Оценка устойчивости агроландшафта к антропогенному влиянию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В  ходе  курсовой  работы  была  проанализирована  агроэкосистема  хозяйства «Исток» Сергачского района. Были  приведены  оценки  по  устойчивости  почв  к  антропогенному  воздействию  и  степени  деградации,  вследствие  чего  сделаны  следующие  выводы:

1) Почвы данного хозяйства  неустйчивы к антропогенному воздействию, на это указывает маленький балл устойчивости, который наблюдается по таким показателям как рельеф; содержание гумуса, чтобы улучшить этот показатель, необходимо систематическое внесение органических удобрений, применение зеленых удобрений, травосеяния, известкование кислых почв,  применение современных и своевременных агротехнических приемов, способствующих предохранению или уменьшению потерь гумуса из-за водной и ветровой эрозии и других неблагоприятных явлений;  кислотность, необходимо провести известкование для регулирования кислотности.

2) Чтобы предотвратить переуплотнение почв, необходимо проводить посев сельскохозяйственных культур при полной физической спелости почв и минимизировать агротехнические операции, а также исключить проход агрегатов и сельскохозяйственных машин по полю без надобности.

3) Чтобы повысить устойчивость  почвы, необходимо проведение комплекса рекультивационных мероприятий, увеличение самовосстанавливающей способности почв.

 

Также был произведен расчет периода и степени деградации почв в каждом поле и представлена сводная таблица по этим результатам.

Степень деградации почв в целом по хозяйству не высокая и даже наблюдается ряд улучшений по некоторым показателям. Однако необходимо обратить внимание на отдельные степени деградирования и года.

Важно отметить, что наиболее подвержено деградации 3 поле, где 4 степени достиг гумус, 3 степени – кадмий; фосфор, калий и никель -слабодеградированы. В каждом поле наблюдается слабая деградация по тем или иным показателям, наиболее часто это кадмий и никель, следовательно, хозяйству рекомендуется устранить источник загрязнения тяжелыми металлами, вести постоянный контроль за содержание тяжелых металлов в почве и растениях. А также внедрить комплекс специально разработанных агротехнических и агрохимических мероприятий, направленных на повышение содержания в почве основных питательных элементов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Агроклиматический справочник Нижегородской области
2. Воробьев, С. А. Земледелие / С. А. Воробьев, А. Н. Каштанов, А. М. Лыков, И. П. Макаров – М.: Агропромиздат, 1991. – 527 с.
3. Ганжара, Н.Ф. Почвоведение / Н. Ф. Ганжара, – М.: Агроконсалт, 2001. - 392 с.
4. Дабахов, М.В. Тяжелые металлы: экотоксикология и проблемы нормирования / М. В. Дабахов, Е. В. Дабахова, В. И. Титова. – Н. Новгород, НГСХА, 2005. – 135 с.
5. Кауричев, И. С. Почвоведение / И. С. Кауричев, Н. П. Панов и др. – М.: Агропромиздат, 1989 - 719 с.
6. Кирюшин, В.И. Экологические  основы  земледелия. / В. И. Кирюшин – М.: Колос, 1996. - 367с.
7. Титова, В. И. Рекомендации к написанию курсового проекта по сельскохозяйственной экологии/ В. И. Титова, М. В. Дабахов, Е. В. Дабахова - Н. Новгород, НГСХА, 2009. – 33 с.
8. Титова, В. И. Справочное пособие по агрохимии и экологии: 4-е издание, перераб. и доп. / Сост. В. И. Титова, В. Г. Бусоргин, О. Д. Шафронов, Л. Д. Варламова, Е. А. Крымова, Е. В. Дабахова, Е. Г. Тюрникова, Е. Ю. Гейгер, И. Д. Короленко, И. О.  Митянин. – Н. Новгород, НГСХА, 2008. – 79 с.
9. Уразаев, Н.А. Сельскохозяйственная экология: учебник для студентов высших учебных заведений / Н. А. Уразаев, А. А. Вакулин, А. В. Никитин и др. – М.: Колос, 2000. – 304 с.

 

 

 

 

 

 

Приложение

 

поле №1.

1. Определение степени и периода физической деградации.

Кратность увеличения плотности почвы составляет:

х1 / х0 = 1,28 / 1,24 = 0,9, что соответствует 0 баллу деградации. Однако при сохранении тенденции увеличения плотности через некоторое время почва, вероятно, перейдет в разряд деградированных, поэтому рассчитываем период деградации.

Td = [(Xmax – X0) × ΔT] / (X1 – X0)

Хmax = 1,28 × 1,4 = 1,8

Х0 = 1,28; Х1 = 1,2; ΔT = 15 лет;

Td = [(1,8 – 1,28) × 15] / (1,24 – 1,28) = -195 лет.

Таким образом, физическая деградация почвы может быть обозначена 0-195 таким образом по данному показателю в почве наблюдается улучшение.

2. Определение степени и периода химической деградации:

Оценка степени и периода деградации по содержанию тяжелых металлов.

К металлам первой группы токсичности относятся свинец, цинк и кадмий.

ОДК по свинцу для данной почвы составляет 65 мг/кг, по кадмию - 1,0 мг/кг, по цинку – 110 мг/кг.

Тогда кратность превышения фактического содержания над ОДК составит:

по свинцу 27 / 65 = 1,2 (0-ая степень деградации);

по кадмию 1,5 / 1,0 = 1,5 (1-ая степень деградации);

по цинку 53 / 110 = 0,5 (0-ая степень деградации)

Аналогично определяем степень деградации для металлов второй группы токсичности:

ОДКСu = 66 мг/кг, кратность превышения 2 / 66 = 0,03 (0-ая степень деградации)

ОДКNi = 40 мг/кг, кратность превышения 4 / 40 = 0,1 (0-ая степень деградации)

Период деградации Td = [(Xmax – X0) × ΔT] / (X1 – X0).

По свинцу:

Xmax = 13×5 = 65

Х0 = 13; Х1 = 27; ΔT = 15

Td = [(65 – 13) × 15] / (27 - 13) = 55, 7 года.

Таким образом, почва за 55,7 года из недеградированной перейдет в разряд очень деградированных.

 По кадмию:

Xmax = 0,55 × 5 = 2,75

Х0 = 0,55; Х1 = 0,15; ΔT = 15;

Td = [(2,75 – 0,55) × 15] / (1,5 – 0,55) = 34,7 года.

Химическая деградация по кадмию имеет 1 степень.

По цинку:

Xmax = 54×5 = 140

Х0 = 54; Х1 = 53; ΔT = 15;

Td = [(270 – 54) × 15] / (53 – 54) = -3240 лет.

Химическая деградация по цинку имеет 0 степень.

По меди:

Xmax = 8×20 = 160

Х0 = 8; Х1 = 2; ΔT = 15;

Td = [(160 – 8) × 15] / (2 -8) = -380 лет.

Химическая деградация по меди имеет 0 степень.

Оценка степени и периода деградации по гумусу

Кратность снижения содержания гумуса составила: 1,5/ 1,2 = 1,25 – т.е. 1-я степень деградации.

Td = [(X0 – Xmin) × ΔT] / (X0 – X1).

Xmin = 1,5 / 2,0 = 0,75

Х0 = 1,5; Х1 = 1,2; ΔT = 15;

Td = [(1,5-0,75) × 15] / (1,5 – 1,2) = 37,5 лет.

Химическая деградация почвы по гумусу может быть обозначена 037,5.

Оценка степени и периода деградации по содержанию основных элементов питания

По фосфору кратность снижения составляет: 260 / 284 = 0,9 – 0-я степень деградации.

По калию: 130 / 282 = 0,5 – 0-я степень деградации

Период деградации Td = [(X0 – Xmin) × ΔT] / (X0 – X1)

По фосфору:

Xmin = 260 / 5 = 47

Х0 = 260; Х1 = 284; ΔT = 15;

Td = [(260– 52) × 15] / (260 – 284) = -130 лет.

Химическая деградация почвы по фосфору может быть обозначена 0-130. По данному показателю в почве наблюдается улучшение.

По калию:

Xmin = 130 / 5 = 26

Х0 = 130; Х1 = 284; ΔT = 15;

Td = [(130 – 26) × 15] / (130 – 284) = -10,3 года.

Химическая деградация почвы по калию может быть обозначена 0-10,3. По данному показателю наблюдается тенденция к улучшению.

Поле №2.

1. Определение степени и периода физической деградации.

Кратность увеличения плотности почвы составляет:

х1/х0  = 1,29 / 1,32 = 0,9, что соответствует 0 баллу деградации. Однако при сохранении тенденции увеличения плотности через некоторое время почва, перейдет в разряд деградированных, поэтому рассчитываем период деградации.

Td = [(Xmax – X0) ×ΔT] / (X1 – X0)

Хmax = 1,29 × 1,4 = 1,8

Х0 = 1,29; Х1 = 1,32; ΔT = 15 лет;

Td = [(1,8 – 1,29) × 15] / (1,32 – 1,29) = 256,7 лет.

Химическая деградация по плотности может быть обозначена 0256,7.

2. Определение степени и периода химической деградации:

Оценка степени и периода деградации по содержанию тяжелых металлов

К металлам первой группы токсичности относятся свинец, цинк и кадмий.

ОДК по свинцу для данной почвы составляет 130 мг/кг, по кадмию - 2,0 мг/кг, по цинку – 220 мг/кг.

Тогда кратность превышения фактического содержания над ОДК составит:

по свинцу 39 / 130 = 0,3 (0-ая степень деградации);

по кадмию 1,83 /2,0 = 0,9 (0-ая степень деградации).

по цинку 55 / 220 = 0,25 (0-ая степень деградации).

Аналогично определяем степень деградации для металлов второй группы токсичности:

ОДКСu = 132 мг/кг, кратность превышения 12 / 132 = 0,09 (0-ая степень деградации).

ОДКNi = 80 мг/кг, кратность превышения 108 / 80 = 1,35 (1-ая степень деградации).

Период деградации Td = [(Xmax – X0) × ΔT] / (X1 – X0).

По свинцу:

Xmax = 19 × 5 = 95

Х0 = 19; Х1 = 39; ΔT = 15;

Td = [(95 – 19) × 15] / (39 - 19) = 57 лет.

Таким образом, почва за 57 лет из не деградированной перейдет в разряд очень деградированной.

 

По кадмию:

Xmax = 0,68 × 5 = 3,4

Х0 = 0,68; Х1 = 1,83; ΔT = 15;

Td = [(3,4 – 0,68) × 15] / (1,83 – 0,68) = 35,5 лет.

Химическая деградация по кадмию имеет 0 степень.

По цинку:

Xmax = 56×5 = 265

Х0 = 56; Х1 = 55; ΔT = 15;

Td = [(280 – 56) × 15] / (55 – 56) = -3360 лет.

Химическая деградация по цинку имеет 0 степень.

По меди:

Xmax = 37×20 = 740

Х0 = 37; Х1 = 12; ΔT = 15;

Td = [(740 – 42) × 15] / (12 - 37) = -421,8 года.

Химическая деградация по меди имеет 0 степень.

Оценка степени и периода деградации по гумусу

Кратность снижения содержания гумуса составила: 2,3/ 1,4 = 1,6 – т.е. 2-я степень деградации.

Td = [(X0 – Xmin) × ΔT] / (X0 – X1)

Xmin = 2,3 / 2 = 1,15

Х0 = 2,3; Х1 = 1,4; ΔT = 15;

Td = [(2,3 - 1,15) × 15] / (2,3 – 1,4) = 19,2 лет.

Химическая деградация по гумусу имеет 2 степень.

Оценка степени и периода деградации по содержанию основных элементов питания

По фосфору кратность снижения составляет: 54 / 173 = 0,3 – 0-я степень деградации.

По калию: 78 / 145 = 0,5 – 0-я степень деградации.

Период деградации: Td = [(X0 – Xmin) × ΔT] / (X0 – X1)

По фосфору:

Xmin = 54 / 5 = 10,8

Х0 = 54; Х1 = 173; ΔT = 15;

Td = [(54– 10,8) × 15] / (54 – 173) = -5,5 года.

Химическая деградация почвы по фосфору может быть обозначена 0-5,5. По фосфору наблюдается тенденция к улучшению.

По калию:

Xmin = 78 / 5 = 15,6.

Х0 = 78; Х1 = 145; ΔT = 15.

Td = [(78 – 15,6) × 15] / (78 – 145) = -14 лет.

По данному показателю наблюдается улучшение.

Поле №3.

1. Определение степени и периода физической деградации.

Кратность увеличения плотности почвы составляет:

х1/х0 = 1,26 / 1,36 = 0,9, что соответствует 0 баллу деградации.

Td = [(Xmax – X0) × ΔT] / (X1 – X0)

Хmax = 1,26 × 1,4 = 1,76

Х0 = 1,26; Х1 = 1,36; ΔT = 15 лет;

Td = [(1,76 – 1,26) × 15] / (1,36 – 1,26) = 75 лет.

Таким образом, физическая деградация почвы может быть обозначена 075.

2. Определение степени и периода химической деградации:

Оценка степени и периода деградации по содержанию тяжелых металлов

К металлам первой группы токсичности относятся свинец, цинк и кадмий.

ОДК по свинцу для данной почвы составляет 65 мг/кг, по кадмию - 1,0 мг/кг, по цинку – 110 мг/кг.

Тогда кратность превышения фактического содержания над ОДК составит:

по свинцу 39 / 130 = 0,3 (0-ая степень деградации);

по кадмию 1,28 / 1,0 = 1,28 (1-ая степень деградации);

Аналогично определяем степень деградации для металлов второй группы токсичности:

ОДКСu = 66 мг/кг, кратность превышения 6/66 = 0,09 (0-ая степень деградации).

ОДКNi = 40 мг/кг, кратность превышения 88/40 = 2.2 (1-ая степень деградации).

Период деградации Td = [(Xmax – X0) × ΔT] / (X1 – X0)

По свинцу:

Xmax = 19 × 5 = 95

Х0 = 19; Х1 = 19; ΔT = 15;

Td = [(95 – 19) × 15] / (19 - 31) = 57 лет.

Таким образом, почва за 57 года из недеградированной перейдет в разряд очень сильно деградированных. Однако в настоящий момент времени почва имеет нулевую степень деградации.

По кадмию:

Xmax = 0,47 × 5 = 2,35

Х0 = 0,47; Х1 = 1,28; ΔT = 15;

Td = [(2,35 – 0,47) × 15] / (1,28 – 0,47) = 34,8 года.

Химическая деградация по кадмию имеет 1 степень.

По цинку:

Xmax = 12 × 5 = 60

Х0 = 12; Х1 = 12; ΔT = 15;

Td = [(60 – 12) × 15] / (12 – 12) = *

По меди:

Xmax = 19 × 20 = 380

Х0 = 19; Х1 = 6; ΔT = 15;

Td = [(380 – 19) × 15] / (6 - 19) = -416,5 лет.

Химическая деградация по меди имеет 0 степень.

 

Оценка степени и периода деградации по гумусу

Кратность снижения содержания гумуса составила: 2,9 / 1,2 = 2,4 – 4-я степень деградации.

Td = [(X0 – Xmin) × ΔT] / (X0 – X1)

Xmin = 2,9 / 2 = 1.45

Х0 = 2.9; Х1 = 1,2; ΔT = 15;

Td = [(2,9 – 1,45) × 15] / (2,9 – 1,2) = 13 года.

Химическая деградация по гумусу имеет 4 степень.

Оценка степени и периода деградации по содержанию основных элементов питания

По фосфору кратность снижения составила: 350 / 241 = 1,45 – 1-я степень деградации.

По калию: 95/ 42 =2,3– 3-я степень деградации.

Период деградации Td = [(X0 – Xmin) × ΔT] / (X0 – X1)

По фосфору:

Xmin =350/ 5 = 70

Х0 =350; Х1 =241; ΔT = 15;

Td = [(350– 70) × 15] / (350–241) = 38,5лет.

Химическая деградация почвы по фосфору может быть обозначена 138,5. При сохранении имеющейся тенденции через 38,5 лет почва перейдет в разряд очень сильно деградированных.

По калию:

Xmin = 95 / 5 = 19.

Х0 = 95; Х1 = 42; ΔT = 15;

Td = [(95 – 19) × 15] / (95 – 42) = 21,5 года.

Химическая деградация почвы по калию может быть обозначена 3-21,5.

 

Поле №4.

1. Определение степени и периода физической деградации.

Кратность увеличения плотности почвы составляет:

х1/х0 = 1,25 / 1,13 = 1,1, что соответствует 1 баллу деградации. Однако при сохранении тенденции увеличения плотности через некоторое время почва, вероятно, перейдет в разряд деградированных, поэтому рассчитываем период деградации.

Td = [(Xmax – X0) ×ΔT] / (X1 – X0)

Хmax = 1,25 × 1,4 = 1,75

Х0 = 1,22; Х1 = 1,13; ΔT = 15 лет;

Td = [(1,75 – 1,25) × 15] / (1,13 – 1,25) = -62,5 лет.

Таким образом, физическая деградация почвы может быть обозначена 1-62,5.

2. Определение степени и периода химической деградации:

Оценка степени и периода деградации по содержанию тяжелых металлов

К металлам первой группы токсичности относятся свинец, цинк и кадмий.

ОДК по свинцу для данной почвы составляет 65 мг/кг, по кадмию - 1,0 мг/кг, по цинку – 110 мг/кг.

Тогда кратность превышения фактического содержания над ОДК составит:

по свинцу 6 / 65 = 0,9 (0-ая степень деградации);

по кадмию 1,37 / 1,0 = 1,37 (1-ая степень деградации).

по цинку 84 / 110 = 0,8 (0-ая степень деградации).

Аналогично определяем степень деградации для металлов второй группы токсичности:

ОДКСu = 66 мг/кг, кратность превышения 9 / 66 = 0,1 (0-ая степень деградации)

ОДКNi = 40 мг/кг, кратность превышения 20 / 40 = 0,5 (0-ая степень деградации)

Период деградации Td = [(Xmax – X0) × ΔT] / (X1 – X0).

По свинцу:

Xmax = 3 × 5 = 15

Х0 = 3; Х1 = 6; ΔT = 15

Td = [(15 – 3) × 15] / (6 - 3) = 60 лет.

Таким образом, почва за 60 лет из недеградированной перейдет в разряд очень сильно деградированных. Однако в настоящий момент времени почва имеет нулевую степень деградации.

По кадмию:

Xmax = 0,51 × 5 = 3,1

Х0 = 0,51; Х1 = 137; ΔT = 15;

Td = [(2,55 – 0,51) × 15] / (1,37 – 0,51) = 35,6 лет.

Химическая деградация по кадмию будет обозначена 135,6

По цинку:

Xmax = 86 × 5 = 430

Х0 = 86; Х1 = 84; ΔT = 15

Td = [(430 – 86) × 15] / (84 – 86) = -2580 лет.

Химическая деградация по цинку имеет 0 степень.

По меди:

Xmax = 27 × 20 = 540

Х0 = 27; Х1 = 9; ΔT = 15;

Td = [(540 –27) × 15] / (9 - 27) = -427,5 года.