Расчет системного критерия экологического равновесия
Продукционного процесса и средообразования
Оптимизация взаимосвязанных противоположных почвенных процессов минерализации и гумификации, составляющих сущность почвообразования – важнейшая задача экологического земледелия, успешное решение которой позволит контролировать и целенаправленно воздействовать на центральное экологическое равновесие как в почвенном блоке, так и агроэкосистемы в целом. Именно сбалансированностью в почве процессов минерализации и гумификации органического вещества обуславливается, с одной стороны, урожайностью возделываемых культур, с другой - степенью воспроизводства почвенного плодородия, то есть формируется центральное экологическое равновесие в агросистеме между продукционными и средообразующими процессами.
О сбалансированности минерализации и гумификации в почве, продукционного и средообразующего процессов в агроэкосистеме с достаточной степенью достоверности можно судить путем определения системного биохимического критерия устойчивости (Куст) как отношения азота (Nа) выноса урожаями культур севооборота к азоту (Nв), аккумулированному в приросте гумуса. Системный критерий экологической устойчивости агроэкосистемы рассчитывается по формуле: Куст = Nв/Nа или Nву/Nа
Таблица 12 - Критерии устойчивости агроэкосистем при различных
Системах земледелия
| № | Система земледелия | Вынос азота за ротацию, кг/га | Вынос азота из удобрений, кг/га | Аккумуляция азота в приросте гумуса, кг/га | Критерии устойчивости агроэкосистем |
| Nв | Nву | Nа | Nв/ Nа | ||
| Без удобрений | |||||
| Традиционная | |||||
| Альтернативная | |||||
| Экологическая |
Достоинство данного методического подхода определения системного критерия устойчивости функционирования агроэкосистем состоит в том, что он отвечает главному методологическому требованию универсальности геоиндикатора, с помощью которого осуществляется оценка продукционного и средообразующего процессов. В качестве такого геоиндикатора используется азот, элемент № 1 на планете Земля, что особенно актуально и приоритетно для позитивного решения азотной проблемы, имеющей биосферное значение.
Расчет энергетической эффективности систем земледелия
Разработка энерго- и ресурсосберегающих технологий и систем земледелия – важнейшая составляющая экологизации сельскохозяйственного производства.
Используя расчетно-нормативную методику РСХАН производится расчет энергетической эффективности сравниваемых систем земледелия и заполняет таблицу 13. На основании проведенных расчетов делается энергетическая оценка энергопотребности традиционной, альтернативной и комбинированной (интегральной) систем земледелия.
Таблица 13 - Энергетическая оценка эффективности
Систем земледелия
| № | Системы земледелия | Общие энергозатраты, МДж | Продуктивность за ротацию | Энергозатраты на 1 т зерновых единиц, МДж | Коэффициент энергетической эффективности | |
| Зерновые единицы, т/га | МДж | |||||
| Без удобрений | ||||||
| Традиционная | ||||||
| Альтернативная | ||||||
| Экологическая |
Заключение
На основании проведенных балансовых биогеохимических расчетов студенты делают заключение об устойчивости функционирования агроэкосистем при традиционной, альтернативной и экологической системах земледелия.
Одновременно студент обосновывает изменение величин экологически оптимальной урожайности культур севооборота при различных системах земледелия.
Окончательная оценка системам земледелия делается по результатам расчета энергетической эффективности.
Выясняются особенности миграции азота, внесенного с различными видами удобрений. Определяется, какая часть азота пошла на биосинтез культурных растений, какое на ресинтез гумусовых веществ, а какое количество за вычетом биоутилизации может стать источником загрязнения окружающей среды.
Приложение 1
Титульный лист курсового проекта