Прогнозирование использования земельных ресурсов Методические указания по выполнению лабораторных работ

Анализ существующих систем земледелия и знания процессов, происходящих в почве, позволяют оценивать состояние почвенного покрова и прогнозировать использование земельных ресурсов на длительную перспективу.

В настоящее время почвы подвергаются интенсивному и все усиливающему воздействию в результате земледельческого использования. Это воздействие имеет весьма негативный характер. Растут площади эродированных земель.

Потери гумуса связаны не только с процессами эрозии, но и дегумификацией, т.к. минерализация гумуса превышает его восстановление за счет растительных остатков и внесения органических удобрений.

В целом по России баланс гумуса повсеместно отрицательный. Даже с учетом больших запасов гумуса 100-150 т/га), эти потери значительны. Кроме того, ухудшаются физические свойства почв. Ухудшение физических свойств почв обусловлено недостаточным внесением органических удобрений, большой долей пропашных культур и низким процентом многолетних трав.

Негативное влияние оказывает тяжелая сельскохозяйственная техника. При многократных проходах техники уплотнение почвы наблюдается до 60-80 см, плотность при этом повышается до 1,3-1,4 г/см³. Содержание воздуха в почве резко снижается, ухудшается водопроницаемость и возрастает глыбистость почв.

Промышленные предприятия и густая транспортная сеть приводит к активному химическому загрязнению почв. Наблюдается четкая тенденция подкисления почв. За счет орошения происходит обеднение почв углекислым и обменным кальцием, потери органического вещества, уплотнение.

Как видно из приведенных данных, при сохранении нынешних негативных тенденций произойдет дальнейшая деградация почвенного покрова, что подтверждается прогнозом Почвенного института имени В.В. Докучаева на 2010 г.:

1) площади эродированных черноземов возрастут в 1,2-1,3 раза; при этом увеличатся площади средне- и сильноэродированных почв в 1,4-1,5 раза. На значительных площадях черноземы утратят свои типовые свойства и большую часть своего плодородия;

2) относительное снижение содержания гумуса в пахотном слое составит в среднем 6-8%, абсолютное – до 0,5%. Практически исчезнут тучные черноземы, сократятся площади среднегумусных, возрастут - слабогумусированные черноземы;

3) возрастет примерно на 0,1 г/см³ средняя плотность гумусового горизонта черноземов, произойдет дальнейшее ухудшение их водно-физических свойств;

4) понизится биологическая активность черноземов, усилится их загрязнение;

5) произойдет расширение ареалов черноземов, имеющих в пахотном слое кислую реакцию, они охватят практически все лесостепные территории черноземной зоны и начнут продвигаться в северные районы степных территорий [12].

Как видно из приведенных данных, дальнейшее использование пашни приведет к снижению плодородия, урожая и ухудшению качества получаемой продукции, поэтому прогнозирование использования земельных ресурсов должно предусматривать повышение плодородия. Для того, чтобы составить прогноз использования земельных ресурсов необходимо анализ их состояния и наметить мероприятия по их рациональному использованию.

Студенты должны освоить методы оценки структуры пашни, уметь составлять прогноз использования земельных ресурсов, прогноз поголовья животных и рассчитывать эколого-экономический эффект или ущерб.

Для выполнения лабораторных работ каждый студент получает задание (вариант структуры пашни) и пользуясь методическими указаниями, рассчитывает продуктивность, почвозащитную способность, баланс восстановления гумуса и определяет эколого-экономический ущерб или эффект от внедрения в производство структуры пашни.

Продуктивность структуры пашни определяется по формуле:

где П – выход кормопротеиновых единиц на 100 га пашни, ц;

К_п – кормопротеиновый коэффициент для каждого вида продукции при

технической норме 100 или 110 г протеина;

У – урожайность основной продукции сельскохозяйственной культуры, ц/га;

Д – доля культуры в структуре пашни, %.

Питательность кормов и кормопротеиновые коэффициенты приведены в приложении.

Для выполнения задания необходимо иметь следующие данные:

1) фактически сложившуюся структуру пашни в сельском административном районе;

2) урожайность сельскохозяйственных культур;

3) рекомендуемую для данной зоны структуру пашни.

Порядок выполнения задания

Вначале определяют продуктивность фактически сложившейся структуры пашни. Для этого необходимо в приложении найти кормопротеиновый коэффициент для каждой культуры и исходя из доли культуры в структуре пашни и урожайности определить выход кормопротеиновых единиц на 100 га пашни.

Пример расчета

Таблица 3 – Оценка продуктивности фактически сложившейся структуры пашни (ц на 100 га пашни)

Культура	Доля культуры в структуре пашни, %, Д	Урожайность, ц/га, У	Кормопротеиновый коэфф., К	Выход кормопротеиновых единиц, ц, П
Зерновые и зернобобовые всего, в т.ч.	52,9	10,0
оз.рожь	0,2	18,5	1,054	3,9
яр.пшеница	31,6	16,5	0,885	461,0
яр.ячмень	9,2	16,3	0,814	121,0
овес	11,2	15,2	0,682	116,0
горох	0,7	11,9	1,621	13,0
Кормовые всего, в т.ч.	26,9
кукуруза на силос	6,6	190,0	0,119	149,0
корнеплоды	3,2	220,0	0,159	112,0
одн.травы всего	7,2
в т.ч.: на зел.корм	11,0	100,0	0,419	461,0
мн. травы всего,	6,8
в т.ч.на сено	6,8	26,0	0,950	168,0
Посевная площадь	80,5
Чистые пары	19,5
Итого	100,0			1605,0
Площадь пашни, га	10750
сенокосов	558	13,8
пастбищ	2263	65,9
Поголовье, гол.:
коровы	2000
молодняк	3000
свиньи	4500
овцы	10000

Продуктивность пашни составляет 1605 ц/100 га.

Далее, пользуясь таблицей 4 и формулой, определяют почвозащитную способность структуры пашни.

где П_зс – почвозащитная способность структуры пашни, %;

З_к – защищенность почвы культурой, %;

Д_лв – доля культуры в севообороте или структуре пашни,%;

Почвозащитная способность сельскохозяйственных культур представлена в таблица 4.

Таблица 4 – Почвозащитная способность сельскохозяйственных культур в зависимости от крутизны склона

(в % к черному пару) [Головко М.И., 1985] [13]

№ п/п	Сельскохозяйственные культуры и агрофоны	Почвозащитная эффективность при различной крутизне склона
		3°	6°	9°
1.	Многолетние травы	95	94	84
2.	Озимые (на зерно)	83	78	69
3.	Яровой ячмень (на зерно)	50	47	41
4.	Однолетние травы, горох	47	42	37
5.	Сахарная свекла	47	-	-
6.	Просо, овес	42	36	32
7.	Гречиха	39	35	31
8.	Подсолнечник	37	34	-
9.	Кукуруза на силос и зерно	35	32	-
10.	Картофель	32	28	-
11.	Стерня озимых культур	51	45	39
12.	Стерня яровых сплошного сева	25	23	21
13.	Пар черный	0,0	0,0	0,0

Как видно из таблицы 4, наибольшей почвозащитной способностью обладают многолетние травы и озимые на зерно. Почвозащитная способность остальных культур не превышает 50%.

Согласно современным представлениям минимальная почвозащитная способность структуры пашни или севооборота должна быть на склонах до 3^° не менее 65%, на склонах (3-6)^° – 75 %, и более 6^° – (85-90) % [13].