Мероприятия по воспроизводству и оптимизации плодородия дерновоподзолистой легкосуглинистой почвы и система применения удобрений в полевом паротравянозерно

Содержание Введение

1. Общие сведения о хозяйстве

1.1 Земельная площадь хозяйства в целом под основными сельскохозяйственными угодиями

1.2 Поголовье скота на 100 га сельскохозяйственных угодий

1.3 Агрохимическая характеристика почв по полям севооборота

1.4 Агротехническая оценка севооборота

1.4.1 Чередование культур в севообороте

1.4.2 Биологические особенности культур

2. Мероприятия поповышению плодородия почв

2.1 Известкование

2.2 Фосфоритование

2.3 Повышение калийного уровня

2.4 Органические удобрения

3. Балансовый метод определения потребности растений в элементах питания

3.1 Определение доз элементов питания под отдельные культуры на год освоения

3.2 Баланс питательных веществ в севообороте

4. Размещение органических и минеральных удобрений в севообороте под отдельные культуры

4.1 Размещение органических и минеральных удобрений по срокам и способам внесения

4.2 Расчёт общей потребности севооборота в органических и минеральных удобрениях Заключение Используемая литература

Введение

Агрохимия — это наука о взаимодействии растений, почвы и удобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур, о круговороте веществ в земледелии и использовании удобрений для увеличения урожая, улучшения его качества и повышения плодородия почввы. Современная агрохимия — теоретическая биологическая и химическая дисциплина, имеющая прямую связь с практикой сельскохозяйственного производства.

Главная задача агрохимии — управление круговоротом и балансом химических элементов в системе почва — растение.

Общей задачей агрохимии является разработка научных основ применения удобрений. Сюда входит большой круг вопросов, которые можно свести к следующим трем проблемам: питание растений, свойства почвы в связи с применением удобрений и приемы рационального применения удобрений (минеральных, органических, средств химической мелиорации почв) в связи с круговоротом питательных веществ в земледелии.

Удобрение — это вещества, предназначенные для улучшения питания растений и повышения плодородия почв в целях увеличения урожая сельскохозяйственных растений и улучшения качества получаемой продукции.

Главной целью применения удобрений является улучшение питания растений (Агрохимия и система удобрения /А.В. Петербургский, 1967).

Система удобрений — это основанное на знаниях свойств и взаимоотношений растений, почвы и удобрений, агрономически и экономически наиболее эффективное и экологически безопасное применение удобрений при любой обеспеченности ими хозяйства в каждом севообороте с учетом конкретных климатических и экономических условий. Использование удобрений в целях повышения плодородия почвы, урожая сельскохозяйственных культур, улучшение качества продукции и повышения производительности труда в хозяйстве.

Система удобрения в хозяйстве — это комплекс организационно-хозяйственных и агротехнических мероприятий по накоплению и рациональному применению органических и минеральных удобрений. Также химических мелиорантов (извести и гипса) в целях улучшения плодородия почвы, качества растениеводческой продукции, повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и повышения производительности труда в сельском хозяйстве с учетом конкретных почвенно-климатических и экономических условий.

Основными задачами системы удобрений в хозяйстве являются:

· получение высоких и устойчивых урожаев с хорошим качеством продукции;

· систематическое повышение плодородия почв;

· реализация экологических функций удобрений в агроценозе, производительности труда;

· снижение себестоимости продукции растениеводства;

· высокая экономическая оплата единицы применяемого удобрения и обеспечение наивысшей прибыли в хозяйстве.

Система удобрений в севообороте — это план размещения органических и минеральных удобрений, химических мелиорантов и других удобрительных средств по полям севооборота с установлением их видов, форм наиболее эффективных доз под каждую культуру, с учетом обеспечения максимального агрономического и экономического эффекта при непрерывном росте плодородия почв и улучшения их агрохимических, биологических и агрофизических свойств. Эффективность удобрений в севообороте при правильном чередовании культур — более высокая, чем при монокультуре или нарушении севооборота.

Система удобрения отдельных культур при их чередовании в севообороте — это план применения органических и минеральных удобрений, в которых предусматриваются дозы, формы, сроки и способы их внесения с учетом следующих условий: планируемого урожая, биологических особенностей питания культуры, чередования культур в севообороте особенностей их агротехники, почвенно-климатических условий, свойств удобрений, сочетания органических и минеральных удобрений, экономических условий в хозяйстве.

При разработке системы удобрения в севообороте необходимо учитывать систему почвозащитной обработки почвы, особенности предшественников, характер пожнивных и корневых остатков, их влияние на агрохимические, водно-физические свойства, микробиологическую активность (Агрохимия…, 1984).

1. Общие сведения о хозяйстве

1.1 Земельная площадь хозяйства в целом под основными сельскохозяйственными угодьями Пашня 1560 га, из них а) полевой севооборот 1040 га, б) кормовой севооборот 520 га, сенокосы и пастбища 234 га, Всего сельскохозяйственныых угодий 1794 га.

1.2 Поголовье скота на 100 га сельскохозяйственных угодий а) лошади 3

б) крупный рогатый скот 32

1.3 Агрохимическая характеристика почв по полям севооборота Почва — дерново-подзолистая легкосуглинистая. Содержание гумуса — 1,5−2,4%, рН — 5,0−5,7, сумма обменных оснований — 12−15 ммоль/100г, Нг — 3,1−4,0 ммоль/100г почвы, содержание P2O5 — 30−40 мг/кг, К2О — 50−56 мг/кг.

Таблица 1 — Агрохимическая характеристика почв по полям севооборота

На всех полях севооборота обеспеченность фосфором и калием низкая, а в известковании нуждаются поля с 4 по 8. Значит необходимо на всех полях проводить фосфоритование и повышение калийного уровня, а для обеспечения положительного баланса гумуса нужно вносить органические удобрения и для обеспечения растений элементами питании — минеральные.

1.4 Чередование культур в севообороте Севооборот — это научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и чистого пара во времени и по полям.

Схема севооборота — это перечень сельскохозяйственных культур и паров в порядке их чередования в севообороте и по годам (Земледелие…, 2000). В таблице 2 представленна схема полевого севооборота.

Таблица 2 — Характеристика полевого севооборота

1.4.1 Агротехническая оценка севооборота Чистый пар является отличным пердшественником для озимой ржи. Чистые пары выполняют очень важные агротехнические функции: накопление, сохранение и рациональное использование почвенной влаги; мобилизация питательных веществ в почве; борьба с сорными растениями, вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур.

В паровом поле имеется возможность для хорошей заправки почвы органическими и минеральными удобрениями, проведения известкования, гипсования и других мелиоративных мероприятий.

Озимая рожь является хорошим предшественником для яровой пшеницы с подсевом клевера. Озимая рожь хорошо использует осенние и ранневесенние осадки, весной быстро трогается в рост, затеняя сорные растения, является сороочищающей культурой. Оставляет после себя около 60 ц/га органической массы в воздушно-сухом состоянии.

Яровая пшеница с подсевом клевера. Под покровом пшеницы клевер формирует корневую систему, а после уборки вегетирует до поздней осени и уходит в зиму.

Клевер 1 г. п. на сено, клевер 2 г. п. на сено — пласт клевера является отличным предшественником для яровых зерновых культур. Благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями накапливает до 80−90 кг чистого азота. Оставляет после себя 80−90 ц органической массы в воздушно-сухом состоянии. Хорошо обструктуривает почву. Является хорошей сороочищающей культурой.

Ячмень. Для ячменя лучшим местом в севообороте является поле по пласту многолетних трав. Ячмень отличается повышенным потреблением питательных веществ в начальный период вегетации, используется на фураж.

Картофель продовольственный — пропашная культура является хорошим предшественником для всех последующих культур. Под картофель проводится тщательная обработка пред посадкой, вносятся органические удобрения — навоз, улучшается плодородие почвы и в течение лета проводится тщательная обработка за посадками картофеля.

Овёс. Отличными предшественниками для овса являются пропашные культуры, в данном случае — картофель. Овес, как предшественник, занимает особое место среди зерновых культур, так как он почти не поражается корневыми гнилями и другими болезнями зерновых культур.

Таким образом, чередование культур соответствует агротехническим требованиям предшественников, сохранению плодородия почвы и обеспечения питания растений.

1.4.2 Биологические особенности культур Озимая рожь более засухоустойчива, чем другие озимые культуры, что объясняется хорошим развитием корневой системы, менее требовательна к почве, чем другие зерновые культуры. Она может давать удовлетворительные урожаи на малоплодородных почвах, легких супесях и рыхлых песчаных почвах, а также на участке с повышенной кислотностью и слабозасоленных.

Озимая рожь отличается от других зерновых культур мощно развитой корневой системой и высокой способностью усваивать питательные вещества. На образование 1 т зерна она расходует, кг: N — 25−32, P2O5 — 14−15, K2O — 25−30, CaO — 6−10, Mg — 2−5.

Потребление питательных веществ озимой рожью заканчивается в основном в фазу цветения. Наиболее интенсивно элементы питания поступают в фазы кущения и выхода в трубку. Обеспеченность растений питательными веществами в этот период развития имеет очень важное значение. Критический период по фосфору приходится на период всходов.

Пшеница с подсевом клевера. Пшеница является самой требовательной культурой среди яровых зерновых. Лучшими почвами являются черноземы оподзоленные и выщелоченные, серые лесные и карбонатные, по гранулометрическому составу почвы должны быть среднесуглинистыми и легкосуглинистыми, оптимальная кислотность — 6,5−7,3, поэтому при выращивании на дерново-подзолистых почвах в первую очередь проводят известкование.

Корневая система мочковатая, хорошо развита, на 60% распологается в пахотном слое. Особенностью яровых является короткий вегетационный период — 85−110 дней.

Потребление элементов питания неравномерное. Первый период (две недели после появления всходов) критичен по фосфору, на бедных почвах и по азоту. Максимальный период потребления — фаза кущения-колошения.

Вынос 1 т составляет N35P12K25 .

Так как пшеница является покровной, то дозу азота уменьшаем на 1/3−½ при этом суммарная доза азота не должна быть больше 60 кг/га. Потребность элементов питания клевера ссумируется с пшеницей и вносится под пшеницу.

Клевер 1 г. п. и 2 г. п. на сено после себя оставляют многочисленное количество растительных остатков богатых азотом (обогащение почвы азотом — 150 -300 кг). Корневая система — стержневая, на глубине 2−2,5 см. Особенностью является то, что их подсевают под покровную культуру. При хорошей азотфиксации почва обеспечена Р и К, Са и Мg и Мо. Лучшими почвами являются дерново-подзолистые тяжелосуглинистые. Клевер в 1 год жизни потребляет не значительное количество питательных элементов. Во 2 год жизни наблюдается 3 периода максимального потребления:

· с момента образования стеблей до начала образования головки;

· от начала бутонизации до начала цветения;

· период полного цветения до начала созревания головок;

Вынос элементов питания: 1 тонна сена выносит N -20 кг, P2O5 -6 кг, К2О -15 кг. Органические удобрения под клевер не вносят, лучше под предшественники. При подсеве клевера под однолетние травы можно вносит органические удобрения в дозе — 30−40 т/га. Прибавка от органических удобрений — 12−15 ц/га. Непосредственно под клевер вносят одни минеральные удобрения — 90 -120 кг/га.

В отношении фосфора наблюдается критический период в фазу всходов.

Ячмень менее зимостоек и морозостоек, чем озимая пшеница и рожь, сравнительно засухоустойчивая культура и более скороспелая. Благодаря этой особенности ячмень не подвергается «захватам» и «запалам», а также воздействию суховеев.

Ячмень предъявляет повышенные требования к почве. Для него наиболее пригодны почвы с мощным гумусовым горизонтом, высоким содержанием питательных веществ и хорошими водно-физическими свойствами.

На формирование 1 т зерна с соответствующим количеством побочной продукции ячмень выносит, кг: N — 32−36, P2O5 — 11−12, K2O — 20−24. Весной проводят раннюю подкормку азотными удобрениями в период отрастания растений. Вторая подкормка приурочена к фазе выхода в трубку.

В начальные фазы развития ячмень потребляет наибольшее количество питательных веществ. В период всходы — кущение он потребляет около половины фосфора и азота и почти три четверти калия от всего их количества используемого в течении вегетации. Критический период по фосфору приходится на период всходов Картофель в период клубнеобразования в значительной мере используется на рост клубней азот, фосфор, калий и другие элементы, накопленные в ботве. Для выращивания мощной ботвы в период от появления всходов до клубнеобразования необходимо интенсивное азотное питание картофеля. Однако избыточное, особенно одностороннее питание азотом после цветения, вызывает рост ботвы, задерживает процесс клубнеобразования. Калийное питание картофеля имеет большое значение, как в период формирования ботвы, так и во время образования клубней. Наибольшее количество азота, фосфора, калия потребляется картофелем в период бутонизации и цветения растений, что соответствует наивысшим приростам надземной массы картофеля. Картофель хорошо переносит кислую реакцию почвы, оптимальная рН=5−6. Вынос элементов 100ц клубней с ботвой N — 50−70 кг, P2O5 — 60−80 кг, К2О — 60−80 кг.

Овес может произрастать и давать хорошие урожаи на супесчаных, суглинистых, глинистых и торфяных почвах благодаря хорошо развитой корневой системе, обладающей высокой поглотительной способностью. Овес выносит повышенную кислотность почвы, его можно возделывать на кислых почвах и при освоении торфяников. Солонцеватые почвы для овса не пригодны.

Благодаря хорошо развитой корневой системе овес очень эффективно использует плодородие почв и питательные вещества, оставшиеся от предшествующей культуры. Овес отзывчивее на внесение минеральных удобрений, особенно азотных и характеризуется более растянутым периодом потребления питательных веществ и слабым накоплением элементов минерального питания в начале вегетации. Особенно сильно влияет на урожайность и качество зерна внесение органических удобрений под предшествующую культуру. Вынос питательных веществ на формирование 1 т зерна составляет, кг: N — 29−31, P2O5 — 10−12, K2O — 32−38. Период максимального потребления питательных веществ приходится на фазы выхода в трубку и колошения. Критический период по фосфору приходится на период всходов.

2. Мероприятия по повышению плодородия почв

2.1 Известкование Известкование является коренным приемом повышения плодородия кислых дерново-подзолистых почв. Известь оказывает многостороннее действие на почву. Она устраняет кислотность почвы, уменьшает содержание подвижного алюминия, улучшает микробиологическую деятельность в почве (аммонификацию, нитрификацию клубеньковых и свободно живущих в почве азотфиксирующих микроорганизмов), повышает насыщенность почв основаниями и буферность почв против подкисления.

Известкование улучшает физические свойства почв, их водный и воздушный режим. Кальций положительно влияет на рост и развитие корневой системы растений, на физиологическую уравновешенность питательного раствора. Известкование повышает подвижность молибдена в почвах и улучшает молибденовое питание растений.

По отношению к кислотности почвы и известкованию основные культурные растения подразделяют на следующие группы:

· 1 группа — люцерна, клевер луговой, свекла, очень чувствительны к кислотности почвы и требуют нейтральной реакции или слабощелочной (рН 6,2−7,2), очень хорошо отзываются на известкование.

· 2 группа — пшеница, ячмень, кукуруза, горох, бобы, вика требуют слабокислой и близкой к нейтральной реакции (рН 5,1−6,0), хорошо отзываются на известкование.

· 3 группа — тимофеевка, овес, рожь, гречиха, переносят умеренную кислотность

(рН 4,6−5,0), но лучше растут при слабокислой реакции, положительно реагируют и на высокие дозы извести.

· 4 группа — подсолнечник, картофель, лен, легко переносят умеренную кислотность и требуют известкования только на сильнои среднекислых почвах.

· 5 группа — чай, люпин, малочувствительны к повышенной кислотности почвы.

Под влиянием извести ускоряются процессы минерализации питательных элементов органических удобрений, использование их растениями и, следовательно, одновременно усиливается положительное влияние вносимой извести на свойства почвы и растения.

Прибавки сильно колеблются в зависимости от степени кислотности почвы, дозы извести и биологических особенностей возделываемых культур. Особенно высокую эффективность дает известь при внесении ее под культуры, чувствительные к кислотности почвы. Продолжительность действия извести зависит от дозы, на легких почвах действие извести в дозе 4−6 т/га наблюдалось в течение 20 лет.

Известкование не только коренной прием химической мелиорации кислых почв, но и средство повышения эффективности минеральных удобрений. На сильнокислых почвах минеральные не дают должной эффективности, тогда как на слабокислых оказывают высокое действие.

СаСО3 + Н2О + СО2 = Са (НСО3)2 = Са++ + 2НСО ;

При внесении в почву под влиянием углекислого газа вода будет насыщаться углекислотой и растворимость СаСО3 будет повышаться, так образуется бикарбонат кальция.

Са (НСО3)2 + 2Н2О = Са (ОН)2 + 2Н2О + 2СО2

Бикарбонат при взаимодействии с водой образует угольную кислоту и хорошо диссоциированное соединение Са (ОН)2.

Са (ОН)2 = Са++ + 2ОН;

ППК)2Н+ + Са (НСО3)2 = ППК) Са++ + 2Н2СО3

Аналогичная реакция происходит и при взаимодействии с почвой Са (ОН)2

ППК)2Н+ + Са (ОН)2 = ППК) Са++ + 2Н2О

(Агрохимия и система удобрений, 1967)

Определение доз известкового материала (3 способа):

1) Среднерекомендуемые дозы в зависимости от величины обменной кислотности и гранулометрического состава почвы, т/га. Возьмем из литературного источника.

сельскохозяйственный севооборот удобрение почва Таблица 3 — Дозы извести в зависимости от величины обменной кислотности и гранулометрического состава почвы, т/га

Так как почва легкосуглинистая, то на полях с 4 по 7 среднерекомендуемая доза составит 1,5 т/га, а на 8 поле — 3,0 т/га.

2) по величине гидролитической кислотности аСО3, т/га = Нг* 10 *50 *3 *106 * (2,5 * 106) / 1 000 000 000 = Нг * 1,5

2,5 * 106 — масса пахотного слоя почв легкого гранулометрического состава на 1 га, кг

1 000 000 000 — пересчет мг/га в т/га

10 — пересчет на 100 м-экв/100г в м-экв/кг

50 — количество СаСО3, необходимое для нейтрализации 1 м-экв Н+, мг Нг — гидролитическая кислотность, 100 м-экв/100г почвы.

Так как в данном севообороте почва легкосуглинистая, то дозы извести составят:

4 поле 3,6*1,25 = 4,50 т/га,

5 поле 3,7*1,25 = 4,63 т/га,

6 поле 3,8*1,25 = 4,75 т/га,

7 поле 3,9*1,25 = 4,88 т/га,

8 поле 4,0*1,25 = 5,0 т/га.

3) расчет доз извести на сдвиг реакции (рНКСl)

Доза СаСО3, т/га = (рНплан — рНисх) *Н/0,1

рНплан — планируемый уровень рНКСl, который предполагается достичь после известкования.

рНисх — исходное (фактическое) значение рНКСl.

Н — норма расхода СаСО3 для сдвига рНКСl на 0,1

Таблица 4 — Норма расхода для дерново-подзолистых почв:

На 4−7 полях проводится поддерживающие известкование, так как? рНkcl < 0,5, а на 8 поле — основное известкование, так как? рНkcl = 0,5.

Для известкования выбираем доломитовую муку, влажность — 12%, нейтрализующая способность — 80%, содержание частиц диаметром больше 1 мм — 15%.

Доза ИМ, т/га. = Д* 100* 100* 100/ А* (100-В)*(100-Г) Д — выбранная доз СаСО3, т/га, А — нейтрализующая способность известкового материала, % СаСО3

В — влажность известкового материала, %

Г — содержание частиц диаметром > 1 мм, %

Известкование нужно проводить в чистом пару, под зяблевую вспашку. Вносим разбросным способом, машинами АРУП-8, РУП-8.

Таблица 5 — Расчет доз извести по полям севооборота

Таблица 6 — План известкования в севообороте

2.2 Фосфоритование Фосфоритование — это прием по внесению труднорастворимых фосфатов, фосфоритной муки в севооборот на несколько лет.

Это один из важнейших приемов улучшения плодородия почв, повышения эффективности применения минеральных удобрений и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур. Фосфоритная мука вносится дозами: минимальные дозы (0,8−1,0 т/га) рекомендуется для почв легкого механического состава, максимальные дозы (2−2,5 т/га) рекомендуется для почв тяжелого механического состава. Дозой 1−1,5 т/га обеспечивается питание растений фосфором в течение 6−8 лет и существенно улучшает фосфатный режим почвы, что повышает продуктивность севооборота.

Улучшение фосфатного режима почв увеличивает эффективность других удобрений.

Фосфоритование является эффективным мелиоративным приемом повышения плодородия низкоплодородных кислых почв. Эффективность его зависит от степени кислотности почв и обеспеченности их подвижным фосфором. Первоочередное фосфоритование нужно проводить при рН 5,1−5,5 и содержанием подвижного фосфора выше 5мг/100 г почвы.

Фосфоритование проводится не чаще одного раза за ротацию севооборота, примерно через 8 лет. Ввиду плохой растворимости фосфоритной муки рекомендуется вносить и растворимые фосфорные удобрения, хотя бы в небольших дозах. При недостатке растворимых фосфатов их следует вносить в севообороте хотя бы 1 раз в 2 года.

Фосфоритование в севообороте лучше проводить в пару под озимые культуры и зерновые с подсевом бобовых трав, которые, используя фосфор фосфоритной муки, больше накапливают азота в почве, способствуя повышению продуктивности последующих культур севооборота. На фосфоритную муку хорошо отзываются люпин, горох, гречиха, горчица, корневая система которых легко усваивает фосфор из труднодоступных соединений. Эффективно применение фосфоритования при коренном улучшении лугов и пастбищ. Если этот прием проводят совместно с известкованием, то фосфоритную муку и известь вносят раздельно (перед вспашкой и после нее) в разные слои почвы, так как известь задерживает растворение фосфоритной муки. Фосфоритную муку следует вносить осенью под вспашку, а известь — весной под культивацию. На почвах, произвесткованных полной дозой извести, а также на сильно унавоженных применение фосфоритной муки нецелесообразно.

При фосфоритовании в почву вносится не менее 200 кг Р2О5, или 1 т в физическом весе муки. Труднорастворимые фосфаты лучше вносить под зябь, чтобы удобрения смешивались с большим объемом почвы. Растения нуждаются в фосфоре с начального периода своей жизни. Фосфоритование не только увеличивает урожай, но и улучшает его качество, повышает зимостойкость озимых культур, ускоряет созревание, способствует развитию корневой системы.

При внесении удобрений в основном приеме важна глубина их заделки, именно в тот слой почвы, где будет размещаться основная масса корней культуры, под которую вносятся удобрения. Фосфорная кислота слабо мигрирует по профилю почвы (3−5см). верхние слои почвы быстро пересыхают, и при мелкой заделке удобрения фосфор будет недостаточно использоваться корнями растений. Поэтому до посева фосфорные удобрения вносятся на глубину основной обработки почвы под данную культуру. Эффект от применения фосфоритной муки зависит также от способности растений усваивать фосфорную кислоту из труднорастворимых фосфатов.

Фосфоритную муку следует вносить в кислые почвы. Она постепенно под влиянием кислотности почвы разлагается сначала до двухзамещенного, а затем до однозамещенного фосфата кальция:

Са3(РО4)2 + 2НNO3 = CaHPO4 + Ca (NO3)2;

Са3(РО4)2 + 4НNO3 = Ca (H2PO4)2 + 2Ca (NO3)2.

График Голубева, прогноз действия фосфоритной муки Основным фактором эффективности фосфоритной муки является величина гидролитической кислотности. Голубевым было экспериментально доказано, что действие фосфоритной муки начинает заметно проявляться при величине гидролитической кислотности (Нг) не ниже 2,5 м-экв/100 г почвы. Начиная с величины Нг, равной 3 +0,1 Т (емкости поглощения), и выше, действие фосфоритной муки было не ниже, чем суперфосфата. Также установлена взаимосвязь действия фосфоритной муки от емкости поглощения почвы: с увеличением емкости поглощения при одной и той же гидролитической кислотности действие фосфоритной муки ослабляется. Наилучшее действие проявляется на почвах, имеющих одновременно высокую гидролитическую кислотность и небольшую емкость поглощения. (Агрохимия и система удобрений…, 1985).

1. График Голубева Н_Г м.-экв/100 г

10 Действие фосфорной муки не 9 ниже суперфосфата H = 3 + 0,1Е_КО

6 Фосфорная мука действует

4 слабее суперфосфата

2 Н=2,5

Е_КО

10 20 30 40 50 60

Доза Р2О5, кг/га = (Рплан. — Рисх.)* П/10,

где Рплан. — планируемое содержание подвижного фосфора, которое предполагается достичь после фосфоритования, мг/кг почвы;

Рисх. — исходное (фактическое) содержание подвижного фосфора, мг/кг почвы;

П — количество Р2О5, которое необходимо внести для увеличения содержания подвижного фосфора на 10 мг/кг почвы, кг.

Доза фосфоритной муки, т = Д/А* 10,

гдеД — доза фосфоритной муки, кг, А — содержание Р2О5 в фосфоритной муке.

Таблица 7 — Расчёт доз фосфоритной муки по полям севооборота

Для фосфоритования используется фосфоритная мука третьего сорта, содержание Р2О5 -20%.фосфоритную муку вносим в чистый пар вместе с компостами. Вносить можно любым центробежным разбрасывателем 1-РМГ-4.

Таблица 8 — План фосфоритования в севообороте

2.3 Повышение калийного уровня Рсчет доз К2О.

Расчет калийного уровня делают аналогично уровню фосфора. Формула аналогична предидущей, для повышения используют калий хлористый, действующее вещество — 60%.

Таблица 9 — Расчет KCL по полям севооборота.

Вносим в чистом пару осенью под зяблевую вспашку. Для внесения используем разбрасыватель АРУП-8.

2.4 Органические удобрения Содержание и динамика гумуса в почвах зависят от почвенно-климатических условий, структуры посевных площадей, интенсивности обработки почв, количества и качества применяемых удобрений и мелиорантов.

Органические удобрения являются не только важным источником питательных элементов для растений, но и пополняют запасы гумуса в почве — одного из основных показателей потенциального плодородия. Органические вещества почвы являются регулятором расходования элементов питания и предотвращают непроизводительные потери питательных веществ от вымывания, образования газообразных продуктов и труднорастворимых минеральных соединений, повышают эффективность минеральных удобрений. Почвы с большим содержанием гумуса биологически активнее: в них выше численность микроорганизмов, разнообразнее видовой состав, интенсивнее продуцируется СО2, повышена ферментативная активность. Гумусированные почвы отличаются лучшими физическими свойствами, водно-воздушным и тепловым режимами, устойчивы к эрозионным процессам особенно возрастает роль гумусированности почв при неблагоприятных погодных условиях.

Во всех почвенно-климатических зонах максимальные потери гумуса в результате эрозии и минерализации происходят в парующей почве, затем под пропашными культурами, еще меньше под зерновыми культурами и минимальные под многолетними травами.

Главные причины потерь гумуса пахотными почвами:

· усиление минерализации гумуса орошаемых почв впервые годы орошения (в последующие годы поддержание гумуса стабилизируется и даже повышаются);

· усиление минерализации органического вещества в результате интенсивной обработки и повышения степени аэрации почв;

· уменьшение количества растительных остатков, поступающих в почву при смене естественного биоценоза агроценозом;

водная и ветровая эрозия почв;

· усиление минерализации в результате осушительных мероприятий переувлажненных почв;

· разложение и биодеградация гумуса под влиянием физиологически кислых удобрений и активизации микрофлоры за счет вносимых удобрений.

Удобрения повышая продуктивность культур, увеличивают и количество корневых и пожнивных остатков их, а, следовательно, возврат органического вещества пожнивными остатками и с органическими удобрениями.

Органические удобрения, непосредственно пополняя запасы органического вещества, способны при определенных дозах на разных почвах поддерживать бездефицитный баланс гумуса.

Интенсивное земледелие должно предусматривать не только бездефицитный баланс гумуса, но и расширенное его воспроизводство. А это возможно при рациональном сочетании органических и минеральных удобрений с учетом специализации севооборотов, и конкретных почвенно-климатических условий.

Под естественной растительностью гумус накапливается довольно быстро, и количество его становится стабильным, т. е. запасы гумуса сохраняются практически неизменными. Распашка целинных земель без внесения органических удобрений приводит к быстрому падению содержания гумуса. Применение органических удобрений повышает процент гумуса.

Основными путями компенсации минерализованного гумуса в почве являются:

· запашка сидератов, пожнивно-корневых остатков;

· использование соломы на удобрение по соответствующей технологии с преобладание бобового компонента;

· использование всех видов органических удобрений, а также сочетание их с минеральными туками;

· использование на удобрение различных отходов органического происхождения;

· посев в севооборотах бобовых трав и бобово-злаковых травосмесей с преобладанием бобового компонента.

Существуют расчетные методы баланса гумуса, однако следует иметь в виду, что коэффициенты гумификации разных органических веществ варьируют от множества факторов в значительных пределах.

Коэффициент гумификации представляет собой процентное содержание углерода органических остатков, включившегося в гумусовые вещества почвы при полном их разложении. Коэффициент гумификации корневых и пожнивных остатков для зерновых культур и многолетних трав приравнивается к коэффициенту гумификации подстилочного навоза, а для пропашных культур — в два раза меньше. Чем больше накапливается гумуса, тем большая его часть представлена «активным гумусом», способным к интенсивной минерализации и поэтому расходующимся на питание растений. Так как мероприятия по сохранению бездефицитного баланса гумуса требуют больших затрат, главное достичь минимального уровня гумусированности, при котором на данной почве возможно получение высоких урожаев. Для черноземов — 4−5%, серых лесных — 2,8−3,0%, дерново-подзолистых — 1,6−2,2%

Для создания бездефицитного баланса гумуса на разных почвах необходима следующая насыщенность посевов подстилочным навозом: на дерново-подзолистых среднеи тяжелосуглинистых 10−12 т/га, супесчаных 12−15 т/га, черноземах: типичных и обыкновенных в севооборотах без трав 6−8 т/га, с травами (20%) 4−5 т/га, выщелоченных 7−12 т/га, карбонатных 5−10 т/га. С повышением насыщенности севооборота пропашными культурами возрастает потребность в навозе для поддержания бездефицитного баланса гумуса. Важным источником органического вещества почвы является солома, запахиваемая на удобрение. Для положительного баланса гумуса в почве дозы навоза необходимо увеличивать. (Агрохимия…, 2002).

Расчет баланса гумуса в севообороте а) Выход пожнивно-корневых остатков определяется:

ВПКО, т/га = У* КПКО, где У — урожайность культуры, т/га;

КПКО — коэффициент выхода пожнивно-корневых остатков от урожайности основной продукции.

б) Выход гумуса из пожнивно-корневых остатков вычисляется:

Вг, т/га = ВПКО* Кг, где Кг — коэффициент гумификации.

в) Доза органических удобрений:

Доза ОУ, т/севооборот = |Б|/0,044, где Б — баланс гумуса в севообороте, т/га;

0,044 — количество гумуса, образующееся из 1 т навоза, т.

Таблица 10 — Баланс гумуса в севообороте

Доза ОУ, = |-2,84|/0,044 = 64,5 т/га, Насыщенность ОУ 1 га = Доза ОУ/количество полей в севообороте = 64,5/8 = 8,1 т/га.

Таким образом, в севообороте, баланс гумуса отрицательный и составляет -2,84 т/га, значит необходимо вносить органические удобрения, для повышения содержания гумуса в почве, в данном севообороте.

а) определяем фактический выход органических удобрений от имеющегося поголовья скота в хозяйстве. Количество голов скота рассчитываем:

Количество голов = П*S/100, где П — поголовье скота на 100 га сельскохозяйственных угодий;

S — площадь сельскохозяйственных угодий, га.

б) Выход навозной жижи составляет 15% от выхода навоза.

в) с учетом рекомендуемой насыщенности 1 га рассчитываем потребность в органических удобрениях и их баланс.

Таблица 11 — Накопление навоза и навозной жижи в хозяйстве, т

Таблица 12 — Баланс органических удобрений

г) так как вносить подстилочный навоз и навозную жижу в чистом виде не экономно (недостаточное количество) и нет специальной техники, поэтому хозяйство заготавливает компосты из торфа, в первую очередь компостируют торф с жижей.

Таблица 13 — Приготовление компостов

Торфонавозные компосты Созревание компоста лучше всего происходит в весенне-осенний период. На этот процесс требуется от 2 до 9 месяцев. Готовый компост представляет собой однородную массу. При компостировании торфа с навозом устраняется излишняя кислотность торфа, благодаря чему увеличивается количество подвижного, доступного азота для растений. Торфонавозные компосты в теплое время года готовят обычно в поле. На одну весовую часть навоза в зимнее время берут 1 часть торфа, а при весенне-летней заготовке — одну-две части. Для приготовления компоста годны все типы торфа (верховой, переходный, низинный). В компост рекомендуется добавлять фосфоритную муку — 1−2%, и калийные удобрения 0,5% от массы компостов.

Послойный способ. Применим в любое время года. На площадке торф разгружают и разравнивают бульдозером слоем 40−50 см. на торф выкладывают навоз слоем 25−30 см. Последующую послойную укладку торфа и навоза в штабеля ведут погрузчиками. Штабель завершают слоем торфа толщиной 40−50 см. Готовый штабель имеет ширину у основания 3−4 см, высоту около 2 м, длину произвольную. В зимнее время, чтобы навоз не промерзал, закладку каждого штабеля надо производить в течение 1−2 дней.

Очаговый способ отличается от послойного способа приготовления компостов тем, что навоз укладывают на торфяную «подушку» отдельными кучами на расстоянии 1 м одна от другой, а промежутки между ними засыпают торфом. Укладку производят теми же машинами. Очаговый способ компостирования навоза с торфом обеспечивает лучшее разогревание компостов в зимнее время.

Площадочный способ заключается в том, что на торфяную «подушку» слоем 25−30 см сгружают и разравнивают необходимое количество навоза. Затем 2−3 кратным дискованием тяжелой дисковой бороной перемешивают навоз с торфом, и смесь сгребают бульдозером в штабеля для компостирования. Этот способ наиболее приемлем при заготовке компостов в весенне-летний и осенний периоды.

Для приготовления компостов в хозяйстве используем очаговый способ.

Торфожижевые компосты.

Их готовить лучше весной и летом. Готовят для сохранения питательных веществ навозной жижи и повышения удобрительного действия торфа.

Торф укладывают на два сплошных смежных вала так, чтобы между ними образовалось корытовидное углубление. Толщина слоев в местах соприкосновения двух валов должна быть примерно 40−50 см. Торцовые стенки делаются вручную или бульдозером. В это углубление из автоцистерны АНЖ-2 или жижеразбрасывателя сливается жижа. Нужно следить за тем, чтобы жижа не протекала через боковые стенки углубления, не переливалась через края и не вытекала наружу. После того как жижа поглотиться торфом, всю массу сгребают бульдозером в штабеля. Штабель не уплотняют. На 1 т торфа берут 0,5- 1 т навозной жижи. В торфожижевые компосты желательно добавлять фосфоритную муку — 1,5−2% от массы компоста. Эти компосты готовят в поле на месте их применения. Торфожижевые компосты при весенне-летней заготовке созревают в течение 1−1,5 месяцев. Такие компосты можно вносить под любую культуру. (Агрохимия и система удобрений…, 1985).

В севообороте органические удобрения планируем, вносим летом в паровом поле. Навоз вносим разбрасывателями РОУ-6 или ПРТ-10 в агрегате с МТЗ-80.

3. Балансовый метод определения потребности растений в элементах питания

3.1 Определение доз элементов питания под отдельные культуры на год освоения Для определения доз элементов питания под культуры севооборота используется метод элементарного баланса на планируемую урожайность.

Математически сущность метода можно выразить уравниванием:

В = П + У, где В — вынос элементов питания планируемой урожайностью какой-либо культуры, кг;

П — использование элементов питания из почвы, кг;

У — элементы питания, поступающие в растения из органических и минеральных удобрений, кг.

Физиологической основой определения доз удобрений методом элементарного баланса служит вынос элементов питания планируемой урожайностью культуры:

В, кг/га = У* ВП, где У — планируемая урожайность, т/га ВП — вынос элементов питания 1 т основной продукции сельскохозяйственных культур с учетом побочной.

Таблица 14 — Определение потребности культур в элементах питания для получения планируемой урожайности

Таким образом, наибольший вынос элементов питания представляется картофелем и овсом, а также озимой рожью и пшеницей с подсевом клевера, в меньшей степени ячменём и клеверами. Из элементов больше всего выносится фосфора и калия, чуть меньше азота.

Определение дозы минеральных удобрений под культуры севооборота (Табл. 15).

содержание фосфора и калия в кг/га определяется по формуле:

Х, кг/га = а* 3 000 000 (2 500 000)/1 000 000 = а* 3(2,5), где, а — содержание элементов питания, мг/кг почвы

3 000 000 (2 500 000) — масса пахотного слоя почв тяжелого (легкого) гранулометрического состава на 1 га, кг;

1 000 000 — пересчет мг/кг в кг/га.

использование растениями фосфора и калия из почвы рассчитывается с учетом соответствующих коэффициентов по формуле:

П, кг/га = Х* КИП/100, где Х — содержание элементов питания, кг/га;

КИП — коэффициенты использования элементов питания из почвы, %

По разности между выносом элементов питания и использованием их из почвы рассчитывается количество элементов питания, которое растения должны использовать из органических и минеральных удобрений.

Доза органических удобрений определяется умножением рекомендуемой дозы насыщенности органическими удобрениями (табл.11) на число полей.

Использование элементов питания из органических удобрений рассчитывается по формуле:

ОУ, кг/га = Х* КИУ/100, где Х — количество элементов питания, внесенное с органическими удобрениями, кг/га;

КИУ — коэффициенты использования растениями питательных веществ из органических удобрений, %

Условно принимается, что органические удобрения действуют в течение 3 лет, т. е. их действующее вещество тремя культурами севооборота. Под эти культуры количество элементов питания, которое должно использоваться из минеральных удобрений, рассчитывается:

МУ, кг/га = У-УО, где У — количество элементов питания, которое должно использоваться из удобрений, кг/га;

ОУ — количество элементов питания, которое используется из органических удобрений, кг/га Культуры, на которые не распространяется действие органических удобрений, все элементы питания должны использоваться из минеральных. Количество элементов питания, которое необходимо внести в виде минеральных удобрений, определяется:

Д, кг/га = МУ*100/КИУ, где МУ — количество элементов питания, которое должно использоваться из минеральных удобрений, кг/га;

КИУ — коэффициенты использования растениями элементов питания из минеральных удобрений, %

Полученные дозы элементов питания, которые необходимо внести в виде минеральных удобрений, корректируются с учетом биологических особенностей культур.

Таблица 15 — Определение доз элементов питания под культуры севооборота

3.2 Баланс элементов питания в севообороте Баланс питательных элементов — это количественное выражение, прогнозный эколого-агрономический показатель продуктивности культур. Содержание питательных веществ в почве на конкретной площади или объекте исследования (поле, севооборот, хозяйство) с учетом всех статей их поступления (внесение удобрений, природные источники) и расхода (вынос с урожаем, естественные потери — вымывание, улетучивание) в течение определенного промежутка времени.

Приходную часть питательных элементов обеспечивают источники:

· органические удобрения;

· минеральные удобрения;

· элементы из атмосферы (выпадение с осадками);

· биологическая фиксация азота клубеньковыми и свободноживущими микроорганизмами;

· посевной материал;

· растительные остатки.

В расходную часть включают:

· вынос элементов на создание основной и побочной продукции культур;

· вынос с растительными остатками;

· вымывание в грунтовые воды и смыв с поверхности;

· в результате возможных эрозионных процессов;

· газообразные потери;

· в результате ветровой эрозии.

В практических целях используются данные по биологическому, хозяйственному и внешнехозяйственному балансам.

Биологический баланс — достаточно полно охватывает все статьи прихода и расхода элементов.

Хозяйственный баланс — при исключении растительных остатков (опад, пожнивные и корневые остатки растений) в приходной и расходной части.

Внешнехозяйственный баланс — учитывает отчуждение питательных веществ с товарной продукцией за пределы хозяйства, и поступление их с минеральными удобрениями.

Существенный источник пополнения активной части баланса — его биологическая фиксация симбиотическими и свободноживущими микроорганизмами при определении баланса азота в земледелии важно учитывать оптимальное сочетание технического, поступающего с удобрениями, и биологического азота.

Особенности баланса азота в системе почва — удобрение — растение, заключается в высокой его подвижности. Азот — элемент, имеющий природные источники пополнения своих запасов в почве. Потребность растений в этом элементе, как правило, бывает наибольшей. При любой системе удобрений нельзя рассчитывать на получение высокого урожая при дефицитном балансе азота в севообороте.

Баланс фосфора в земледелии — он является важнейшим биогенным элементом, хотя растению его требуется в несколько раз меньше, чем азота. Он входит в состав различных нуклеиновых кислот, источник пищи для растений. Дефицит фосфора резко снижает продуктивность растений. Фосфор не имеет природных источников пополнения запаса в почве. Только за счет внесения органических и фосфорных удобрений восполняется вынос фосфора с урожаем. Круговорот фосфора составляет лишь почва — вода — растения. Доступность фосфора растениям зависит от многих факторов среды. Потери фосфора происходят в основном при эрозии почвы.

Баланс калия — ему не уделялось должного внимания. Это связано с тем, что высокое естественное содержание калия в почве ряда земледельческих зон не лимитировало урожай. Наша химическая промышленность неплохо обеспечивала сельское хозяйство страны необходимым количеством калийных удобрений.

Отрицательный баланс элементов питания в севообороте — важнейшая причина сдерживающая рост урожаев. Применение систем удобрений в агроценозе с учетом состояния баланса биогенных элементов позволяет получить планируемые урожаи сельскохозяйственных культур, а также способствует воспроизводству плодородия почвы (Агрохимия…, 2002).

Таблица 16 — баланс элементов питания в севообороте

Рассчитанная система удобрений позволяет сформировать положительный баланс элементов питания в почве, что соответствует агротехническим требованиям обеспечения культур элементами питания и сохранения плодородия почвы.

4. Размещение органических и минеральных удобрений в севообороте под отдельные культуры

4.1 Размещение органических и миннеральных удобрений по срокам и способам внесения Основной задачей приемов внесения удобрений является — обеспечение для растений оптимальных условий для питания в течение всей вегетации. Для выбора приема внесения удобрений необходимо знать потребность культуры в определенных элементах по фазам роста, а так же возможность размещения их в зоне наибольшего соприкосновения с корневой системой. От выбора приемов внесения и способа заделки удобрений зависит размещение их в пахотном слое.

Основное внесение Основное (допосевное) удобрение чаще всего заделывается плугом при вспашке зяби. Так вносят торф, навоз, компосты и примерно 2/3 минеральных удобрений, предназначаемых для той или иной культуры. Это удобрение обеспечивает питание растений на протяжении всего периода, от всходов до вегетации, особенно в период интенсивного роста и развития растений, наибольшего потребления питательных элементов.

Основное внесение может быть локальным и разбросным.

Разбросное внесение менее эффективно, но применяется уже многие годы в нашей стране. Основное удобрение вносят разбросными туковыми сеялками, разбрасывателями минеральных удобрений. Из разбрасывателей минеральных удобрений наиболее распространены 1-РМГ-4, РУП-5−10, МВУ-5(РУМ-5), АРУП-8. Из разбросных туковых сеялок — туковая сеялка СТН-2,8, СТШ-2,8, РТТ-4,2.