Розробка проекту збалансованого землекористування на території фермерського господарства «Бескіди»

Міністерство освіти і науки України Національний університет водного господарства та природокористування Навчально-науковий інститут агроекології та землеустрою Кафедра екології

Курсова робота з дисципліни «Збалансоване природокористування»

на тему: «Розробка проекту збалансованого землекористування на території ФГ «Бескіди» «

Виконала:

студентка ІV курсу ННІАЗ група ЕКО-41

Валєтова Н. А.

Перевірила:

Колесник Т. М.

Рівне — 2013

ЗМІСТ ЗАВДАННЯ ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ ВСТУП РОЗДІЛ 1. Природні та соціально-економічні умови ФГ «Бескіди»

1.1 Фізико-географічна характеристика території розташування ФГ «Бескіди»

1.2 Грунтово-екологічні умови ФГ «Бескіди»

1.3 Оцінка небезпеки розвитку ерозійних процесів на території ФГ «Бескіди»

РОЗДІЛ 2. СТРУКТУРНО-ФУНКЦІОНАЛЬНА СХЕМА ЗБАЛАНСОВАНОГО ЗЕМЛЕКОРИСТУВАННЯ

2.1 Екологічна оцінка та оптимізація структури посівних площ ФГ «Бескіди»

2.2 Проектування структури збалансованих сівозмін

2.3 Оцінка функціонального стану ґрунтового покриву за еколого-агрохімічними показниками

2.4 Оцінка балансу гумусу у проектованій сівозміні

2.5 Проектування збалансованої органо-мінеральної системи застосування добрив

2.6 Оцінка балансу біогенних елементів у проектованій сівозміні та грунтах ФГ «Бескіди»

2.7 Проект заходів відтворення родючості деградованих ґрунтів ФГ «Бескіди»

РОЗДІЛ 3. БІОЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ОСНОВНИХ ЗАХОДІВ ЗБАЛАНСОВАНОГО ЗЕМЛЕКОРИСТУВАННЯ ВИСНОВКИ СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ ерозійний землекористування родючість біоенергетичний

ЗАВДАННЯ ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ

ВСТУП Збалансоване використання земельних ресурсів — це комплекс заходів використання земельних ресурсів, спрямований на забезпечення максимальної продуктивності існуючих земельних ресурсів та повне відтворення їхніх функцій у процесі землекористування.

Земельний фонд України, згідно земельного кодексу України, налічує 9 цільових категорій земель. Землі сільськогосподарського призначення є пріоритетною категорією та займають найбільшу частку у земельному фонді (понад 70%). У складі сільгоспугідь переважає рілля, яка характеризується низьким рівнем продуктивності у більшості господарств за рахунок розвитку процесів деградації ґрунтового покриву та розбалансованих технологій землеробства. Тому проблема розробки проекту збалансованого землекористування на території кожного господарства є дуже актуальною. 2]

Ерозія ґрунтів — один з найпоширеніших видів їх деградації. Вона завдає величезних екологічних й економічних збитків сільськогосподарській галузі економіки України. Тому пошук найбільш ефективних методів захисту земель від ерозії - гостра еколого-економічна проблема, що вимагає системного підходу до свого вирішення і належного теоретичного забезпечення.

Актуальність дослідження зумовлюється необхідністю наукового пошуку шляхів та можливостей пристосування й адаптації сільськогосподарського виробництва до конкретних ландшафтно-екологічних умов кожного окремо взятого сільськогосподарського підприємства з метою ведення економічно ефективного господарства, дотримання екологічних вимог щодо збереження ґрунту як незамінного природного ресурсу й одного з основних компонентів ландшафту.

Метою курсової роботи є обґрунтування та розробка комплексу заходів збалансованого використання земельних ресурсів у межах фермерського господарства «Бескіди» .

Об'єктом дослідження є процес удосконалення організації використання й охорони земель в ерозійно небезпечних агроландшафтах Лісостепу ФГ «Бескіди» Дубенського району Рівненської області.

Предметом дослідження є теоретичні, методичні та прикладні еколого-економічні аспекти вдосконалення організації використання й охорони земель в ерозійно небезпечних агроландшафтах при реформуванні аграрного сектора економіки на засадах екологічно збалансованого розвитку.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що основні положення, викладені автором у курсовій, доведені до рівня прикладних рекомендацій щодо вдосконалення організації ерозійно безпечного використання земель у сільськогосподарських підприємствах.

РОЗДІЛ 1. ПРИРОДНІ ТА СОЦІАЛЬНО-ЕКОНОМІЧНІ УМОВИ ФГ «БЕСКІДИ»

1.1 Фізико-георгафічна характеристика території розташування ФГ «Бескіди»

Фермерське господарство «Бескіди» знаходиться у с. Сатиїв Дубенського району Рівненської області. За агрокліматичним районуванням — вологій, помірно теплій зоні, підзоні достатнього зволоження грунту. За агрогрунтовим — у зоні Лісотепу Західної провінції Рівненського району, де переважають такі грунти як темно-сірі та сірі опідзолені, чорноземи опідзолені та типові слабота малогумусні. Річна сума опадів складає 606 мм. Гідротермічний коефіцієнт (ГТК) Г. Т. Селянинова:

(1.1)

де r — сумарна кількість опадів за період вегетації, мм; - сума температур повітря понад 10 ⁰С за той самий період.

Гідротермічний коефіцієнт свідчить про сукупні умови теплота вологозабезпеченості території. [2]

За величиною ГТК виділяють такі зони:

I — надлишкового зволоження, або дренажу, ГТК>1,3;

II — забезпеченого зволоження, ГТК = 1,0… 1,3;

III — посушливу, ГТК = 0,7… 1,0;

IV — сухого землеробства, ГТК = 0,5…0,7;

V — суху, або іригації, ГТК<0,5, ГТК=423/(0,1*3092)=1,3

Кліматичний режим території досліджень подаємо у вигляді таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Кліматичний режим території досліджень

Як бачимо з таблиці 1.1 за показником ГТК територія району відноситься до зони забезпеченого зволоження, проте через підвищений ґрунтовий стік можливе проходження ерозійних процесів і вимивання поживних речовин з ґрунту.

Швидкість вітру території подаємо у вигляді таблиці 1.2. 3]

Таблиця 1.2

Середня місячна і річна швидкість вітру (м/с)

З таблиці 1.2 видно, що розвиток вітрової ерозії не можливий.

1.2 Грунтово-екологічні умови ФГ «Бескіди»

ФГ «Бескіди» знаходиться у зоні Лісостепу Західної провінції Рівненського району. Для цієї зони характерні такі грунти як темно-сірі та сірі опідзолені, а також чорноземи. 1]

Структура грунтового покриву ФГ «Бескіди» зображена на діаграмі.

Рис. 1.1. Струкура грунтового покриву ФГ «Бескіди»

Ґрунтовий покрив зони дуже різноманітний. У структурі ґрунтового покриву значні площі займають сірі лісові ґрунти, чорноземи опідзолені, чорноземи вилугувані, сірі лісові і чорноземи реградовані, чорноземи типові та ін.

Сірі лісові ґрунти сформовані переважно на лесах і лесовидник суглинках різного механічного складу — від легких до важких суглинків, яким характерна карбонатність. За ступенем опідзолення і гумусованості їх поділяють на три підтипи: світло-сірі, сірі і темно-сірі. Світло-сірі зовні схожі на дерново-підзолисті ґрунти. Характерними особливостями цього підтипу є чітко виражений елювіальний горизонт (Е).

У сірих лісових ґрунтів суцільного елювіального горизонту немає, тут він замаскований гумусом і має бурувато-сіре забарвлення, темніший, ніж у ясно-сірих. Порівняно з іншими підтипами сірі лісові ґрунти найпоширеніші в Лісостепу. Темно-сірі лісові ґрунти відрізняються від перших двох підтипів більш глибоким заляганням гумусного горизонту і слабшим опідзоленням. Вбирний комплекс сірих лісових ґрунтів насичений Са, Мg; і Н. Реакція ґрунтового розчину кисла: рН сольової витяжки ясно-сірих лісових ґрунтів становить 4,8—6,0, сірих — 5—6,1, темно-сірих — 5,5 — 6,5. Вміст гумусу збільшується від ясно-сірих до темно-сірих ґрунтів (від 4% у ясно-сірих до 6—10% у темно-сірих). Всі сірі лісові ґрунти України мають середній і високий ступінь забезпеченості рухомими формами поживних речовин. Отже, сірі і темно-сірі лісові ґрунти належать до категорії високородючих ґрунтів. Ясно-сірі лісові ґрунти при систематичному удобренні, вапнуванні та високій агротехніці можуть також давати високі і стійкі врожаї сільськогосподарських культур.

Чорноземи типові займають 35% загальної площі лісостепової зони і становлять 54,6% її орних земель. Сформовані на лесових породах під лучними степами і характеризуються потужним гумусним горизонтом (0,6—1,2 м). Вміст гумусу збільшується з півночі на південь і з заходу на схід: у цілинних ґрунтах його 5—9%, в освоєних — 3—5%. Чорноземи типові мають нейтральну реакцію ґрунтового розчину, високу ємкість вбирання (20—40 мг-екв на 100 г ґрунту), міцну грудкувату структуру. Характерною особливістю чорноземів опідзолених є глибоке вимивання карбонатів, які «скипають» в породі на глибині 120—140 см. Основна морфологічна ознака опідзолених чорноземів — наявність борошнистої присипки, яка вкриває структурні агрегати в нижній частині горизонту, А і у верхній частині горизонту В.

Чорноземи опідзолені пройшли степову і лісову стадії розвитку. Тому поряд з ознаками типових чорноземів вони мають ознаки, властиві сірим лісовим ґрунтам: вилугуваність, кислотність, знижена насиченість основами тощо. До підтипу чорноземів опідзолених відносять і чорноземи реградовані, походження яких трактують двояко:

1) чорноземи реградовані є результат окультурення опідзолених і вилугуваних чорноземів;

2) формування реградованих чорноземів є природний ґрунтоутворений процес в місцях повного знищення лісу і розвитку багатої трав’янистої рослинності. У реградованих чорноземів спостерігається відновлення ознак, властивих чорноземам.

Чорноземи вилугувані вклинюються або облямовують масиви чорноземів опідзолених і типових. Вони сформувалися під розрідженими парковими лісами, на узліссях та під різнотравно-злаковими степами на більш вологих ділянках. У вилугуваних чорноземів немає елювіально-ілювіальної диференціації профілю і кремнеземистої присипки, які характерні для чорноземів опідзолених. Карбонати у цих ґрунтів також вимиті до ґрунтоутворюючої породи. Вилугувані чорноземи містять 4—8% гумусу, мають слабко-кислу, близьку до нейтральної, реакцію ґрунтового розчину (рН = 6—6,8), вбирний комплекс на 93—98% насичений основами. Чорноземні ґрунти мають високу природну родючість. Вони містять до 0,4 валового фосфору, 2—3% валового калію і до 0,35% валового азоту, багато кальцію, магнію і мікроелементів у водорозчинних сполуках. Винятком є фосфати (зокрема, фосфат кальцію), які погано розчиняються у воді. Тому на чорноземах широко застосовують суперфосфат як легкорозчинну форму фосфату. Чорноземи мають сприятливий водний, повітряний і тепловий режими, їх «населяє» значна кількість (до 3,5 млрд особин на 1 г ґрунту) бактерій, які розкладають велику кількість органічної маси, формують гумус, переводять хімічні елементи у доступну для рослин форму. [4]

НЕ — гумусово-елювіальний горизонт; Eh — елювіальний горизонт; І₁(h), І₂, І₃ — ілювіальний горизонт; Рі - слабо-ілювіальний горизонт; Pkматеринська порода.

Рис. Грунтові профілі основних типів грунтів ріллі ФГ «Бескіди»

2 — світло-сірі і сірі опідзолені; 3 — темно-сірі опідзолені; 4 — чорноземи опідзолені і чорноземи типові малогумусні

Розподіл структури ґрунтового покриву ФГ «Бескіди» за забезпеченістю окремими елементами живлення рослин та станом окисно-відновних умов зображаємо у вигляді діаграм (рис. 1.2 — 1.6).

Рис. 1.2. Структура грунтового покриву за групами забезпеченості елементами живлення За середньозваженими показниками забезпеченість обмінним калієм, фосфором та азотом підвищена.

Рис. 1.3. Структура грунтового покриву за групами окисно-відновних умов За середньозваженими показниками грунти відносяться до середньо-кислих, потреба у вапнуванні підвищена.

Рис. 1.4. Структура грунтового покриву за вмістом гумусу За середньозваженим показником вмісту гумусу грунти відносяться середньо забезпечених Рис. 1.5. Стуктура грунтового покриву за забезпеченістю обмінними іонами Кальцію та Магнію За середньозваженими показниками забезпеченість грунтів кальцієм підвищена, а магнієм дуже низька.

Рис. 1.6. Структура грунтового покриву за забезпеченістю рухомими формами мікроелементів

За середньозваженими показниками забезпеченість грунтів Бором та Сіркою — середня, а Марганцем та Купрумом — висока.

Таблиця 1.2

Характеристика середньозваженого ступеню забезпеченості рослин елементами живлення на ґрунтах досліджуваного господарства

1.3 Оцінка небезпеки розвитку ерозійних процесів на території ФГ «Бескіди»

Оцінка небезпеки розвитку ерозійних процесів на території господарства проводиться для двох типів ерозії: водної та вітрової.

Оцінка потенційної ерозійної небезпеки проводиться за індексом збереження ґрунтів (ІЗГ);

Індекс збереження ґрунтів (ІЗГ) — показник, який вказує на кількість років, через яку можливо втратити гумусовий горизонт (Н), якщо в середньому кожного року ерозія буде на рівні величини Р (10%-ої забезпеченості):

(1.2)

де Н — вага генетичного горизонту ґрунту, т/га; Р — фактична величина ерозії ґрунту за рік (забезпеченістю 10%), т/(га рік).

Вагу генетичного горизонту ґрунту встановлюємо для кожної ґрунтової відміни за формулою:

Ні=Нген.*d*S_1га.

На основі Ні встановлюємо середньозважений по господарству показник Н.

ІЗГ розраховуємо для кожної ґрунтової відміни та господарства у середньому.

Оцінку небезпеки дефляційних втрат ґрунтів проводимо на основі розрахунку величини потенційно можливих втрат ґрунту від дефляції за залежністю:

(1.3)

де Е_р — потенційно можливі втрати ґрунту від дефляції, т/(га рік); a, b — коефіцієнти, які залежать від генезису, гранулометричного складу, фізичних і фізико-хімічних властивостей ґрунту; k — грудкуватість поверхневого шару ґрунту, %; K_S — коефіцієнт руйнування агрегатів; t — кількість годин з проявленням вітрової ерозії за рік (дорівнює тривалості пилових бур); V_mах — середня максимальна швидкість вітру конкретного району (дорівнює середній максимальній швидкість вітру при пилових бурях 20%-ої забезпеченості), м/с; V_аg — базова швидкість вітрового потоку в аеродинамічній трубі, м/с (V_аер=23 м/c); 0,1 — перерахування з г/м² за хвилину на т/(га рік). 2]

Розрахунки:

Ні=0,3*10⁴*1,35=4050 т/га Ні=0,35*10⁴*1,35=4725 т/га Ні=0,4*10⁴*1,32=5280 т/га Ні=0,4*10⁴*1,33=5320 т/га Ні=0,4*10⁴*1,34=5360 т/га Ні=0,4*10⁴*1,36=5440 т/га Ні=0,4*10⁴*1,35=5400 т/га Ні=0,4*10⁴*1,37=5480 т/га Ні=0,9*10⁴*1,38=12 420 т/га Ні=0,8*10⁴*1,38=11 040 т/га Ні=0,8*10⁴*1,39=11 120 т/га Ні=0,8*10⁴*1,4=11 200 т/га Ні сер. зваж = ((4050*15) + (4725*13) + (5280*10,7) + (5320*3,8) + (5360*6) + (5440*7) + (5400*8) + (5480*5) + (12 420*3,8) + (11 040*3,7) + (11 120*13) + (11 200*11))/100=(60 750 + 61 425 + 56 496 + 20 216 + 32 160 + 38 080 + 43 200 + 27 400 + 47 196 + 40 848 + 144 560 + 123 200)/100=6955,31(т/га) Рсер.зваж. = ((2,43*15) + (2,82*13) + (3,28*10,7) + (3,58*3,8) + (3,85*6) + (4,05*7) + (4,12*8) + (4,2*5) + (4,52*3,8) + (4,62*3,7) + (4,65*13) + (4,95*11))/100=(36,45 + 36,66 + 35,096 + 13,604 + 23,1 + 28,35 + 32,96 + 21 + 17,176 + 17,094 + 60,45 + 54,45)/100=3,764 (т/га за рік)

ІЗГ=4050/2,43=1666,7 (років)

ІЗГ=4725/2,82=1675,5 (років)

ІЗГ=5280/3,28=1609,76 (років)

ІЗГ=5320/3,58=1486,03 (років)

ІЗГ=5360/3,85=1392,2 (років)

ІЗГ=5440/4,05=1343,2 (років)

ІЗГ=5400/4,12=1310,7 (років)

ІЗГ=5480/4,2=1304,76 (років)

ІЗГ=12 420/4,52=2747,8 (років)

ІЗГ=11 040/4,62=2389,6 (років)

ІЗГ=11 120/4,65=2391,4 (років)

ІЗГ=11 200/4,95=2262,6 (років)

ІЗГ=6955,31/3,764=1847,85 (років)

Е_р=(10^{3,0052-0,0252*48}*0,1*0,3*18³*3,5*24)/23³=75,5 (т/га*рік)

Е_р=(10^{3,0052−0,0252*49}*0,1*0,35*18³*3,5*24)/23³=83,1 (т/га*рік)

Е_р=(10^{3,0052−0,0252*50}0,1*0,45*18³*3,5*24)/23³=100,8 (т/га*рік)

Е_р=(10^{3,0052−0,0252*50}*0,55*48 988,8)/12 167=123,2 (т/га*рік)

Е_р=(10^{3,0052−0,0252*50}*0,57*48 988,8)/12 167=127,6 (т/га*рік)

Е_р=(10^{3,0052−0,0252*50}*0,56*48 988,8)/12 167=125,4 (т/га*рік)

Е_р=(10^{3,0052−0,0252*50}*0,56*48 988,8)/12 167=125,4 (т/га*рік)

Е_р=(10^{3,0052−0,0252*50}*0,57*48 988,8)/12 167=127,6 (т/га*рік)

Е_р=(10^{3,4915−0,0351*29}*0,51*48 988,8)/12 167=611 (т/га*рік)

Е_р=(10^{3,4915−0,0351*30}*0,52*48 988,8)/12 167=574,7 (т/га*рік)

Е_р=(10^{3,4915−0,0351*31}*0,53*48 988,8)/12 167=540,2 (т/га*рік)

Е_р=(10^{3,4915−0,0351*31}*0,54*48 988,8)/12 167=550,4 (т/га*рік)

Е_р=(75,5*15+83,1*13+100,8*10,7+123,2*3,8+127,6*6+125,4*7+125,4*8+127,6*5+611*3,8+574,7*3,7+540,2*13+550,4*11)/100=245,7 (т/га*рік) Оскільки на території господарства наявне проходження ерозійних процесів, тому необхідно проводити ряд протиерозійних заходів. Для зменшення розвитку ерозійних процесів необхідно провести мінімальні технології обробітку грунту, потрібні інженерні розрахунки втрат грунту, відстані між основними лісосмугами не більші 15−20-кратної висоти насаджень, грунтозахисні системи обробітку грунту, Інженерні розрахунки втрат грунту і розрахунки оптимальних відстаней між основними лісосмугами.

Отже, фермерське господарство «Бескіди» знаходиться у с. Сатиїв Дубенського району Рівненської області. Кліматичні умови території району є сприятливими для ведення сільського господарства для ФГ «Бескіди» .

У структурі ґрунтового покриву значні площі займають сірі, темно-сірі лісові ґрунти, чорноземи опідзолені, вилугувані, чорноземи типові. Найбільш забезпечені грунти такими елементами живлення як мідь, манган і фосфор, найменше — магнієм.

Розрахувавши потенційно можливі втрати грунтів встановили, що на території господарства присутній розвиток ерозійних процесів у вигляді водної ерозії. Тому для зменшення цих процесів необхідно проводити ряд протиерозійних заходів, таких як раціональний розподіл с/г угідь, грунтозахисні системи обробітку грунту, насадження лісосмуг та інші.

РОЗДІЛ 2. СТРУКТУРНО — ФУНКЦІОНАЛЬНА СХЕМА ЗБАЛАНСОВАНОГО ЗЕМЛЕКОРИСТУВАННЯ

2.1 Екологічна оцінка та оптимізація структури посівних площ ФГ «Бескіди»

Так як існуюча структура посівних площ ФГ «Бескіди» є розбалансованою, то встановлюємо параметри збалансованої структури, заповнюючи таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

Проект заходів зі збалансування структури посівних площ господарства

Остаточно прийняту збалансовану структуру посівних площ наведемо у таблиці 2.2:

Таблиця 2.2

Остаточно прийнята екологічно збалансована структура посівних площ ФГ «Бескіди»

2.2 Проектуваня структури збалансованих сівозмін Збалансована сівозміна — це сівозміна, у якій усі попередники — добрі, а між полями досягається мінімальна амплітуда коливань балансів гумусу та біогенних елементів.

Сівозміна — агробіоценоз, у якому здійснюється чергування сільськогосподарських культур і парів у часі та просторі, або тільки у часі з метою збереження і відтворення родючості грунту, отримання високих і сталих врожаїв з доброю якістю продукції, економія енергетичних і трудових ресурсів, охорона навколишнього середовища. 2]

Розподілимо поля для сівозміни у таблиці 2.3.

Таблиця 2.3

Розподіл полів сівозмін

Після розподілу структури посівів на кількість полів та окремі сівозміни, зазначаємо конкретні культури і вказуємо кількість їхніх полів у конкретній сівозміні № 1. Сівозміну № 2 до уваги не беремо. 2]

Записуємо перелік культур сівозміни № 1 та вказуємо відповідну кількість полів у таблиці 2.4.

Таблиця 2.4

Набір сільськогосподарських культур у сівозміні № 1

Після цього складаємо проекцію сівозміни № 1:

1. ячмінь ярий з підсівом багаторічних трав;

2. багаторічні трави 1 року користування;

3. багаторічні трави 2 року користування;

4. пшениця озима з підсівом турнепсу;

5. картопля пізня;

6. буряк цукровий;

7. пшениця озима з підсівом ріпи;

8. ріпак озимий;

9. кукурудза на силос;

10. кукурудза на зерно.

Побудову сівозмін проводимо в табл. 2.5, розміщуючи всі поля сівозміни у раціональному порядку у часі (за роками) та у просторі (за полями). Умовно розбиваємо усю площу ріллі господарства на 4 поля у просторі (розбивка площі за полями проводиться на основі картограм агровиробничого групування ґрунтів). При цьому площа усіх 4-х полів повинна бути приблизно однаковою. 2]

Таблиця 2.5

Ротаційна таблиця збалансованої польової зерно-траво-просапної 10-пільної сівозміни

Запровадження сівозміни і перенесення її в натуру здійснюється у два етапи: впровадження і освоєння. Запровадженою вважається сівозміна, проект якої перенесено на територію землекористування господарства. Освоєна сівозміна — це та, в якій дотримуються межі полів, а розміщення культур по полях і попередниках відповідає прийнятій схемі.

На етапі впровадження проектованої у КП сівозміни потрібно створити вирівнювальні посіви культур, які добре впливають на агроекологічний стан грунту (трави, силосні траво-зернові суміші, зернові культури) (табл. 2.6). 2]

Таблиця 2.6

Ротаційна таблиця вирівнювальних посівів

У вирівнювальних посівах передбачається застосування підвищених (якщо ґрунти деградовані) або оптимальних (якщо ґрунтовий покрив у нормальному стані) норм добрив, відомість про які наводимо у формі табл. 2.7. Норми добрив обираємо на основі рекомендацій науково-дослідних установ. 2]

Таблиця 2.7

Відомість застосування добрив у вирівнювальних посівах

Після цього на цій же ділянці починаємо освоювати запроектовану збалансовану сівозміну.

2.3 Оцінка функціонального стану грунтового покриву за еколого-агрохімічними показниками Оцінка функціонального стану ґрунтового покриву за еколого-агрохімічними показникамим вказує на агроекологічну цінність грунту, визначає лімітуючі показники агроекологічного стану та ступінь їх невідповідності нормативам і є основою для обґрунтування комплексу заходів з відтворення родючості ґрунтового покриву.

1. Визначення агрохімічної оцінки ґрунту.

Агрохімічну оцінку окремого типу ґрунту (ґрунтового масиву) проводять за формулою:

(2.1)

де: Б_і — оцінка грунту за і-тим показником, балів; n — кількість показників, що використовували для агрохімічної оцінки.

Оцінку грунту за і-м показником проводять за формулою:

, (2.2)

де: , — агрохімічний (агрофізичний) показник відповідно досліджуваного та еталонного грунту;- поправочний коефіцієнт на кислотність; - поправочний коефіцієнт на засоленість та солонцюватість.

2. Визначення зведеної еколого-агрохімічної оцінки ґрунту Для цього до зведеної агрохімічної оцінки (АХО) послідовно вводять поправки на екологічні показники: забруднення радіонуклідами (), важкими металами (), рештками пестицидів та їх метаболітів () та поправку на кліматичні умови та меліорації () :

(2.3)

де К_ВМ — зведений поправочний коефіцієнт на вміст важких металів;- зведений поправочний коефіцієнт на рівень забруднення радіонуклідами; К_п — зведений поправочний коефіцієнт на залишковий вміст пестицидів;- середньозважений поправочний коефіцієнт на кліматичні умови та гідротехнічні меліорації).

Поправочний коефіцієнт відповідно на забруднення ВМ чи пестицидами (К_ВМ або К_п) встановлюється за формулою:

(2.4)

(2.5)

Якщо n? 1, то К=1. де n - наближена до цілих кратність перевищення ГДК; С_ГДК — гранично допустима концентрація вмісту рухомої форми важкого металу або пестициду.

Розрахунок еколого-агрохімічних показників проводимо у табличній формі (табл. 2.8). 2]

Таблиця 2.8

Оцінка еколого-агрохімічного стану ґрунтового покриву господарства

Отже, розрахувавши еколого-агрохімічну оцінку стану грунтового покриву господарства «Бескіди» отримали значення 29,8 балів. Лімітуючими показниками є вміст гумусу в орному шарі, легкогідролізованого азоту, бору, мангану, міді та кадмію. Для покращення лімітуючих показників необхідно внести в грунт мінеральні добрива, які містять в своєму складі азот, бор та манган, також внесення органіки (гною).

2.4 Оінка балансу гумусу у збалансованій сівозміні

Втрати гумусу з ґрунту поповнюються завдяки комплексу заходів: внесення органічних добрив, посів багаторічних трав, створення оптимальних співвідношень між просапними культурами та культурами суцільного способу посіву у сівозмінах, застосуванням меліорантів і т. д.

У ґрунтознавстві баланс гумусу визначають як різницю між кількістю його утворення у ґрунті і втрат за ротацію сівозміни та у середньому за рік. Для цього розраховують баланс гумусу під кожною культурою сівозміни окремо, враховуючи і проміжні посіви.

Баланс гумусу для і-ї культури сівозміни розраховують за формулою:

Б_гі=Р_і+Д_і — М_і, (2.6)

де Б_гі -баланс гумусу під і-ю культурою сівозміни, т/га; Р_і — кількість новоутвореного гумусу під і-ю культурою сівозміни за рахунок рослинних решток, т/га; Ді — кількість новоутвореного гумусу у ґрунті під і-ю культурою сівозміни за рахунок органічних добрив, т/га; Мі — загальна кількість гумусу, який мінералізується під і-ю культурою сівозміни, т/га.

Кількість новоутвореного гумусу під і-ю культурою сівозміни розраховується за формулою:

Р_і = С_р· К_г^р, (2.7)

де С_р — маса щорічного надходження в ґрунт пожнивно-кореневих решток під даною культурою сівозміни, т/га — визначається як добуток врожайності основної продукції та перевідного коефіцієнта Кп; К_г^р — коефіцієнт гуміфікації пожнивно-кореневих решток під данною культурою сівозміни.

Д=С_Д · К_г^д, (2.8)

де С_Д — норма органічних добрив, що були внесені безпосередньо під і-ту культуру сівозміни, т/га; К_г^д— коефіцієнт гуміфікації органічного добрива, (частки від1),.

Кількість мінералізованого гумусу встановлюємо також спочатку для кожного поля сівозміни (і-ї культури), а потім в цілому за ротацію.[2]

Баланс гумусу за ротацію сівозміни визначаємо як суму балансів гумусу під культурами сівозміни за формулою:

(2.9)

Розрахунок проводимо у табличній формі (табл. 2.9).

Таблиця 2.9

Баланс гумусу в грунтах під сівозміною

(тип польова, вид зерно-траво-просапна, ротація 10 років)

З таблиці 2.9 видно, що баланс гумусу є додатнім, то сівозміна є збалансованою за гумусом і тому органічних добрив немає потреби застосовувати.

1. Прогнозуємо накопичення гною в господарстві за формулою:

М_Г = (К+С+П)· (Т_с+Т_з+1/3·Т_п)·N·K_п·10^-3, т/рік, (2.10)

де М_Г — маса гною, що утворюється в господарстві протягом року, т/рік; К- вихід калу на одну голову худоби, кг/добу; С — вихід сечі на одну голову худоби, кг/добу; П — норма підстилки на одну худобу, кг/добу; Т_с - тривалість стійлового періоду худоби, діб/рік; Т_з - тривалість зимового періоду худоби, діб/рік; Т_п — тривалість пасовищного періоду худоби, діб/рік; N - поголів'я худоби, голів, K_п - коефіцієнт залишку гною при зберіганні: K_п=1- свіжий гній, K_п = 0,71 — напівперепрілий гній, K_п=0,57 — перепрілий гній, K_п=0,38 — перегній (вибираємо найбільш поширений у застосуванні ступінь розкладу гною — напівперепрілий); 10^-3-коефіцієнт переводу маси гною з кілограмів у тони.

3. Розраховуємо фактичну насиченість ріллі органікою гною:

Н_факт =, т/(га рік), (2.11)

де S_ріллі - площа ріллі господарства (вихідні дані), га.

4. Розраховуємо дефіцит насичення ріллі органікою гною:

Д=Н_опт-Н_факт, т/(га рік), (2.12)

де Н_опт — оптимальна зональна насиченість ріллі (для зони Лісостепу — Н_опт=12 т/га).

3. Розраховуємо масу альтернативного виду органічного добрива для покриття дефіциту насичення ріллі органікою гною:

М_ОД = Д· К_П^ОД·S_ріллі, т/рік (2.13)

де К_П^ОД — коефіцієнт переводу гною напівперепрілого підстилкового у інші види органічних добрив.[2]

Тоді насиченість ріллі альтернативним добривом розраховується за формулою:

т/(га рік) (2.14)

Згідно довідкових даних орієнтовані норми підстилкового матеріалу на 1 тварину становлять:

ВРХ=4.6 кг/добу Коні=3.5 кг/добу Свині=2.4 кг/добу Враховуючи такі норми підстилки згідно довідкових даних середній добовий вихід свіжого гною від 1 тварини становить:

ВРХ=42 кг/добу Коні=26 кг/добу Свині=9 кг/добу Птиця=2,5 кг/добу Мг=9*365*370*0,71*0,001=862,97 т/рік Фактична насиченість ріллі органікою гною:

Нф=862,97/237,5=3,6 т/(га рік) Дефіцит насичення ріллі органікою гною:

Д=12−3,6=8,4 т/(га рік) Якщо Нопт>Нф, то в господарстві існує дефіцит насичення ріллі органікою, який становить 8,4 т/(га рік). На основі значення дефіциту встановлюємо масу альтернативного виду органічного добрива, яка здатна покрити середній дефіцит насичення ріллі органікою у господарстві:

Мод=8,4*4*237,5=7980 т/рік Тому насичення ріллі альтернативним добривом (сидератом) в середньому по господарству становить:

Нод=Мод/Sріллі=7980/237,5=33,6 т/ (га рік) Отже, запроектована нами сівозміна є збалансованою за гумусом (див табл. 2.9), тому органічних добрив застосовувати не плануємо.

2.5 Проектування збалансованої системи застосування добрив у сівозміні

Система застосування добрив — це комплекс науково обґрунтованих прийомів раціонального екологічно безпечного застосування органічних і мінеральних добрив, хімічних меліорантів, розрахований на ротацію сівозміни, в якому передбачено норми, строки, способи застосування добрив залежно від запланованого урожаю, біологічних особливостей, чергування культур у сівозміні з урахуванням властивостей та поєднання органічних, мінеральних добрив, їх прямої дії та післядії, ґрунтово-кліматичних і економічних умов господарства.

Основною метою СЗД є забезпечення збалансованого мінерального живлення рослин та відтворення родючості ґрунту. 2]

Оскільки запроектована сівозміна є збалансованою за гумусом і в ній не планується застосування органічних добрив, то розподілу органічних добрив у сівозміні не проводимо, а відразу встановлюємо норми мінеральних добрив (табл. 2.10).

Таблиця 2.10

Встановлення норм мінеральних добрив за рекомендаціями науково-дослідних установ

1. Встановлюємо прийоми та способи застосування добрив.

Способи та прийоми застосування добрив визначаються біологічними і сортовими особливостями культур, попередників, грунтово-кліматичними умовами й організаційно-господарськими можливостями господарства. Основними способами застосування добрив є розкидний і локальний. За призначенням внесення добрив цими способами може бути основним, рядковим або підживленням.

2. Плануємо строки застосування добрив.

Розрізняють три строки застосування добрив: основний (передпосівний), припосівний (рядковий, гніздовий) і підживлення (внесення добрив протягом вегетації рослин).

Як основне добриво мінеральні добрива вносять восени, азотні - з урахуванням умов зволоження, гранулометричного складу ґрунту та рівня забезпеченості рослин мінеральними сполуками азоту — восени або навесні. Як правило, навесні вносять добрива в ґрунти легкого гранулометричного складу та перезволожені або періодично заливні.

Основне завдання припосівного удобрення — поліпшення живлення рослин на початку вегетації, коли у них ще слабко розвинена коренева система.

Підживлення — це внесення добрив під час вегетації рослин з метою посилення їх живлення в певні періоди розвитку і формування окремих органів рослин, сприяння відпливу поживних речовин, підвищення якості продукції. Підживлення за часом їх проведення поділяють на ранні (ранньовесняні) і пізні, за призначенням — на кореневі й позакореневі.

3. Вибір форм мінеральних добрив.

Форми добрив підбираємо із врахуванням попередньо встановлених строків та способів удобрення, керуючись довідковими даними.

Після цього проводимо перерахунок норм добрив у діючій речовині на норми конкретних добрив у фізичній вазі за формулою:

Н_ф.в = Н_д.р.·, кг/га (2.15)

де Н_ф.в — норма добрива у фізичній вазі, кг/га; Н_д.р. — норма добрива у діючій речовині, кг/га. 2]

Перерахунок проводимо в табличній формі (табл. 2.11).

Таблиця 2.11

Відомість перерахунку норм діючої речовини міндобрив у фізичну вагу під культури сівозміни

Основні дані про СЗД заносимо у відомість застосування добрив (табл. 2.12).

Таблиця 2.12

Проект системи застосування добрив у сівозміні за рекомендаціями науково-дослідних установ

2.6 Оцінка балансу біогенних елементів у проектованій сівозміні та грунтах ФГ «Бескіди»

Баланс біогенних елементів — це математичний вираз їх колообігу в землеробстві й біосфері (різниця між величиною виносу елемента живлення з ґрунту та його надходження у грунт).

Баланс біогенних елементів розраховуємо в такому ж порядку, як і баланс гумусу:

1) спочатку розраховуємо баланс азоту для кожної культури сівозміни та ротації сівозміни, оцінюємо баланс за інтенсивністю балансу (І_б); розрахунок балансу азоту враховує більше статей, ніж баланс фосфору і калію;

2) потім розраховуємо баланси фосфору і калію для кожної культури сівозміни та ротації сівозміни, оцінюємо баланс за інтенсивністю балансу;

3) робимо висновки про збалансованість живлення кожної рослини і необхідність введення поправок до встановлених норм добрив.

Баланс елемента живлення (N, P, чи К) під і-ю культурою сівозміни розраховуємо за формулою:

Б_і=Н_і — В_і, кг/га (2.16)

де Н_і — сумарне надходження елемента живлення (N, P, чи К) під і-ю культурою сівозміни, кг/га;

В_і — сумарні витрати елемента живлення під і-ю кільтурою сівозміни, кг/га.

Надходження азоту для і-го поля сівозміни розраховуються за формулою:

Н_N=N_МД+Н_ОД· С_N^ОД · К_СР^ОД +Н_н· С_N^н · К_СР^н + У_ОП· К_СФ + N_ВФ + N_О, кг/га (2.17)

Надходження фосфору для і-го поля сівозміни розраховуються за формулою (кг/га):

Н_P=P_МД+Н_ОД· С_P^ОД · К_СР^ОД +Н_н· С_P^н · К_СР^н, кг/га (2.18)

Надходження калію для і-го поля сівозміни розраховуються за формулою (кг/га):

Н_К=К_МД+Н_ОД· С_К^ОД · К_СР^ОД +Н_н· С_К^н · К_СР^н, кг/га (2.19)

де: N_МД, P_, К — відповідно норма діючої речовини азоту фосфору чи калію мінеральних добрив, кг/га; Н_ОД — норма органічного добрива, внесеного під культуру, кг/га; С_N^ОД , С_P^ОД , С_К^ОД — відповідно вміст азоту, фосфору чи калію у органічному добриві (у перерахунку на абсолютно суху речовину добрива), частки від 1; К_СР^ОД , К_СР^РР, К_СР^н — коефіцієнт вмісту сухої речовини відповідно у органічному добриві, рослинних рештках, насінні, частки від 1; Х+Z - сумарне накопичення рослинних рештків під сільськогосподарською культурою (поверхневих та кореневих), кг/га,; Н_н — норма посіву сільськогосподарської культури, кг/га; С_N^н , С_P^н _, С_К^н - осереднений вміст відповідно азоту, фосфору чи калію у насінні (у перерахунку на абсолютно суху речовину насіння), частки від 1; К_СФ — коефіцієнт симбіотичної фіксації азоту бульбочковими бактеріями бобових культур, частки від 1; N_ВФ — надходження азоту за рахунок фіксації вільноживучими мікроорганізмами, кг/га; N_О — надходження азоту із атмосферними опадами, кг/га; У_ОП - урожайність основної продукції сільськогосподарської культури (враховується лише для культур родини бобових).

Витрати азоту для і-го поля сівозміни розраховуються за формулою:

В_N = У_ОП· Н_ВN +В_гп+В_інф, (кг/га) (2.20)

де: У_ОП· - урожайність основної продукції сільськогосподарської культури, т/га; Н_ВN — норма виносу азоту врожаєм сільськогосподарської культури (основною продукцією з урахуванням побічної), кг/га; В_гп — газоподібні втрати азоту міндобрив, кг/га; В_інф — інфільтраційні втрати азоту міндобрив, кг/га.

Витрати фосфору для і-го поля сівозміни розраховуються за формулою:

В_Р2О5 = У_ОП· Н_ВР, кг/га (2.21)