Агроэкологическая оценка земель и проектирование адаптивно-ландшафтной системы земледелия в среде ГИС на примере ОП «Л

Курсовой проект

 «Агроэкологическая оценка земель и проектирование адаптивно-ландшафтной системы земледелия в среде ГИС на примере                                   ОП «Лысогорское» Саратовской области»

 

 

Проект выполнила:

Руководитель: В.И. Кирюшин

Дата представления____________

Оценка проекта________________

 

 

 

 

                                                 Москва, 2011

 

СОДЕРЖАНИЕ:

………..26

приложение  В……………………………………………………………………..27   

приложение Г............................................................................................................28

приложение Д………………………………………………………………………29

приложение Ж…………………...…………………………………………………30

приложение З………………………………………………………………………31

приложение И……….……………………………………………………………..32

приложение К………………………………………………………………………37

 

            ВВЕДЕНИЕ

 

По условиям заказчика производственная деятельность создаваемого предприятия должна быть ориентирована на возделывание сельскохозяйственных культур, в частности производства зерна (озимая пшеница, озимые рожь и тритикале, ячмень, просо, гречиха горох и др.) и семян подсолнечника. Развитие животноводства в ближайшей перспективе не планируется. В предлагаемых обстоятельствах формирование системы земледелия сопряжено с определенными трудностями, поскольку отсутствие кормовых культур в севооборотах лишает зерновые культуры лучших предшественников, исключается возможность применения навоза в качестве лучшего органического удобрения, осложняется использование отходов зернового хозяйства, не используются с должной эффективностью земли, которые следовало бы ориетировать на пастбищно – сенокосное использование, осложняется защита склоновых земель от эрозии в связи с ограниченным использованием многолетних трав. Одностороннее использование земель с исключением животноводства и, соответственно, кормового клина находится в противоречии с требованиями системного подхода к оптимизации агроландашафтов, в частности биоразнообразия и поляризации (контрастного размещения угодий и производственных участков), сдерживающей эрозионные потоки и деградационные процессы.

Данный проект направлен  на решение этой задачи. Он разработан с использованием новой методологии формирования адаптивно - ландшафтных систем земледелия и агротехнологий, разработанной в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. В качестве проектной основы разработана агрогеоинформационная система (АгроГИС), интегрирующая широкий спектр агроэкологических условий.

 

Раздел 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Цель проекта: разработка адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий применительно к различным категориям земель и уровням интенсификации производства.

Задачи:

• агроэкологическая оценка и группировка земель в среде ГИС;
• определение специализации производства в соответствии с агроэкологическими, рыночными и хозяйственными условиями, определение площадей земельных массивов;
• разработка структуры посевных площадей и севооборотов;
• проектирование полей севооборотов и производственных участков в пределах агроэкологических групп земель;
• оценка производственных участков с целью выбора оптимального уровня агротехнологий;
• противоэрозионная организация территории.

1.2 Теоретические и методические основы исследований

В качестве топографической  основы для создания карты агрономических групп и видов земель в составе агрономической ГИС использовались топографическик карты масштаба 1:10 000, привязанные по опорным точкам при помощи GPS. Полевые почвенно-ландшафтные и агрохимические изыскания выполнялись в сентябре 2009 г. Также в качестве исходных картографических материалов использовались данные предыдущих почвенных исследований масштаба 1:25 000, карты внутрихозяйственного землеустройства.

Карта агроэкологических  групп и видов земель, т.е. почвенно-ландшафтная  карта отражает микроструктуры почвенного покрова, геоморфологические, литологические, гидрогеологические и микроклиматические условия в виде совокупностей элементарных ареалов агроландшафта в пределах агроэкологических групп земель. Данная карта служит основой для агроэкологической оценки земель в соответствии с принятой методологией их типизации.

Агроэкологическая оценка земель осуществляется по отношению  к каждому элементарному ареалу агроландшафта (ЭАА), под которым понимается участок на элементе мезорельефа, ограниченный элементарным почвенным ареалом или элементарной почвенной структурой при одинаковых геологических, литологических и микроклиматических условиях. Оценка ЭАА проводится на основе ландшафтно-экологической классификации земель, раскрывающей всю совокупность факторов, с которыми нужно считаться при формировании системы земледелия.

Далее, близкие по условиям возделывания сельскохозяйственных культур  ЭАА объединяют в агроэкологические типы земель, т.е. участки, однородные по агроэкологическим требованиям культуры или группы культур и условиям возделывания.

Результаты агроэкологической  оценки земель отображаются в виде карты агроэкологических типов  и групп земель.

Возможности использования типов земель рассматриваются с позиций последовательного преодоления лимитирующих агроэкологических условий и адаптации. Часть их поддается регулированию или даже управлению, часть можно регулировать ограниченно, а часть условий не поддается направленному изменению вообще, к ним можно лишь адаптироваться. В соответствии с этими условиями типы земель ранжируются по степени пригодности для возделывания сельскохозяйственных культур в виде группировки, включающей категории и группы земель по характеру и способу преодоления ограничивающих факторов при возделывании данной культуры или группы близких по агроэкологическим требованиям культур.

I категория. Земли, пригодные для возделывания всех сельскохозяйственных культур без особых ограничений, за исключением управляемых факторов, которые оптимизируются с помощью удобрений и обычных агротехнических мероприятий.

II категория. Земли, пригодные для возделывания всех сельскохозяйственных культур с ограничениями, которые могут быть преодолены простыми агротехническими, мелиоративными и противоэрозионными мероприятиями. Делятся на две группы.

II₁. С ограничениями, преодолеваемыми с помощью простых агротехнических и культуртехнических мероприятий. Это равнинные ландшафты, не подверженные эрозии и дефляции. В числе ограничивающих факторов преобладают регулируемые (повышенное содержание обменного натрия, умеренная засоленность, каменистость, закустаренность). В числе ограниченно регулируемых факторов имеют место умеренная комплексность почвенного покрова, обусловленная микрорельефом, кратковременное переувлажнение, пониженное содержание гумуса. Из нерегулируемых факторов – неконтрастные почвенные комбинации, обусловленные различной литологией почвообразующих пород.

II₂. С ограничениями, преодолеваемыми с помощью агротехнических мелиораций и противоэрозионных (противодефляционных) агротехнических мероприятий. В группу входят земли, которые помимо ограничений, характерных для группы II₁, отличаются склонностью к проявлению эрозионных процессов. Располагаются в эрозионном рельефе умеренной сложности. Преодоление эрозионных процессов достигается с помощью обработки почвы поперек склона; щелевания, бороздования; безотвальной системы обработки почвы с сохранением на поверхности пожнивных остатков, оставлением соломы, полосного размещения культур, паров и многолетних трав и других агротехнических мероприятий при соответствующей противоэрозионной организации территории.

III категория. Земли, пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур с ограничениями, которые могут быть преодолены среднезатратными гидротехническими, химическими, лесными, комплексными мелиорациями. Делятся на три группы.

III₁. Переувлажненные земли, которые могут быть улучшены путем осушения с помощью относительно простых дренажный устройств. Это почвы с глеевыми горизонтами в комплексах с автоморфными почвами.

III₂. Земли, требующие затратных агротехнических химических, комбинированных мелиораций. Это солонцовые другие почвы с плотными горизонтами в различных комплексах. Могут быть улучшены мелиоративными обработками (плантажными, ярусными и др.), сплошной химической или комбинированной мелиорацией (гипсование на фоне плантажа и др.)

III₃. Земли, интенсивное использование которых возможно на фоне противоэрозионных гидротехнических и лесомелиоративных мероприятий при контурной организации территории. Расположены в сложных эрозионных ландшафтах, используются в контурно-мелиоративных системах земледелия.

IV категория. Земли, мало пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур вследствие неустранимых ограничений по условиям литологии почвообразующих пород, рельефа, мелиоративного состояния и весьма ограниченных возможностей адаптации.

V категория. Земли, потенциально пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур после сложных гидротехнических мелиораций. Это болотные, сильно засоленные почвы, использование которых возможно лишь при создании сложных оросительных или осушительных систем.

VI категория. Земли, непригодные для возделывания сельскохозяйственных культур из-за неустранимых ограничений и незначительных возможностей адаптации. Используются под пастбища, лесохозяйственные угодья и для других целей.

Размеры участков, отвечающих агроэкологическим типам земель, зависят от адаптивного потенциала культивируемых растений и производственно-ресурсного потенциала товаропроизводителя, способного изменить агроэкологические условия с помощью мелиоративных и других мероприятий. По площади типы земель соответствуют полям севооборотов или производственным участкам.

Процедура формирования типа земель из ЭАА учитывает наряду с уровнем интенсификации предотвращение процессов деградации и загрязнения ландшафтов. Особо выделяются ЭАА, являющиеся очагами деградации ландшафтов: эрозии, дефляции, заболачивания, засоления и др. На них налагаются соответствующие ограничения по использованию.

В пределах агроэкологических  групп земель с учетом структурно-функциональной иерархии агроландшафтов решаются задачи противоэрозионной организации территории, размещения мелиораций, лесовосстановительных работ, экологических ограничений, применительно к агроэкологическим типам земель формируются звенья систем земледелия.

1.3 Объект исследований

 1.3.1 Географическое положение ОП «Лысогорское»

          Объектом исследования стало ОП "Лысогорское" расположено в юго-восточной части Лысогорского района Саратовской области компании «Русский гектар».

          Центр управления хозяйством находится в районном центре Лысые Горы и в 80 км от областного центра города Саратова.

        Хозяйство организовано на землях, принадлежащих в советский период совхозу «Дмитровский». Территория землепользования представлена основным земельным массивом и участками, отстающими на расстояниях нескольких км. Между ними располагаются землепользования фермеров.

Агроэкологические условия ОП «Лысогорское» Саратовской области.

1.3.2 Климат. Предприятие «Лысогорское» располагается в южной степной зоны. По природно-экологическому районированию Саратовской области хозяйство относится к Центральной правобережной зоне.

По схеме агроклиматического районирования Саратовской области      землепользование хозяйства входит в теплый, засушливый район, с гидротермическим коэффициентом (ГТК) -0,7-0,8.

Среднегодовая температура воздуха  по многолетним данным составляет 4,1-4,7°. Наиболее низкие температуры отмечаются в январе (-12,0 - -12,6°), самые высокие - в июле (+20,9 +21,4°). Абсолютный максимум температуры отмечается в июле (+40°)_, абсолютный минимум - в январе (-41°). Годовой ход температуры характеризуется быстрым нарастанием тепла весной, что вызывает необходимость завершения полевых работ в предельно сжатые сроки.

Дата перехода температуры воздуха  через +5⁰ весной – 15-17 апреля, осенью – 15-17 октября, продолжительность периода с температурой выше +5° - 180-184 дня; выше +10° - 145-153 дня (с 26 апреля по 21-26 сентября); выше +15° - 105-111 дней ( с 17-23 мая по 7 сентября).

Термические ресурсы превышают  потребности в тепле всех   возделываемых в хозяйстве культур; суммы положительных температур за период с температурой выше +5°  составляет - 2787, выше +10° - 2531, выше +15° - 3337, что обеспечивает возможность получения дополнительной продукции поздних теплолюбивых и пожнивных культур в благоприятные по увлажнению второй половины лета года.

Средняя продолжительность  безморозного периода (134-138даей)  наступление  первого заморозка отмечается 22-26 сентября, последнего -10-11мая (в среднем), однако в отдельные годы поздние весенние заморозки возможны до 8 июня, а ранние - с 1 сентября.

По многолетним данным почва замерзает в последней декаде ноября, средняя глубина промерзания в декабре - 16 см, январе –39 см, феврале - 39 см, марте - 57 см, оттаивает почва к середине апреля, мягкопластичное состояние (спелость) почве наступает к 19 апреля.