Система применения удобрений в восьмипольном полевом севообороте

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГОУ ВПО

" Пермская Государственная Сельскохозяйственная Академия имени академика Д.Н. Прянишникова"

Эколого-агрономический институт Агрономический факультет Кафедра агрохимии Курсовой проект

по агрохимии На тему «Система применения удобрений в восьмипольном полевом севообороте»

Выполнил студент III курса специальности «Агрономия»

шифр Ау — 01 — 61

Торсунов В.А.

Проверил: преподаватель Пьянкова Наталья Михайловна Пермь 2003 г.

• Введение
• 1. Общие сведения о хозяйстве
• 1.1 Площадь сельскохозяйственных угодий
• 2. Мероприятия по повышению плодородия почв
• 2.1 Известкование
• 2.2 Фосфоритование
• 2.3 Обеспечение бездефицитного баланса гумуса в почвах
• 3. Система применения удобрений в севообороте
• 3.1 Определение доз элементов питания
• 3.2 Баланс элементов питания в севообороте
• 3.3 Размещение органических и минеральных удобрений по срокам и способам внесения
• Список используемой литературы

Научно обоснованное применение удобрений — надёжный путь повышения плодородия почвы, урожайности культур, увеличения производства продуктов питания для населения и сельскохозяйственного сырья для промышленности.

Экономическое плодородие почвы в значительной мере зависит от уровня применения удобрений. Внесение удобрений может обеспечивать не только сохранение плодородия почв при росте урожайности сельскохозяйственных культур, но и его расширенное воспроизводство. Правильное использование минеральных удобрений повышает экономическую эффективность сельскохозяйственного производства, при относительно меньших дополнительных затратах средств производства и труда в сельском хозяйстве, обеспечивает получение большего количества продукции с каждого гектара, снижает её себестоимость.

Громадное значение удобрений в повышении плодородия почв и урожаев с/х культур доказано многочисленными опытами и подтверждено практикой мирового земледелия. Около половины всего прироста урожая с/х культур получают за счёт применения удобрений. Особенно сильное положительное действие оказывают удобрения на всех почвах при орошении, а также в районах достаточного орошения.

К органическим удобрениям относится навоз, компосты, зелёные удобрения и др. Навоз и сейчас остаётся важнейшим органическим удобрением в связи с тем, что содержит все необходимые растениям питательные элементы и очень сильно действует на повышение урожайности с/х культур, а также оказывает многофакторное положительное влияние на агрохимические свойства и плодородие почв. Применение навоза обеспечивает повторное использование в хозяйстве значительного количества ранее усвоенных растениями питательных веществ из почвы и удобрений. Д. Н. Прянишников отмечал, что небрежное отношение к навозу является в то же время и небрежным отношением к промышленным минеральным удобрениям. Систематическое применение навоза и других органических удобрений способствует окультуриванию почвы и создаёт предпосылки для более эффективного использования других средств химизации, в том числе и минеральных удобрений.

Применение навоз и других органических удобрений имеет огромное значение в поддержании и расширенном воспроизводстве плодородия почв. Органические удобрения — не только важный источник элементов питания и углекислого газа для растений, но и средство улучшения агрономических свойств почвы и пополнения запаса в ней гумуса. Органическое вещество почвы служит регулятором расходования питательных элементов, предотвращает их потери и повышает эффективность минеральных удобрений, сглаживает возможные негативные последствия применения удобрений, выполняет санитарно-гигиеническую роль в охране биосферы.

Важнейшее условие повышения эффективности удобрений — освоение правильной системы удобрения в севооборотах. Она включает ряд организационных мероприятий, направленных на максимальное использование органических и минеральных удобрений, схему их внесения с учетом конкретных особенностей каждого хозяйства и принятых севооборотов, климатических условий и т. д.

В связи с этим при разработке системы удобрения необходимо учитывать следующие основные мероприятия:

1. Организацию хранения, накопления и максимального использования навоза и других местных удобрений;

2. Организацию работ по своевременной перевозке, хранению и внесению минеральных удобрений, исключающих возможные их потери; строительство соответствующих складских помещений, широкое применение механизации по подготовке и внесению удобрений;

3. Применение наиболее рациональных сроков и способов внесения удобрений в соответствии с агрохимическими и другими особенностями почв и возделываемых культур; правильное сочетание основного удобрения с рядковым и подкормками в период вегетации растений;

4. Распределение удобрений между полями и культурами севооборотов па основе принятых схем размещения туков в севообороте и годовых планов их применения с учетом фондов минеральных и накопления органических удобрений;

5. Дифференцированное использование норм удобрений для каждого поля севооборота в зависимости от предшественника, последействия ранее внесенных удобрений и данных агрохимической характеристики почв.

Система удобрения должна быть органически связана с системой агротехнических мероприятий, направленных на создание оптимального водно-воздушного режима почвы, поддержание полей в чистом от сорняков состоянии, борьбу с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. Все эти мероприятия способствуют максимальному использованию растениями питательных веществ удобрений.

При проектировании системы удобрения необходимо учитывать две основные задачи: а) увеличение урожайности сельскохозяйственных культур и улучшение качества получаемой продукции; б) повышение, а в большинстве случаев и коренное улучшение плодородия почв.

удобрение восьмипольный полевой севооборот

1. Общие сведения о хозяйстве

1.1 Площадь сельскохозяйственных угодий

Пашня 1560 га, из них:

а) полевой севооборот 1040 га,

б) кормовой севооборот 520 га.

Сенокосы и пастбища 234 га.

Всего сельскохозяйственных угодий 1794 га.

1.1 Поголовье скота на 100 га сельскохозяйственных угодий:

а) лошади 3

б) крупный рогатый скот 32

Таблица 1 — Чередование культур в севообороте

Таблица 2 — Агрохимическая характеристика почв

Обеспеченность полей севооборота подвижными формами фосфора и калия по второй группе — низкая. Кислотность почв Рн от 5,0 до 5,5. Поле № 1 нуждается в известковании в средней степени, поля 2 — 7 в средней, поле № 8 — не нуждается в известковании, т.к. кислотность близка к нейтральной.

2. Мероприятия по повышению плодородия почв

2.1 Известкование

Для обеспечения высоких и устойчивых урожаев на кислых почвах необходимо помимо других агрономических мероприятий известкование, которое является одним из основных средств интенсификации сельскохозяйственного производства в этих условиях.

Известкование оказывает глубокое и многостороннее действие: уменьшает кислотность почвы, которая становится более структурной, рыхлой, прочнее удерживает влагу, снижает растворимость вредного для растений алюминия и повышает жизнедеятельность полезных микроорганизмов. При внесении извести почва обогащается кальцием, а при использовании доломитовой муки — и магнием, потребность растений в этих элементах обеспечивается полностью.

Известкование способствует переводу труднодоступных растениям фосфатов алюминия и железа в более доступные фосфаты кальция и магния. Калий труднорастворимых минералов интенсивнее переходит в более подвижные соединения.

Улучшение питания растений азотом и зольными элементами связано также с тем, что на известкованных почвах растения развивают более мощную корневую систему, способную усваивать больше питательных веществ из почвы, т. е. повышается эффективность использования растениями минеральных удобрений.

Известкование улучшает качество урожая сельскохозяйственных культур. Под влиянием известкования увеличивается процент хлорофилла в листьях и усиливается фотосинтез, повышается содержание сахаров в корнеплодах, белка и жира в семенах, больше накапливается каротина и аскорбиновой кислоты в травах и корнеплодах. Известкование кислых почв оказывает положительное влияние на посевные качества семян. В последующем такие семена дают более высокие урожаи.

Таблица 3 — Расчёт доз извести

Доза СаСО₃ = Нг * 1,25

Д = 4,0 * 1,25 = 5 т/га Расчёт доз извести на сдвиг реакции проводится по формуле:

— планируемый уровень рН_kcl, который предполагается достичь после известкования;

— исходное значение рН_kcl

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

Дозу известкового материала рассчитываем по Нг, потому что продолжительность действия известкования и его эффективность тем выше, чем больше внесена доза извести. Положительное действие полной дозы извести проявится на протяжении двух — трёх ротаций севооборота.

Известковый материал 1 класс 2 сорт, А — 85

В — 4%

Г — 4% ГОСТ

где Д — выбранная доза СаСО₃, т/га, А — нейтрализующая способность известкового материала, % СаСО_3, В — влажность известкового материала, %, Г — содержание частиц диаметром 1 мм, %

Известкование проводим в паровом поле осенью под зяблевую вспашку. В этом случае при последующих весенне-летних обработках паров она хорошо перемешается со всем пахотным слоем. Для этого используем с/х машины: АРУП — 8 или РУП — 8.

2.2 Фосфоритование

Фосфоритование — внесение высоких доз фосфоритной муки для увеличения содержания подвижного фосфора в почве.

Таблица 4 — Расчёт доз фосфоритной муки

где

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

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

— количество Р₂О_5, которое необходимо внести для увеличения содержания подвижного фосфора на 10 мг/кг почвы, кг.

Фосмука — I сорт, д. в. — 29% ГОСТ Выясняем возможность применения фосфоритной муки в чистом виде, используя график Б. А. Голубева, по Нг.

Нг = 3 + 0,1 ЕКО Поле № 1: 3 + 0,1 14,2 = 4,42

Поле № 2: 3 + 0,1 14,5 = 4,45

Поле № 3: 3 + 0,1 14,5 = 4,45

Поле № 4: 3 + 0,1 14,6 = 4,46

Поле № 5: 3 + 0,1 14,9 = 4,49

Поле № 6: 3 + 0,1 15,1 = 4,51

Поле № 7: 3 + 0,1 15,1 = 4,51

Поле № 8: 3 + 0,1 15,1 = 4,51

Рассчитанные значения больше исходных, значит, фосфоритная мука уступает суперфосфату по всем полям. Фосмуку вносим в компосты.

2.3 Обеспечение бездефицитного баланса гумуса в почвах

Гумус является показателем повышенного плодородия поэтому поддержание бездефицитного баланса гумуса — одна из основных задач в системе мероприятий по повышению плодородия почв.

Гумус играет большую роль в почвообразовании и развитии плодородия. Гумусовые вещества и промежуточные продукты разложения органических остатков активно участвуют уже в первом этапе почвообразования — биологическом выветривании минералов и разрушении горных пород, выходящих на дневную поверхность.

Огромная роль принадлежит гумусу в формировании профиля почвы во всех природных зонах, причем характер этого участия в значительной степени обусловлен составом гумусовых веществ. В тех почвах, где образуется много гуминовых кислот, которые обычно накапливаются на месте своего образования, формируется хорошо выраженный гумусовый горизонт той или иной мощности (от 5−20 до 50−70 см) с высокой поглотительной способностью катионов. Если почва богата кальцием, гуминовые кислоты образуют гуматы кальция, участвующие в создании водопрочной и пористой зернистой структуры. Эти почвы имеют наиболее благоприятные водно-воздушные свойства и хороший питательный режим.

При использовании почв в сельскохозяйственном производстве необходимо регулировать как количество гумуса в профиле, так и изменять, если это необходимо, его состав. Нужно помнить, что сохранить почву как производительную силу можно, только обеспечив в ней определенный уровень равновесия между органической и минеральной частью.

К основным мероприятиям по регулированию количества и состава гумуса относятся: систематическое внесение в почву достаточно высоких доз органических удобрений в виде навоза и торфяных компостов, применение зеленых удобрений (люпин, сераделла), травосеяние, известкование кислых почв и гипсование солонцов, наиболее рациональная для данных почв система обработки, мелиорация.

Органические удобрения — хороший источник гумуса, а компосты, приготовленные на низинном торфе, содержат много готовых гуминовых кислот. При систематическом применении органических удобрений даже в наиболее бедных подзолистых почвах постепенно возрастают запасы гумуса.

Таблица 5 — Баланс гумуса в севообороте

Проверка: 4,07 — 6,6 = — 2,53

Выход ПКО определяем по формуле:

В_пко, т/га = У Ч К_пко, где У — урожайность культуры, т/га;

К_пко — коэффициент выхода пожнивно-корневых остатков от урожайности основной продукции;

Выход гумуса из пожнивно-корневых остатков вычисляется по формуле:

В_г, т/га = В_пко Ч К_г, где К_г — коэффициент гумификации.

В_пко = 3,1 · 1,2 = 3,7 т/га В_г = 0,15 · 3,7 = 0,56

Таблица 6 — накопление органических удобрений в хозяйстве

Количество голов скота рассчитывается по формуле:

где

П — поголовье скота на 100 га сельскохозяйственных угодий;

S — площадь сельскохозяйственных угодий, га.

Всего органических удобрений в хозяйстве 4932 т.

Таблица 7 — Баланс органических удобрений

Недостающее количество органических удобрений компенсируем применением торфа.

Таблица 8 — Приготовление компостов

Компостирование — один из важных приемов накопления местных органических удобрений. Оно необходимо для сохранения питательных веществ в одних органических удобрениях при их разложении (навоз, навозная жижа) и усиления доступности для растений элементов питания в составе других (в торфе или в другом инертном материале).

Чаще всего компост состоит из двух главных компонентов, неодинаковых по устойчивости к разложению микроорганизмами. Один из них (торф, дерновая земля) играет преимущественно роль поглотителя влаги и аммиака и без компостирования слабо разлагается, другой — богат микрофлорой, содержит достаточное количество легкораспадающихся азотистых органических соединений (навоз, навозная жижа и т. п.). В таких компостах преобладает первый компонент. Второго берут меньше (иногда 10−15% общей массы компоста) и лишь для того, чтобы вызвать вспышку микробиологических процессов разложения органических веществ. Такое компостирование называется биологическим. Оно обеспечивает накопление большого количества высококачественного органического удобрения за счет менее ценных и более инертных материалов, которые сами по себе представляют невысокую удобрительную ценность.

Торфонавозные компосты — наиболее распространенный вид ком-постов. Приготовление их — один из важнейших приемов увеличения накопления высококачественного органического удобрения.

Существует два способа компостирования навоза и торфа в штабелях — послойное и очаговое.

Послойное компостирование. В штабелях шириной 4−5 м чередуют слои торфа и навоза. Прежде всего укладывают по всей ширине и длине штабеля торф слоем до 50 см, который препятствует просачиванию навозной жижи в грунт. Затем укладывают слой навоза. Так слои торфа и навоза чередуют до тех пор, пока высота штабеля не достигнет 1,5−2,0 м. Самый верхний слой штабеля состоит также из торфа, который уменьшает возможность улетучивания аммиачного азота навоза. Толщина слоев компонентов этих компостов зависит от соотношения взятых навоза и торфа.

Очаговое компостирование. Навоз укладывают в виде сплошного или прерывистого очага внутри штабеля торфа. Сначала укладывают торф слоем 50−60 см, затем наносят слой навоза вдоль и посредине всего штабеля толщиной 70−80 см и шириной на 1,0−1,5 м уже нижнего торфяного слоя. При недостатке навоза или использовании бесподстилочного жидкого навоза его лучше укладывать в штабеле торфа в виде отдельных прерывистых очажков. После укладки навоз сверху и со всех сторон обкладывают торфом слоем 50−70 см.

Очаговое компостирование навоза и торфа больше всего подходит для районов с холодной зимой (для зимнего компостирования), в которых возможно промерзание штабеля. При таком компостировании в течение зимы температура внутри штабеля не опускается ниже 25−30°С. Штабель навоза и компостов в зимний период закладывают в 1−2 дня, по возможности во время оттепели.

В отличие от чистого навоза при укладке штабеля торфонавозного компоста уплотнение не обязательно. Рыхлая укладка такого компоста ускоряет разложение органических веществ при почти полном отсутствии потерь аммиачного азота навоза. Внутри штабеля быстрее устанавливается и поддерживается необходимая для микробиологических процессов разложения температура. Уплотнять штабель можно лишь после разогревания всей массы навоза и торфа.

При изготовлении торфожижефосфоритных компостов на каждую тонну проветренного торфа в зависимости от его влажности берут 0,5−1 т навозной жижи и 1,5 — 2% от веса торфа фосфоритной муки. Компостируют торф с жижей двумя способами: а) сначала закладывают весь штабель из одного торфа шириной 3−4 м и высотой 1,5−2 м; затем сверху посредине штабеля делают корытообразное углубление на 50−80 см и шириной около 1 м, которое заполняют необходимым количеством жижи; после полного впитывания жижи углубление засыпают торфом, добавляют фосмуку и поверхность штабеля заравнивают; б) торф укладывают в штабель слоями по 30−50 см до высоты 1,5−2 м и каждый слой, кроме самого верхнего, увлажняют навозной жижей и добавляют в него фосмуку. Лучше каждый новый слой торфа укладывать после разогревания предыдущего слоя, которое наступает на четвертый-пятый день после внесения жижи.

Компосты вносим в паровое поле, в июне, перед перепашкой паров. Для этого используются следующие машины: ПРТ — 7, ПРТ — 10 или ПРТ — 16.

3. Система применения удобрений в севообороте

3.1 Определение доз элементов питания

Таблица № 9 — Определение потребности культур в элементах питания.

Самой высокий вынос NPK у картофеля, самый низкий у клевера, т.к. клевер способен накапливать азот в почве и у него самый высокий выход ПКО.

Таблица 10 — Определение доз элементов питания под культуры севооборота

Содержание фосфора и калия в кг/га определяем по формуле:

а — содержание элементов питания, мг/кг почвы;

2 500 000 — масса пахотного слоя почв лёгкого гранулометрического состава на 1 га, кг;

1 000 000 — пересчёт мг/кг в кг/га.

кг/га

кг/га

Использование растениями фосфора и калия из почвы рассчитываем с учётом соответствующих коэффициентов по формуле:

Х — содержание элементов питания, кг/га;

КИП — коэффициент 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 удобрений:

80,6 — 19,5 = 61,1 кг/га Доза органических удобрений определяется умножением рекомендуемой насыщенности о. у. на число полей:

7,2 Х 8 = 57,6 т/га Использование элементов питания из о. у. рассчитываем по формуле:

Х — количество элементов питания, внесённое с о. у., кг/га;

КИУ — коэффициент использования растениями питательных веществ из органических удобрений, %.

Действующее вещество о. у. используется тремя культурами севооборота.

Под остальные культуры количество элементов питания должно использоваться из минеральных удобрений. Рассчитывается по формуле:

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

ОУ — количество элементов питания, которое используется из органических удобрений, кг/га.

МУ_N = 77,5 — 72,0 = 5,5 кг/га Количество элементов питания, которое необходимо внести в виде минеральных удобрений, определяется по формуле:

МУ — количество элементов питания, которое должно использоваться из минеральных удобрений, кг/га;

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

3.2 Баланс элементов питания в севообороте

Баланс элементов питания в почве это разность между поступлением и расходом. Приход — применение органических и минеральных удобрений, возвращение с семенами, пожнивными остатками, с осадками, азотфиксирующими бактериями и др. Расход — вынос с урожаем, вымывание из почвы, водная и ветровая эрозии, улетучивание в воздух. Баланс может быть отрицательным (расход больше прихода), нулевым (расход равен приходу) и положительным (расход меньше прихода).

Для получения высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культу необходим бездефицитный баланс питательных веществ в почве.

Таблица 11 Баланс элементов питания в севообороте

Баланс = поступление — вынос;

83,6 — 63,5 = 20,1

3.3 Размещение органических и минеральных удобрений по срокам и способам внесения

По срокам внесения различают удобрение основное, припосевное (рядковое, очаговое) и послепосевное.

Основное удобрение заделывают обычно под вспашку; оно предназначено для обеспечения растений питательными элементами на протяжении всей вегетации, особенно во время интенсивного их роста и развития и наибольшего потребления питательных веществ. Под вспашку вносят большую часть дозы удобрений, предусмотренной под данную культуру.

Основное удобрение заделывают в более глубокий, влажный слой почвы, поэтому оно хорошо используется растением.

Сроки внесения удобрений до посева связаны с системой обработки почвы. Если осенью проводят глубокую обработку почвы, а весной только предпосевную культивацию, то удобрение заделывают под зяблевую вспашку.

Если весной зябь перепахивают, что иногда делают в условиях влажного климата на тяжелых почвах Нечерноземной зоны под картофель, корнеплоды, кукурузу, то вносить удобрения целесообразнее в весеннее время.

Для полного обеспечения растений элементами питания во все фазы его развития необходимо правильно сочетать различные способы внесения удобрений: основное, припосевное и послепосевное. Сочетание способов внесения удобрений и заделка их определяются особенностями культуры, ее агротехникой, климатическими, почвенными условиями и свойствами удобрения и обеспечивают послойное размещение их и тем самым питание растений в разные фазы развития.

Таблица 12 — Размещение органических и минеральных удобрений по срокам и способам внесения

Удобрения вносим в основном под зяблевую вспашку, т.к. в этом случае происходит их равномерное распределение по всему пахотному горизонту. При посеве вносим фосфор по 20 кг д. в. (под зерновые культуры), потому что при прорастании они требовательны к легкодоступным формам фосфора. Под картофель, при посадке, внесём комплексное удобрение, это приводит к наиболее лучшему обеспечению молодых растений элементами минеральной пищи.

Таблица 13 — Общая потребность в органических и минеральных удобрениях, т.

Список используемой литературы

1. Агрохимия. Под ред.П. М. Смирнова и А. В. Петербургского. — М.: Колос, 1975.512 с.

2. Смирнов П. М., Муравин Э. А. Агрохимия. — М.: Агропрмиздат, 1991. — 288 с.

3. Почвоведение. Под ред. И. С. Кауричева. — М.: Колос, 1975. — 495 с.

4. Научные основы и рекомендации по применению удобрений в Нечерноземной зоне европейской части РСФСР. М.: Россельхозиздат, 1976, — 254 с.

5. Справочник агрохимика. М.: Россельхозиздат, 1976, — 350 с.