить 50 тис. кв. км. Щорічно вибрас забруднюючих речовин складає 750 - 800 т, у тому числі свинцю - 144 т, хрому - 222 т, нікелю - 180 т, міді - 95 т, миш'яку - 150 т. Всі вони накопичуються в грунті на значній площі сільськогосподарських угідь. Станом на 01.01.1997 р. Площі орної землі Челябінської області, забруднені важкими металами, становить 95669 га. Відповідно до угрупованням, запропонованої В.Б. Ільїним, 31,1% вказаної площі має високу і дуже високий ступінь забруднення.

Джерелом збільшення важких металів можуть бути природні процеси вивітрювання материнських порід, збагачених тим чи іншим металом. Але головним є антропогенний чинник забруднення: викиди промислових підприємств, вихлопні гази транспортних засобів, застосування для зрошення стічних вод, технічного і природного мулу в якості добрива, використання пестицидів, добрив і меліорантів.

Важкі метали при попаданні в грунт вступають у фізичні сорбційні процеси, хімічні реакції з елементами грунтового розчину і в фізико-хімічні обмінні реакції грунтового поглинаючого комплексу. Близько 50% всієї маси важких металів акумульовано в оксидах заліза. Велика частина важких металів закріплюється в необмінним формі шляхом хемосорбції в результаті витіснення двох іонів водню, що входять в ОН - групи на поверхні оксидів. Частина металів пов'язана безпосередньо з глинистими мінералами. Обмінні форми важких металів також з органічною речовиною грунтів.

Бар'єром для важких металів є органічна речовина грунту, основну частину якого складають специфічні високомолекулярні сполуки - гумінові кислоти (ГК) і фульвокислоти (ФК). Гумінові кислоти здатні досить міцно зв'язувати важкі метали, знижуючи їх надходження в рослини та грунтово-грунтові води. Фульвокислоти володіють більш яскраво вираженою здатністю до комплексоутворення з іонами важких металів (ТМ) в порівнянні з гуміновими, але в той же час є менш стійкими і більш рухливими. Важливим фактором стійкості комплексу ТМ і ФК є реакція грунтового середовища. При рН 5 комплекси фульвокислот стійкіше, ніж при рН 3, і змінюються в залежності від ТМ.

Стабільність комплексів гумінових кислот з ТМ достатньо висока, але в певних умовах залежить від реакції середовища.

Сильною залежністю рухливості і міграційної здатності від окислювально-відновного потенціалу грунту мають Zn, Cu, Ni, Co. В анаеробних умовах мікробіологічних процесів утворюються сполуки двовалентного заліза, міді одновалентної і двовалентного марганцю, які характеризуються помірною рухливістю та міграцією. Високою рухливістю в кислому середовищі, слабкою в нейтральному і лужному середовищах мають Zn, Ni, Cu, Pb, Cd, Hg. У середовищі з рН> 6 більшість ТМ знаходяться у формі важкорозчинних гидроокисей. Тому важливу роль відіграє реакція грунтового розчину, оптимальне значення якого для сільськогосподарських культур при забрудненні грунту звужується до меж 6-7 одиниць. У цьому випадку в результаті хімічних реакцій сполуки важких металів, їх концентрація в грунтовому розчині і токсичність різко знижується.

При підкисленні грунтів істотно зростає розчинність і рухливість бору, міді, цинку, кобальту та інших мікроелементів. Підвищений вміст їх у рухливих формах у грунті часто надає токсичну дію на рослини. Через високу кислотності знижується доступність рослинам такого важливого мікроелемента, як молібден.

У кислому середовищі погіршуються умови гумусообразованія. Кислі грунти мають незадовільні фізичні властивості з-за низького вмісту і несприятливого складу гумусу, а також дефіциту кальцію. Вони часто переуплотнени, погано оструктурени, схильні до коркообразованію, що несприятливо позначається на їх водно-повітряному режимі.

У кислому середовищі пригнічуються амоніфікація, нітрифікація, сповільнюється фіксація азоту з повітря, погіршується азотний режим грунту.

Аналіз фізичних, фізико-хімічних і агрохімічних властивостей чорноземів ріллі лісостепової зони Челябінської області чітко виявив розвиток деградаційних процесів, основними причинами яких є: девегація і разом з нею вимкнення грунтів з діючих природних екосистем, виснаження фонду елементів живлення рослин і забруднення хімічними продуктами. Використання чорноземів вилужених в ріллі без спеціальних агротехнічних прийомів супроводжувався погіршенням їх фізичного, фізико-хімічного та агротехнічного станів. Чітко спостерігається порушення генетичних процесів грунтоутворення і зниження багатьох показників родючості. Багаторічні досліди і практика землеробства свідчать про те, що для поліпшення агрофізичних, фізико-хімічних та фізичних властивостей чорноземів необхідно здійснювати комплекс заходів щодо розширеного відтворення родючості грунтів, розширювати кругообіг органічної речовини і поживних речовин.

Відповідно до закону Російської Федерації «Про надра» необхідно грамотно користуватися землею, не знижуючи родючості ріллі і не порушуючи її структури. На пользуемих землях проводити грунтозахисні заходи, спрямовані на зниження ступеня хімізації сільського господарства, на підвищення родючості землі [29].

Висновки

1. Дія мінеральних добрив, що вносяться протягом 35 років у рекомендованих дозах, проявилося лише підвищення гідролітичної кислотності среднесуглинистого вилуженого чорнозему південного лісостепу, причому тільки в самому верхньому шарі (0-10 см) і нижньому (20-30 см) орного горизонту.

2. Вплив способів обробки среднесуглинистого вилуженого чорнозему південного лісостепу на його кислотність більш відчутно. Однак по орному горизонту в цілому відмінності у водному і сольовий кислотності грунту між варіантами досліду невеликі, грунт є нейтральною.

3. На гідролітичну кислотність грунту найбільше вплинули оранка і плоскорізний обробіток на 10-12 см. Оранка помітно підвищила її у всіх шарах орного горизонту на варіанті без застосування мінеральних добрив, плоскорезная дрібна обробка так само точно проявилася на удобреному фоні. Крім того, високою гідролітична кислотність грунту в шарі 20-30 см при відвальної обробці опинилася і при внесенні добрив.

Список літератури

  1. Смирнов П.М. Агрохімія / П. М. Смірнов, Е.А. Муравин. - М.: Агропромиздат, 1984 - 447 с.

  2. Філеп Д. Форми кислотності і кислотно-основна буферність грунтів / Д. Філеп, М. Редлі / / Грунтознавство. - 1989. - № 12. - С. 48 - 58.

  3. Каурічев І.С. Грунтознавство / І.С. Каурічев, Л.М. Александрова, Н.П. Панов. - М.: Колос, 1982. - 496 с.

  4. Амельянчік О.А. Показники і методи оцінки грунтової кислотності і потреби грунтів у вапні / О.А. Амельянчік, Л.А. Воробйова. / / Агрохімія. - 1991. - № 2. - С. 123 - 135.

  5. Аскіназі Д.Л. До питання про природу грунтової кислотності / Д.Л. Аскіназі, Н.П. Карпінський, Н.П. Ремезов / / Грунтознавство. - 1955. - № 9. - С. 17 - 24.

  6. Міессеров К.Г. До питання про природу грунтової кислотності / К.Г. Міессеров / / Грунтознавство. - 1955. - № 3. - С. 17 - 24.

  7. Александрова А.М. Про природу грунтової кислотності / А.М. Александрова, Н.К. Крупський, Ю.В. Дараган / / Грунтознавство. - 1983. - № 3. - С. 34 - 43.

  8. Абрамян С.А. Про методи визначення кислотності грунтів / С.А. Абрамян, А.Ш. Галстян / / Грунтознавство. - 1981. - № 11. - С. 138 - 141.

  9. Ягодин Б.А. Агрохімія / Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.І. Кобзаренко. - М.: Світ, 2003 .- 584 с.

  10. Ковда В.А. Грунтознавство. Частина 1: Грунт і грунтоутворення / В.А. Ковда, Б.Г. Розанов. - М.: Вища школа, 1988. - 400 с.

  11. Орлов Д.С. Хімія грунтів / Д.С. Орлов. - М.: Изд-во МГУ, 1992. - 400 с.

  12. Копцік Г.М. Буферність лісових підстилок до атмосферних кислотним осіданням / Г.М. Копцік, Є.Д. Силаєва / / Грунтознавство. - 1995. - № 8. - С. 954 - 962.

  13. Мотузова Г.В. Природа буферності грунтів до зовнішніх хімічних впливів / Г.В. Мотузова / / Грунтознавство. - 1994. - № 4. - С. 46 - 52.

  14. Розвиток робіт А.А. Роде з вивчення лісових підзолистих грунтів методом потенціометричного титрування у зв'язку з проблемою зміни грунтів під впливом кислих опадів / С.Є. Іванова, Т.А. Соколова, О.Н. Лук'янова / / Грунтознавство. - 1996. - № 5. - С. 620 - 629.

  15. Про буферних реакціях при взаємодії тонкодисперсних фракцій підзолистих грунтів з кислими опадами / О.М. Козлова, Т.Я. Дронова, Т.А. Соколова / / Грунтознавство. 1999. - № 6. - С. 721 - 726.

  16. Надточій П.П. Визначення кислотно-основної буферності грунтів / П.П. Надточій / / Грунтознавство. - 1993. - № 4. - С. 34 - 38.

  17. Савченко Т.І. Буферність грунтів і фактори грунтової кислотності / Т.І. Савченко / / Хімізація сільського господарства - 1989. - № 2. - С. 40 - 43.

  1. Соколова Т.А. Хімічні основи буферності грунтів / Т.А. Соколова, Г.В. Мотузова. - М.: Видавництво МДУ, 1991. - 106 с.

  2. Зайцева Т.Ф. Буферність грунтів і питання діагностики / Т.Ф. Зайцева / / Известия СВ АН СРСР. Серія біологічні науки. - 1987. - Т 14, вип. 2. - С. 69-80.

  3. Синявський І.В. Агрохімічні та екологічні аспекти родючості чорноземів Зауралля / І.В. Синявський. - Челябінськ: ЧГАУ, 2001. - 275 с.

  4. Козаченко В.А. Обгрунтування прийомів раціонального використання, обробки та меліорації земель сільськогосподарського призначення Челябінської області / В.А. Козаченко. - Челябінськ.: Вид-во «Челябінський Будинок друку», 1999. - 144 с.

  5. Гедройц К.К. Грунтовий поглинаючий комплекс, рослина і добриво / К.К. Гедройц. - М.: Сельхозгиз, 1935. - 344 с.

  6. Каурічев І.С. Грунтознавство / І.С. Каурічев, Л.М. Александрова, Н.П. Панов. - М.: Колос, 1982. - 496 с.

  7. Глухих М.А. Волога чорноземів Зауралля та шляхи її ефективного використання / М.А. Глухих. - Челябінськ: ЧГАУ, 2003. - 358 с.

  8. Бауер К.Д. Економіка сільськогосподарського підприємства / К.Д. Бауер, А.С. Зубовський, Н.Ю. Ісіна. - М.: МАУП, 1999. - 300 с.

  9. Бєляков Г.І. Безпека життєдіяльності на виробництві / Г.І. Бєляков. - СПб: Лань, 2006. - 512 с.

  10. Шкрабак В.С. Безпека життєдіяльності в сільськогосподарському виробництві / В.С. Шкрабак, А.В. Цибульниками, А.К. Турге. - М.: Колос, 2004. - 512 с.

  11. Орлов Д.С. Екологія та охорона біосфери при хімічному забрудненні / Д.С. Орлов. - М.: Вища школа, 2002. - 334 с.

  12. Маслов Б.С. Меліорація і охорона природи / Б.С. Маслов, І.В. Мінаєв. - М.: Россельхозиздат, 1985. - 271 с.

ДОДАТОК А

Таблиця А.1 -

Шари 0-10 см

Шари 10-20 см

Шари 20-30 см

Чергування

0,93

Чергування

0,96

Чергування

0,91

Плоскорезная

0,63

Плоскорезная

0,73

Плоскорезная

0,60

Безвідвальна

0,90

Безвідвальна

0,92

Безвідвальна

0,94

Відвальна

1,00

Відвальна

0,78

Відвальна

0,97

Глибина обробки грунту 0-10 см

Глибина обробки грунту 10-20 см

Глибина обробки грунту 20-30 см

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Сільське, лісове господарство та землекористування | Диплом
263.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Вплив мінеральної води різних типів при використанні як питної на стан здоров я населення
Роль Гідрометфонда Російської Федерації у збереженні і використанні даних про стан контролі
Робота командира роти при виконанні технічного обслуговування танка Т-80У знаходиться на тривалому
Водно-електролітний баланс кислотно-лужний стан організму
Оцінка токсичності сурми при використанні добрив і меліорантів в агроценозах
Особливості діагностики та лікування безпліддя при використанні лапароскопії та допоміжних репродуктивних
Медико-тактична характеристика надзвичайних ситуацій техногенного характеру при використанні
Розвиток граматичних навичок при використанні ігор на уроках німецької мови в шостому класі
Обмінні процеси в організмі щурів при отруєнні цезієм і стронцієм та зміні кислотно лужного стану
© Усі права захищені
написати до нас