<<
>>

Оценка большой системы агрохимических показателей пахотных почв Нязепетровского района

Постойко В.Н., Уразбекова А.К.

ФГОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины»

г. Троицк

Человек пытается изменить состояние почвы различными агрохимическими меро­приятиями, но не ясна правильность этой деятельности, нет четкой обоснованности реше­ний.

Поэтому зачастую ее изменение ведет к нарушениям биологических процессов не толь­ко в почве, но и в растениях, выращиваемых на ней.

Исследования агрохимических свойств почвы проводятся давно. Хорошо изучено гумусное состояние, азотный режим почвы, содержание тяжелых металлов и других токси­кантов в ней; описано их влияние на окружающую среду, в частности, на продуктивность пашни и урожай культур, в зависимости от типа почвы. Однако в этих и других ис­следованиях почва и ее агрохимические компоненты не рассматриваются как экосистема. В связи с чем, совершенно не ясна ее роль как природного компонента в изменении различных веществ.

Целью исследований было установить закономерности изменения большой системы агрохимических показателей пахотных почв Нязепетровского района Челябинской области.

B задачи исследования входило:

• Оценить содержание агрохимических показателей в пахотных почвах;

• Определить через систему агрохимических показателей почвы наличие ведущих «проблем», что позволит наметить пути их решения.

Материал и методика. Экспериментальная часть выполнялась в АОЗТ Шемаха Нязепетровского района. Отбор проб почвы проводился на глубине 0-40 см. Материалом иссле­дования явились 18 агрохимических показателей целинных почв за 1993 - 1997 гг (данные ЧНИИСХа), которые были подвергнуты системному анализу с помощью разработанного ал­горитма.

Результаты исследования. Для объяснения результатов была выдвинута гипотеза, со­гласно которой каждый уровень (эшелон) пирамиды представляет собой определенную глу­бину слоя почвы (см):

0,0 - 13,0 - верхний (третий эшелон)

13,1 - 26,0 - средний (второй эшелон)

26,1 - 40,0 - нижний (первый эшелон)

Важно отметить, что в пахотной почве слои располагаются от вершины к основанию,

рис. 1.


Рисунок 1 - Слои пахотной почвы Нязепетровского района

Отметим также, что взаимодействие подсистем элементов между собой и окружаю­щей средой, происходит через потоки ресурсов. В частности, поступление ресурсов протека­ет последовательно для элементов - слева направо (^), а изъятие наоборот (^).

Как оказалось, большая система агрохимических показателей пахотной почвы (n = 18) организуется в трех уровневую структуру в виде пирамиды, рис. 2.

По горизонтали представлены подсистемы, а по вертикали - их эшелоны. В подсис­темах обозначены наиболее важные показатели: в левом верхнем углу - элементы активиза­ции, величины которых необходимо изменять, чтобы запустить подсистему; в правом ниж­нем углу - результаты деятельности подсистем.

При рассмотрении нижнего слоя (26,1 - 40,0 см) большой системы оказалось, что в структуре пашни присутствует 11 ресурсодефицитных показателя, или 61,1%. Максимально это выражено у «аммиачного азота» (-2,628), в наименьшей степени у «цинка» (-0,283), табл.

1.


Примечание: * - элемент активизации, ** - итог деятельности подсистем

Рисунок 2 - Синергетические взаимоотношения подсистем и эшелонов большой системы аг­рохимических показателей пахотной почвы Нязепетровского района

Ресурсообладающими являлись в пашне семь агрохимических характеристик, или 38,9 %. Минимальное их содержание отмечено для «свинца» (0,252), максимальное - «обще­го гумуса» (2,346).

Таким образом, в нижнем слое пашня поглощает больше, а выделяет меньше ресур­сов.

В тоже время в пахотной почве в 1,1 раза больше - проявляющих стремление к выде­лению ресурсов в основном за счет тяжелых металлов, поглощаемых сельскохозяйственны­ми культурами.

Таблица 1 - Ресурсодефицитные и ресурсообладающие свойства агрохимических показателей большой системы пахотной почвы

- сумма и место, занимаемое показателем в структуре эшелона большой системы объекта

В нижнем слое структурами системы пашни формируется четыре подсистемы, через которые она стремится решить следующие проблемы: повысить количество азота легкогид­ролизуемого ^ азота общего ^ ванадия ^ обменного натрия, табл. 2.

Таблица 2 - Модели заключительных элементов подсистем в большой системе агрохимических показателей пахотной почвы Нязепетровского района

подсис­

темы

Вид уравнения Адекватность модели
F фактич.

F наилуч.

26,1 - 40,0 см
1. Y5 = 9,261 + 0,006 • X13 - 1,637 • X4 6,88* 6,88*
2. Y2 = 155,4 - 5,344 • X6 + 1,858 • Хш + 33,8 • X1 + 0,470 • X14 2,57 4,06
3. Y15 = 42,07 - 0,666 • X16 - 0,041 • X18 - 0,182 • X9 1,16 2,03
4. Y8 = 0,272 + 0,001 • X11 + 0,087 • X3 0,59 -
13,1 - 26,0 см
5. Y16 = 5,747 + 0,006 • X2 - 0,012 • X13 0,19 -
6. Y11 = -44,33 + 57,34 • X5 + 12,97 • X15 - 25,75 • X6 3,44 3,44
0,0 - 13,0 см
7. Y16 = -1,46 + 1,15 • X5 - 0,01 • X11 1,95 1,95

Примечание: * - p < 0,05 - 0,01; Yu - изъятые при получении наилучшей модели компоненты

На среднем уровне структуры пахотной почвы формируют две подсистемы, с помо­щью которых реализуется увеличение содержания стронция ^ уменьшение количества мар­ганца, табл. 2.

При рассмотрении среднего уровня (13,1 - 26,0 см) пирамиды установлено, что в структуре системы агрохимических показателей почвы пашни присутствует шесть ресурсо­дефицитных элемента, или 75 %. Отсюда максимально это выражено у «никеля» (-1,059), минимально - «стронция» (-0,337).

Ресурсообладающими являлись в пахотной почве две характеристики, или 39 %. При­чем минимальное - у «азота общего» (0,671), максимальное - у «азота легкогидролизуемо­го» (0,930).

Таким образом, на среднем уровне пашня также поглощает меньше, а выделяет боль­ше ресурсов. Это свидетельствует о значительной ее восприимчивости к факторам внешней среды.

В структуре поверхностного слоя (0,0 - 13,1 см) системы пахотной почвы присутст­вуют два ресурсодефицитных показателя, или 50 %. Максимально это выражено у «строн­ция» (-0,081), минимально - у «марганца» (-0,044) .

Ресурсообладающими являлись в почве пашни две характеристики, или 50 %. Мини­мальное содержание присуще «азоту легкогидролизуемому» (1,021), максимальное - «азоту общему» (1,034). То есть на этом уровне у пашни происходит равномерное поглощение и выделение ресурсов.

Индекс системообразования в пахотной почве - 0,061, что свидетельствует о низкой устойчивости данного уровня.

Кроме того, на этом уровне структура почвы формирует управляющую подсистему, с помощью которой реализуется стремление к понижению содержания «стронция», табл. 2.

Готовность структур пахотной почвы к переменам у нижнего слоя пирамиды доста­точно высокая (1,329), в среднем она повышается (2,687), а в верхнем - понижается (0,061), свидетельствуя об открытости почвы пашни на управляющем уровне, рис. 3.

Оценка синергетических взаимоотношений различных слоев большой системы агро­химических показателей позволяет выделить следующие особенности пахотных почв Нязепетровского района: •


Рисунок 3 - Стабильность уровней большой системы агрохимических показателей пахотной почвы Нязепетровского района

рархической важности осуществляется изменением концентрации никеля → обменного кальция → стронция → марганца →азота общего →азота легкогидролизуемого →азота легкогидролизуемого;

• основными запускающими элементами в пирамиде большой системы пахотной почвы, иерархически снижающимися в своем влиянии, являются азот легкогидролизуемый→стронций;

• наблюдается несовершенство в содержании азота легкогидролизуемого→азота общего→ванадия →обменного натрия → стронция →марганца;

• вне подсистем из-за недостатка ресурсов (вещественных, энергетических, инфор­мационных связей) в пахотной почве оказались обменный кальций, марганец, свинец, нит­ратный азот, обменный натрий, азот общий;

• устойчивость пашни к воздействию факторов окружающей среды (природные и антропогенные) высокая, что обусловлено почвозащитными и почвоохранными мероприя­тиями, включающими в себя учет системы обработки почвы, внесение удобрений, мелиора­тивные работы, технологии возделывания сельскохозяйственных культур и др.

Заключение. Системный подход к оценке почв Нязепетровского района Челябинской области показал, что в пахотной почве для получения более высоких урожаев необходимо осуществлять контроль по содержанию «стронция». Для этого нужно увеличить поступле­ние азота легкогидролизуемого и уменьшить количество марганца. Для улучшения деятель­ности системы почв контролировать содержание основных запускающих элементов. В па­хотной почве управляющая подсистема располагается на верхнем уровне, то есть она не за­щищена от воздействий окружающей среды.

Список литературы

1. Королев, В. А. Современные проблемы экологической геологии / В. А. Королев // Соровский образовательный журнал. - 1996. - № 4. - С. 60-68.

2. Мониторинг земель сельскохозяйственного назначения в стационарных пунктах по почвенно-климатическим зонам Челябинской области: Отчет за 1994. - Челябинск: ЧНИ- ИСХ, 1995. - С. 2-32.

3. Небел, Б. Наука об окружающей среде / Б. Небел. - М., 1993. - Т.1. - С. 101-102.

4. Постойко, В. Н. Сезонная характеристика системы тяжелых металлов почвы п. ГРЭС г. Троицка / В. Н. Постойко // Междунар. студен. научно-практ. конф-ция «Инноваци­онные подходы студентов в биологии, морфологии, физиологии, экологии и биотехноло­гии»: сборник науч. тр. - Троицк, 2008. - С. 160-164.

5. Самотаев, А. А. Синергические взаимоотношения в больших системах предпри­ятия / А. А. Самотаев, Ю. А. Дорошенко // Междун. междисц. науч. конф-ция «Синергетика в естественных науках». - Тверь: ТГУ, 2008. - C. 257-260.

<< | >>
Источник: По материалам международных студенческих научно-практических конференций. Инновации студентов в области ветеринарной медицины биологии, экологии и зоотехнии. Современные проблемы товароведения, товарный консалтинг и экспертиза товаров.. 2010

Еще по теме Оценка большой системы агрохимических показателей пахотных почв Нязепетровского района:

  1. Оценка большой системы агрхимических показателей целинных почв Нязепетровского района
  2. Исследование и оценка некоторых показателей нервной системы и психического здоровья человека
  3. Курсовая работа. Характеристика показателей общественного здоровья и здравоохранения в районе, 2010
  4. Показатели обеспеченности населения района врачами , средним медицинским персоналом и больничными койками
  5. К вопросу о распространенности токсокароза и оценке уровня загрязненности почвы яицами токсокар в Кировском районе г. Перми
  6. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВРЕМЕННОГО АНАЛИЗА ПСНС
  7. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КУПОЛА ГИСТОГРАММЫ
  8. ОЦЕНКА СТАТИСТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
  9. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРИАЦИОННОЙ ПУЛЬСОМЕТРИИ
  10. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА
  11. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ АВТОКОРРЕЛЯЦИОННОГО АНАЛИЗА
  12. ОЦЕНКА АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РЕБЕНКА
  13. Нормирование качества почв
  14. ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ РИТМОГРАФИИ
  15. Клиническая оценка показателей ВСР при различных патологических состояниях
  16. Информативность методик оценки показателей физического развития детей и подростов на популяционном уровне