Расчёт потребности и разработка плана применения удобрений мелиорантов в севообороте и технология их внесения

а) место, доза и технология внесения органических удобрений в севообороте К органическим удобрениям относятся навоз, навозная жижа, птичий помет, фекалии, различные компосты, сапропель, сидераты и другие.

Роль органических удобрений:

• -Источники элементов питания;
• -Источники гумуса;
• -Источники углекислоты;
• -Улучшают свойства почвы (повышают емкость поглощения, буферность);
• -Усиливают деятельность микроорганизмов

Навоз — полное органическое удобрение, содержащее все необходимые для растения питательные элементы. Кроме того, в зависимости от конкретных хозяйственных условий в составе навоза может быть подстилка. По этому признаку различают: обычный подстилочный навоз и полужидкий или жидкий бесподстилочный навоз.

Подстилочный навоз после внесения в почву под влиянием микроорганизмов минерализуется. Скорость минерализации зависит как от качества навоза, так и от свойств почвы, ее водно-воздушного режима, реакции и т. д. Большая часть углерода, содержащегося в составе органических веществ навоза, в процессе разложения в почве окисляется до углекислого газа, причем его образуется тем больше, чем меньше степень разложения.

Бесподстилочный навоз при хранении расслаивается на три слоя: верхний — плотный плавающий, внизу — осадок, а между ними — жидкий. Чтобы обеспечить однородность навозной массы, в хранилище должно быть устройство для ее перемешивания. Перемешивание (гомогенизация) бесподстилочного навоза следует проводить не реже 1 раза в неделю, а в период внесения навоза — несколько раз в день по 40—70 мин. Необходимо также измельчить при помощи специальных устройств крупные частицы до размера не более 25 мм. Бесподстилочный навоз также запахивают с измельченной соломой, оставленной на поле после уборки, или с предварительно разбросанным торфом.

Бесподстилочный навоз можно применять не только в качестве основного удобрения (т. е. до посева или посадки), но также и в подкормку сельскохозяйственных культур.

Дозы бесподстилочного навоза (92%-ной влажности, содержание азота около 0,3%) в зависимости от вида сельскохозяйственных культур и их урожайности, могут составлять от 30—50 (под зерновые культуры) до 100—150 т/га (под высокоурожайные пропашные культуры).

Торф используется на подстилку, как составная часть различных компостов, для изготовления торфоперегнойных горшочков, мульчирования, а также для совместного применения с минеральными удобрениями. Использование большинства видов торфа в чистом виде на удобрение агрохимически неэффективно и экономически нецелесообразно.

Верховой торф отличается меньшей степенью разложения и зольностью, большей кислотностью, он беднее по содержанию питательных веществ.

Для низинного торфа характерны высокая степень разложения, большее содержание азота и зольных веществ, меньшая кислотность. Переходный торф обладает промежуточными свойствами между верховым и низинным; в верхних слоях торфяников он по свойствам приближается к верховому, а в более глубоких слоях — к низинному.

б) место, доза и технология внесения мелиорантов в севообороте На большинство сельскохозяйственных культур повышенная кислотность почвы оказывает отрицательное действие и они положительно отзываются на известкование. Неблагоприятное влияние кислой реакции на растения весьма многосторонне, прямое вредное действие повышенной концентрации ионов водорода сочетается с косвенным влиянием ряда сопутствующих кислой реакции факторов. При повышенной кислотности почвенного раствора ухудшаются рост и ветвление корней, проницаемость клеток корня, поэтому ухудшается использование растениями воды и питательных веществ почвы и внесенных удобрений. При кислой реакции нарушается обмен веществ в растениях, ослабляется синтез белков, подавляются процессы превращения простых углеводов (моносахаров) в другие более сложные органические соединения. Особенно чувствительны растения к повышенной кислотности почвы в первый период роста, сразу после прорастания.

Помимо непосредственного отрицательного действия, повышенная кислотность почвы оказывает на растение многостороннее косвенное действие.

Кислые почвы имеют неблагоприятные биологические, физические и химические свойства. Коллоидная часть кислых почв бедна кальцием и другими основаниями. Вследствие вытеснения кальция ионами водорода из почвенного перегноя повышаются его дисперсность и подвижность, а насыщение водородом минеральных коллоидных частиц приводит к постепенному их разрушению. Этим объясняется малое содержание в кислых почвах коллоидной фракции, они имеют поэтому неблагоприятные физические и физико-химические свойства, плохую структуру, низкую емкость поглощения и слабую буферность.

В кислых почвах деятельность полезных почвенных микроорганизмов, особенно азотфиксирующих свободноживущих и клубеньковых бактерий, для развития которых наиболее благоприятна нейтральная реакция (рН 6,5—7,5), сильно подавлена; образование доступных для растений форм азота, фосфора и других питательных веществ вследствие ослабления минерализации органического вещества протекает слабо. В то же время повышенная кислотность способствует развитию в почве грибов, среди которых много паразитов и возбудителей различных болезней растений.

Отрицательное действие повышенной кислотности в значительной степени связано с увеличением подвижности алюминия и марганца в почве. При кислой реакции растворимость соединений алюминия и марганца увеличивается, а повышенное содержание их в растворе оказывает вредное действие на растения.

Особенно чувствительны к повышенному содержанию подвижного алюминия клевер, люцерна, озимая пшеница и рожь (при перезимовке), свекла, лен, горох, гречиха, ячмень. Эти культуры страдают при содержании его в почве свыше 2—3 мг на 100 г. При высоком содержании в кислых почвах подвижного алюминия и железа происходит связывание ими усвояемых форм фосфора с образованием нерастворимых и малодоступных растениям фосфатов полуторных окислов, в результате чего ухудшается питание растений фосфором.

В кислых почвах уменьшается подвижность молибдена, он переходит в труднорастворимые формы, и его может не хватать для нормального роста растений, особенно бобовых. В кислых, особенно песчаных и супесчаных почвах, мало усвояемых соединений кальция и магния; кроме того, при кислой реакции затрудняется их поступление в растение, поэтому ухудшается питание и этими важными элементами.

Влияние извести на свойства и питательный режим почвы При внесении извести нейтрализуются свободные органические и минеральные кислоты в почвенном растворе, а также ионы водорода в почвенном поглощающем комплексе, т. е. устраняется актуальная и обменная кислотность, значительно снижается гидролитическая кислотность, повышается насыщенность почвы основаниями. Устраняя кислотность, известкование оказывает многостороннее положительное действие на свойства почвы, ее плодородие.

Замена поглощенного водорода кальцием сопровождается коагуляцией почвенных коллоидов, в результате чего уменьшаются их разрушение и вымывание, улучшаются физические свойства почвы — структурность, водопроницаемость, аэрация.

При внесении извести снижается содержание в почве подвижных соединений алюминия и марганца, они переходят в неактивное состояние, поэтому устраняется вредное действие их на растения.

В результате снижения кислотности и улучшения физических свойств почвы под влиянием известкования усиливается жизнедеятельность микроорганизмов и мобилизация ими азота, фосфора и других питательных веществ из почвенного органического вещества. В известкованных почвах интенсивнее протекают процессы аммонификации и нитрификации, лучше развиваются азотфиксирующие бактерии (клубеньковые и свободноживущие), обогащающие почву азотом за счет азота воздуха, в результате чего улучшается азотное питание растений.

Известкование способствует переводу труднодоступных растениям фосфатов алюминия и железа в более доступные фосфаты кальция и магния. При известковании калий труднорастворимых минералов интенсивнее переходит в более подвижные соединения, а поглощенный почвой калий вытесняется в раствор, но усвоение его растениями вследствие антагонизма между катионами К+ и Са2+ не увеличивается. Известкование влияет на подвижность в почве и доступность для растений микроэлементов. Соединения молибдена после внесения извести переходят в более усвояемые формы, улучшается питание растений этим элементом. При внесении извести почва обогащается кальцием, а при использовании доломитовой муки — и магнием; потребность растений в этих элементах обеспечивается полностью. Улучшение питания растений азотом и зольными элементами связано также с тем, что на известкованных почвах растения развивают более мощную корневую систему, способную больше усваивать питательных веществ из почвы.

Определение нуждаемости почв в известковании и нормы извести Эффективность известкования зависит от кислотности почв: чем выше кислотность, тем острее потребность в известковании и больше прибавки урожая. Поэтому прежде чем вносить известь на то или иное поле, необходимо определить степень кислотности почвы и нуждаемость ее в известковании, установить норму извести в соответствии с особенностями почвы и возделываемых растений.

Потребность почвы в известковании с достаточной для практических целей точностью может быть определена по обменной кислотности (рН солевой вытяжки). При значении рН солевой вытяжки 4,5 и ниже потребность в известковании сильная, 4,6—5 — средняя, 5,1—5,5 — слабая и при рН больше 5,5 — отсутствует. Величина кислотности почвы — важный, но не единственный показатель, характеризующий потребность почв в известковании. Важно учитывать также степень насыщенности почвы основаниями (У) и ее механический состав. С учетом этих трех показателей степень нуждаемости почв в известковании может быть установлена значительно точнее. При проведении известкования, кроме свойств почвы, необходимо учитывать также особенности возделываемых культур в севообороте.

Нормы извести зависят от степени кислотности почв, их механического состава и особенностей возделываемых культур.

Более точно установить полную норму извести можно по величине гидролитической кислотности. При расчете нормы извести (в т СаСО3 на 1га) величину гидролитической кислотности в мг экв на 100 г почвы (Нr) умножают на коэффициент 1,5.

Д CaCO3 = Нr*1.5.

Нr — гидролитическая кислотность в мг экв/100г почвы.

Д CaCO3 = 4,0*1,5 = 6 т/га.

В результате внесения такой нормы извести её действие будет продолжаться около 5−7 лет.

Однако в результате вымывания Ca и Mg из почвы, потребления их сельскохозяйственными культурами, а также применения физиологически кислых минеральных удобрений почвы после известкования постепенно подкисляются.

Повторное и поддерживающее известкование проводят при снижении кислотности почв по сравнению с оптимальным уровнем на 0,5 рН (в КCl-вытяжке).

Проанализировав данные агрохимической характеристики полей севооборота, я выяснила, что для большинства культур наиболее благоприятной является слабокислая или близкая к нейтральной реакция почвы. Эти культуры хорошо отзываются на известкование. Под влиянием извести нейтрализуется почвенная кислотность, устраняется вредное действие на растения подвижного алюминия и марганца, повышается содержание в почве кальция, в почве увеличивается количество усвояемых форм азота, фосфора, калия, молибдена, улучшаются условия питания сельскохозяйственных культур, возрастает урожайность и лучше становится качество получаемой продукции.

При известковании задача состоит в равномерном распределении и тщательном перемешивании извести с почвой с верхними 15−20 см почвы. Если разбросать известь по поверхности, то результат тоже будет, но скажется не ранее, чем через год. Весьма эффективно для снижения кислотности внесение извести с навозом, но смешивать их нельзя. Вначале разбрасывают известь, затем навоз и после этого перекапывают. Количество навоза не менее 4−5 кг/кв.метр, извести — расчетная норма (обычно в пределах 200−500 г/кв.м). Известь (молотый известняк, доломит) не обжигает листья растений и ее можно разбрасывать на пастбищах и газонах. Известь можно вносить в любое время года, просто удобнее это делать под зиму. Можно вносить известь один раз за несколько лет, но лучше это делать понемногу каждый год.

в) Расчёт потребности в минеральных удобрениях в кг д.в.

Минеральные удобрения — это промышленные или ископаемые продукты, содержащие элементы, необходимые для питания растений и повышения плодородия почв. Это главным образом минеральные соли, однако к ним относятся некоторые и органические вещества, например, мочевина.

Минеральные удобрения бывают простые (или односторонние), содержащие только один питательный элемент (азотные, фосфорные, калийные, микроудобрения), и комплексные (или многосторонние), содержащие одновременно два или несколько элементов питания (калийная селитра, нитрофоски, диаммофоски и др.).

Содержание питательных веществ (или количество действующих веществ) в удобрениях выражают в процентах: для азотных удобрений в пересчете на элементарный азот, а для фосфорных и калийных в пересчёте на их оксиды.

Эффективность использования удобрения во многом зависит от обоснованности выбора его виды и формы, определения оптимальной дозы и соотношения между вносимыми элементами питания, а также сроков и способов применения. Удобрения выбирают с учётом свойств почв и климатических условий, биологических и сортовых особенностей выращиваемых культур. При выборе форм удобрений необходимо учитывать отношение растений к его ионному составу, реакцию удобрения, способность корневой системы усваивать питательные вещества из труднорастворимых удобрений. Расчёт потребности в минеральных удобрениях проводят балансовым методом на плановый урожай по схеме согласно таблицы 4.

Таблица 4 — Расчет доз минеральных удобрений балансовым методом.

№.	Показатели.	Ед. измерения.	Культуры севооборота.
пар сидеральный.	пшеница.	ячмень.	Пар занятый (горохо-овсяная смесь).	Пшеница+ донник.
N.	Р2О5.	К2О.	N.	Р2О5.	К2О.	N.	Р2О5.	К2О.	N.	Р2О5.	К2О.	N.	Р2О5.	К2О.
	Урожай.	т/га.
	Вынос с 1 т урожая с учетом побочной продукции.	кг.	4,7.	1,3.	4,9.							18,9.	4,5.	17,0.
	Вынос с 1га урожаем.	кг/га.										283,5.	67,5.
	Содержание в почве.	мг/кг.
	содержание N в слое 0−40см.			;	;		;	;		;	;		;	;
	текущая нитрификация25−45кга.	кг/га.		;	;		;	;		;	;		;	;		;	;
	содержание Р2О5 и К2О в слое 0−20см.	кг/га.	;			;			;			;			;
	коэффициент использования пит.вещ. из почвы.	кг/га.	0,8.	0,08.	0,12.	0,8.	0,08.	0,12.	0,8.	0,08.	0,12.	0,8.	0,08.	0,12.	0,8.	0,08.	0,12.
	Будет использовано из почвы.	кг/га.								43,2.			38,4.	68,4.			64,8.
	Дефицит выноса.	кг/га.					— 8.	— 14.		— 13,2.		215,5.	29,1.	186,6.		— 6.	— 7,8.
	Внесено с орг. удобрениями доза 1967,3кг/га.	кг/га1967,3.	13,4.	4,72.	4,17.	13,4.	4,72.	4,17.	13,4.	4,72.	4,17.	13,4.	4,72.	4,17.	13,4.	4,72.	4,17.
	Коэффициент использования из орг.удобрений.	кг/га.	0,25.	0,3.	0,5.	0,25.	0,3.	0,5.	0,25.	0,3.	0,5.	0,25.	0,3.	0,5.	0,25.	0,3.	0,5.
	Будет использовано из орг.удобрений.	кг/га.	3,35.	1,42.	2,09.	3,35.	1,42.	2,09.	3,35.	1,42.	2,09.	3,35.	1,42.	2,09.	3,35.	1,42.	2,09.
	Дефицит выноса.	кг/га.	85,7.	1,6.	72,9.	44,7.	— 6,7.	— 11,9.	3,7.	— 11,8.	12,9.	212,15.	27,7.	184,5.	31,7.	4,6.	5,71.
	Коэффициент использования из минеральных удобрений.	0,05.	0,1.	0,2.	0,05.	0,1.	0,2.	0,05.	0,1.	0,2.	0,05.	0,1.	0,2.	0,05.	0,1.	0,2.
	Требуется внести с минеральными удобрениями.	кг.д.в/га.			364,5.			59,5.			64,5.			922,5.	Расчёт окупаемости удобрений и мелиорантов дополнительной продукцией С целью оценки эффективности применяемых средств химизации необходимо провести расчёт возможного получения дополнительной продукции за счёт средств химизации, руководствуясь нормативами оплаты удобрений и извести урожаем (приложение 18, 19) и коэффициентами переводами продукции растениеводства в зерновые единицы (приложение 20). Результаты расчётов представлены в таблице 10. Таблица 8 — Расчёт получения дополнительной продукции за счёт удобрений и мелиорантов в севообороте. Культура. Площадь поля, га. Норма NPK, кг д.в./га орг. удобрений, извести, т/га. Норматив оплаты 1 кг питательных веществ урожаем, кг. Коэффициент перевода в зерновые единицы. Дополнительная продукция, полученная за счёт удобрений и извести. кг зерн. ед. на 1га. ц. зерн.ед. на Sпосева. пар сидеральный. 2093,5. 7,0. 0,5. 3,5. 5,25. пшеница. 1020,5. 3,3. 1,0. 3,3. 4,95. ячмень. 256,5. 4,6. 1,0. 4,6. 6,9. пар занятый. 5436,5. 4,6. 1,4. 6,44. 9,7. пшеница+донник. 708,6. 3,3. 1,5. 4,95. 7,43. итого. 9515,6. 22,8. 5,4. 22,8. 34,23. В таблице 10 по каждой культуре севооборота проставляется рекомендуемая, согласно таблицы 6, суммарная доза NPK, в кг д.в., доза органических удобрений в т/га. Дополнительная продукция, полученная за счёт удобрений и извести в кг зерновых единиц на 1га рассчитывается так: норматив оплаты 1 кг питательных веществ урожаем умножается на коэффициент перевода в зерновые единицы. Дополнительная продукция, полученная за счёт удобрений и извести в ц. зерновых единиц на площадь посева рассчитывается: «кг зерновых единиц на 1га» умножается на площадь поля и делится на 100. Далее, на основании проведенных расчетов окупаемости удобрений и мелиорантов дополнительной продукцией, определяется, какая доля продукции (в %) от общего объёма получена в севообороте за счёт средств химизации. Общий объём продукции по каждому полю определяется путём умножения урожая на площадь поля и коэффициент перевода в зерновые единицы. Пар сидеральный: 30*150*0,5=2250. пшеница: 4*150*1,0=600. ячмень: 3*150*1,0=450. пар занятый: 15*150*1,4=3150. пшеница+ донник: 3*150*1,5=675. 2250 — 100% 5,25 — х, х=(5,25*100)/2250=0,23%- пар сидеральный 600 — 100% 4,95 — х, х=0,83%- пшеница 450 — 100% 6,9 — х, х=1,53%- ячмень 3150 — 100% 9,7 — х, х=0,3%- пар занятый 675−100% 7,43-x, x=1,1%- пшеница+ донник В результате 0,23% сидерального пара, 0,83% пшеницы, 1,53% ячменя, 0,3% занятого пара и 1,1%пшеницы с донником получено в севообороте за счёт средств химизации.