Курсовая работа по механизации и электрификации сельского хозяйства на тему Почвоведение с основами геологии: характеристика чернозема и пути его рационального использования

Чернозем — темная почва с мощным гумусовым слоем, богатая органическими веществами, образующаяся в сухом климате степной зоны. Название чернозем («чернозем») происходит от русского народного названия темноцветной плодородной почвы [1].
Чернозем — типичная почва среднерусской высокостепной зоны, научное определение которой дал В. В. Докучаев в монографии «Русский чернозем» (1883). Этот термин широко используется во многих зарубежных и международных системах классификации (чернозем). В России черноземы, включая горные районы, занимают около 6,8% территории страны, протягиваясь с запада на восток поясом, который охватывает обширные площади лесостепных и степно-равнинных территорий, а также межгорные низменности и низменности южной горной зоны. Основные ареалы этих почв — полузасушливые континентальные и сурово-континентальные климаты, с холодной зимой и жарким летом, часто с ярко выраженным сухим сезоном. Водораздел периодически промывается или не промывается [11].
Почвообразующие породы в основном представлены рыхлыми суглинками и глинистыми отложениями (реже супесями), в основном карбонатными породами, в основном лессами и лессовидными породами. Черноземные почвы формируются под естественной растительностью лугов, высокотравья и настоящих степей, под парковыми широколиственными лесами или разреженными широколиственными лесами, а также по региональным границам. Почвы широко используются в сельском хозяйстве, изначальная растительность сохранилась только на небольших участках и пустошах в пределах охраняемых природных территорий. Черноземные почвы распространены в лесостепной и степной зонах, которые простираются от низовьев Дуная до Южного Алтая и далее на восток по межгорным котловинам до Большого Хингана (рис. 1).

Рисунок 1 – Чернозёмы на карте Российской Федерации

Растительность и климатические условия региона довольно сильно различаются, что сказывается на свойствах формирующихся здесь черноземных почв. Климат лесостепной и степной зон характеризуется теплым летом и умеренно холодной до холодной зимой. Поскольку зона довольно протяженная, заметные климатические изменения происходят при движении с севера на юг и с запада на восток. Среднегодовое количество осадков уменьшается при движении с севера на юг [4].
В европейской части страны оно уменьшается с 600 до 350 мм в год, а в азиатской части с 400 до 250 мм в год. В этом направлении увеличивается испаряемость, поэтому в лесостепной зоне осадки и испаряемость в среднем сбалансированы, а условия увлажнения считаются оптимальными, в то время как в степях уже наблюдается небольшой дефицит влаги. Летние температуры практически не изменяются на всей территории региона. Средняя температура июля +20-25 °C. При движении с запада на восток континентальность климата существенно усиливается, зимние температуры понижаются (от -4-10 °C на Украине до -20-25 °C в Западной Сибири), сокращается теплый период со средней суточной температурой выше 10 °C (со 140-180 дней до 92-120 дней), уменьшается общее количество дней выше 10 °C (с 3500-2400 °C до 2300-1400 °C) [1].
Для лесостепной и степной зон характерен равнинный или слабоволнистый рельеф. В степной зоне распространены неглубокие плоские низменности, часто несколько километров в диаметре, имеющие форму плит или кубов. Высокогорья, такие как Приазовская, Среднерусская, Приволжская, Ставропольская возвышенности, Донецкие горы, Генеральный Сырт, в значительной степени расчленены ущельями-балками. В Азиатском регионе территория области включает южное окончание слабо дренированной Западно-Сибирской низменности и северную часть Центрально-Казахского мелкосопочника, равнинный рельеф которого нарушается отдельными холмами, возвышающимися над окружающей местностью на 20-50 м. Отдельные участки черноземных почв встречаются на расчлененных холмистых равнинах Алтая, в левобережье Минусинской котловины с мелкосопочниками и на Забайкальском плато. На большей части территории почвы сформированы на лессах и лессовидных суглинках, значительно реже на глинах [6].
Почвообразующие породы обычно карбонатные, иногда содержащие легкорастворимые соли (соляные породы в Западной Сибири и Казахстане). В настоящее время естественная растительность лесостепной и степной зон сохранилась лишь частично по ущельям, балкам и заповедным зонам. В прошлом степные зоны лесостепной зоны чередовались с лесами. В лесах европейской части преобладали дуб, липа, ясень, клен, а в юго-западной части были распространены граб и бук. В лесах лесостепной зоны Западной Сибири береза растет вперемешку с осиной и ивой.
Степная или разнотравная степная зона представлена многочисленными двудольными растениями, а также произрастают ковыль, типчак, соболь и костер [3].
Примитивная растительность степной зоны представлена разнотравно-типчаково-типчаковыми и типчаково-типчаковыми злаками. Основной фон этих степных зон составляют злаки, такие как ковыль узколистный, ковыль мохнатый, типчак и соболь. В степи, покрытой типчаковым ковылем, произрастают короткоживущие растения (мятлик луковичный, верблюжья трава) и полынь австрийская, и само наличие этих растений говорит о том, что степь испытывает недостаток влаги.

1.2 Природные условия почвооброзования

Наиболее благоприятной климатической зоной для формирования черноземных почв является умеренный пояс, характеризующийся умеренно-континентальным климатом с чередованием влажных и сухих периодов, со среднегодовой температурой +3–+7°С и годовым количеством осадков 300–600 мм. Черноземы обычно формируются на территориях с волнистым равнинным рельефом с низинами, оврагами, канавами и речными террасами. Кроме того, для формирования черноземных почв существенную роль играет многолетняя травянистая растительность лугово-степных и степных угодий. Эти растения ежегодно увядают, оставляя в почве большое количество детрита, который затем разлагается, образуя черноземные слои почвы [1].
При подходящих гидротермических условиях происходит разложение растительного детрита, образуя большое количество гуминовых соединений, которые накапливаются в поверхностных слоях почвы. Помимо гумуса в почве накапливаются сложные органо-неорганические соединения, необходимые для питания растений, такие как железо, фосфор, сера, азот и др. Чернозем обладает прекрасными гидравлическими свойствами, имеет комковатую или зернистую структуру и, как известно, содержит от 70% до 90% кальция. Кроме того, этот тип почв имеет нейтральную реакцию, высокое естественное плодородие, хорошую прочность гумуса и высокое содержание гумуса около 15% в поверхностном слое [2].