Производство  ->  Агропром  | Автор: | Добавлено: 2015-05-28

Использование травянистой растительности, как средство защиты почвы от водной эрозии

Почва всегда занимала главенствующее место в перечне национальных богатств любого государства. На протяжении тысячелетий люди осуществляют расширение обрабатываемых земель: орошаются пустыни, осушаются болота, осваиваются целинные земли, ведется наступление на прибрежные участки. Несмотря на это площадь сельскохозяйственных угодий каждый год значительно сокращается. Так ежегодно общая площадь сельскохозяйственных земель в мире уменьшается на 50-70тыс. кв. км. Соответственно уменьшаются и душевые показатели обеспеченности земельными ресурсами. В 1980г. на 1 жителя планеты приходилось 3 га земли, а 2000г. этот показатель сократился до 2га. Что касается самых ценных, пахотных, земель, то в среднем на 1 человека приходится 0,3 га. Одной из причин уменьшение площади сельскохозяйственных угодий является эрозия и дефляция почв.

Исследованиями лаборатории эрозии почв Омского агроуниверситета за длительный период (1967-1996гг. ) установлено, что на территории области сегодня имеется 4481,7 тыс. га почв, предрасположенных к дефляции и эрозии. Из них 1762,5 тыс. га уже подвержены деградации, причем 12,1% разрушено ветровой эрозией, 73,5% подвержено дефляции и 14,4% разрушено водной эрозией. Из всех эродированных земель на территории области в слабой степени затронуто этими процессами 1328,9 тыс. га (75,4%) с уменьшением гумусового слоя на 10-12см и потерей 35% валовых запасов гумуса.

Эрозия является одним из наиболее опасных видов деградации почв. При интенсивной эрозии промоины, рытвины, овраги превращают сельскохозяйственные угодья в неудобные земли, затрудняют обработку почвы. Смываемый слой почвы выносится в реки и водоемы, вызывает их заиливание. В связи со смывом минеральных элементов питания растений резко снижается урожай возделываемых культур.

Разрушительная эрозия возникает и развивается при отсутствии или слабой защищенности почвы культурными сельскохозяйственными растениям от воздействия (ударов) дождевых капель, ливневых струй и талых вод.

Для разрешения данной проблемы нами была поставлена следующая цель: выяснить являются ли травянистые растения эффективным средством защиты почвы от водной эрозии.

Проведение лабораторного эксперимента

Материалы и оборудование

  • Почва, взятая с естественных угодий.
  • Семена горчицы белой (100мг) и семена газона декоративного (100мг), включающего овсяницу красную 55%, райграс пастбищный 25%, мятлик луговой 15%, овсяница овечья 5% (эти растения относятся к разным классам, а, следовательно, имеют разные вида корневой системы - стержневую и мочковатую). Четыре емкости одинакового объема. Прозрачные измерительные кол бы.
  • Целлофановая прозрачная пленка.
  • Поддон для емкостей.
  • Вода.
  • Весы.

Биологическая характеристика экспериментальных растений

Горчица белая (Sinapis arvensis). Однолетнее растение семейства крестоцветных, 30-60 см в высоту, щетинистый стебель. Верхние листья удлиненно-яйцевидные, сидячие. Соцветие - кисть. Цветки с золотисто-желтыми лепестками и зеленой чашечкой с удлиненно горизонтально отвернутыми чашелистиками. Стручки округлые, с носиком, голые или коротко опушенные. Цветет в июне-сентябре. Растет на полях, дорогах, пустырях. Злостный сорняк. Предпочитает почвы богатые известью.

Мятлик луговой (Роа pratensis). Многолетний злак до 90 см в высоту, с длинными корневищами. Листья плоские или сложены на верхушке лодочкой. Язычок короткий, прямой, как бы обрезанный. Колоски 3-5 цветковые, безостые. Цветковые чешуи густо покрыты белым пушком. Соцветие- метелка с 5 веточками снизу. Цветет в мае - июне. Место обитания луга и обочины дорог. Один из лучших кормовых злаков на постоянных пастбищах.

Овсяница овечья (Festuca ovina). Многолетний злак до 50 см в высоту, образуя небольшие дерновины. Щетинистые листья без ушек, язычок не заметен. Колоски 4-8 цветковые с ланцетными цветковыми чешуями, более длинными, чем колосковые. Соцветие метелка с одной нижней веточкой. Цветет в мае - июне. Место произрастания на дорогах и в сосновых лесах.

Овсяница красная (Festuca rurba). Многолетний злак до 80 см в высоту. Верхние листья плоские, ребристые. Язычок очень короткий. Колоски 4-6 цветковые. Соцветие - метелка с 1-2 нижними веточками. Цветет в мае - июне. Место произрастания луга и леса. Луговой и пастбищный кормовой злак.

Райграс пастбищный (Arrhenaherum elatius), Многолетний грубый злак до 1,5 м в высоту. Листья слабо шероховатые, без ушек. Крупный белый язычок с зубцами или бахромчатый. Колоски двух цветковые, крупные. Одна колосковая чешуя короче другой, другая равна по длине колоску. Нижний цветок с длинной остью, верхний бесполый, обычно без ости. Соцветие - метельчатая кисть. Цветет в июне - июле. Растет в лесах по обочинам дорог.

Дневник наблюдений

Дата Производимая работа Наблюдение, результаты

16. 02 -20. 02 Взвешивание семян. Закладка семян на всхожесть в 3-х Подсчет количества проросших семян по формуле:

повторностях. Х=

количество проросших семян * 100 / количество семян заложенных на проращивание

Результат: Всхожесть семян составляет около 79%

21. 02 Посев семян. В четыре емкости одинакового объема засыпали почву в равных количествах (400мл). В три емкости произвели посев семян в количестве 100гр. :

1) горчица белая

2) смесь декоративных газонных трав:

-овсяница красная (55%)

- райграс пастбищный (25%)

- мятлик луговой (15%)

- овсяница овечья (5%)

3) смесь горчицы белой (50мг) и 50мг газонных трав в равных долях.

4) заполнили емкость почвой без посева семян

Сверху засыпали почвой (2см) и увлажнили водой.

Накрыли целлофановой прозрачной пленкой, поставили в теплое и освещенное место

22. 02 – 01. 03 Появление всходов. Первые всходы появились одновременно на 3-й день после высева.

02. 03- 07. 03 На дне каждой емкости проделали одинаковые отверстия и поставили 02. 03

под каждую поддон. Проводили полив по 100мл. Воду из поддонов 1) емкость с горчицей белой - вес осадка сливали в измерительные колбы, воду выпаривали, осадок 0,5гр.

взвешивали. 2) емкость со смесью газонных трав – вес осадка

3) емкость со смесью газонных трав и горчицы белой – 0,07гр.

4) емкость с почвой без защиты растений – 1,7

1) емкость с горчицей белой - вес осадка

2) емкость со смесью газонных трав – вес осадка

3) емкость со смесью газонных трав и горчицы белой – 0,06гр.

4) емкость с почвой без защиты растений – 1,7

1) емкость с горчицей белой - вес осадка

2) емкость со смесью газонных трав – вес осадка

3) емкость со смесью газонных трав и горчицы белой – 0,06гр.

4) емкость с почвой без защиты растений – 1,7

1) емкость с горчицей белой - вес осадка

2) емкость со смесью газонных трав – вес осадка

3) емкость со смесью газонных трав и горчицы белой – 0,05гр.

4) емкость с почвой без защиты растений – 1,6

1) емкость с горчицей белой - вес осадка

2) емкость со смесью газонных трав – вес осадка

3) емкость со смесью газонных трав и горчицы белой – 0,05гр.

4) емкость с почвой без защиты растений – 1,8

1) емкость с горчицей белой - вес осадка

2) емкость со смесью газонных трав – вес осадка

3) емкость со смесью газонных трав и горчицы белой – 0,05гр.

4) емкость с почвой без защиты растений – 1,7

Проблема деградации почв очень обширна. В этой работе мы рассматривали водную эрозию почв.

В ходе исследования мы выяснили, что:

1. Емкость, находящаяся без защиты растений, потеряла около 1,7 гр. находящейся в ней почвы (из 400 гр. ) за один полив.

2. Почва, защищенная корневой системой белой горчицы потеряла лишь 0,3 гр. из своего объема (из 400 гр. ) за один полив.

3. Почва, защищенная корневой системой смеси декоративных газонных трав потеряла лишь 0,3 гр. из своего объема (из 400 гр. ) за один полив.

4. Самая маленькая потеря - 0,05 гр. из 400 гр. была у той почвы, которая находилась под защитой растений, принадлежащих к разным классам.

Проанализировав результаты исследований, мы пришли к выводу, важнейшую роль в борьбе с эрозией почв играют почвозащитные севообороты (посев сельскохозяйственных культур), и лесомелиоративные (насаждения деревьев) мероприятия. Эти методы защиты основаны, на способности корневых систем растений задерживать частицы почвы (при водной эрозии).

Чтобы защитить почвы от разрушения, необходимо правильно определить состав возделываемых культур и их чередование. Защита почвы растениями возможна в двух случаях - при лесонасаждениях и при посадке травянистых растений. В первом случаи, требуются большие физические усилия. Поэтому посадка травостоев - более рациональный способ защиты почв от эрозии.

При посадке травостоя, как защитника почвы от водной эрозии, следует учитывать класс трав. Растения, имеющие стержневую корневую систему, как например горчица белая, также как и растения с мочковатой системой (злаковые культуры) могут и по отдельности друг от друга защитить почву от деградационных процессов, но лучше производить их совместный посев, для достижения более лучшего результата (почвозащитные севообороты).

Посадка растений, как защитников почв от деградационных процессов, приносит экономические, экологические и социальные выгоды.

Экономические

• Повышение плодородия и урожайности СХПК.

• Повышение экономической эффективности сельского хозяйства.

Экологические

• Снижение водной и ветровой эрозии почв.

• Связывание углекислого (парникового) газа из атмосферы.

Социальные

Изменение отношения населения к проблеме сохранения окружающей среды.

Перспектива

Проверить результаты, полученные в ходе лабораторного эксперимента в полевых условиях. Для этого использовать территорию пришкольного участка, где в весеннее время наблюдается смыв почвы (начальная стадия водной эрозии).

Комментарии


Войти или Зарегистрироваться (чтобы оставлять отзывы)