МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова»

Кафедра Агрохимии ДИПЛОМНАЯ РАБОТА По дисциплине «Агрохимия»

Выполнил: студент 3 курса Направления «Агрономия»

Чуплыгина Мария Александровна Проверил:

Доцент кафедры:

Мудрых Наталья Михайловна Пермь 2012

агрохимический почва удобрение севооборот

Разработка системы применения удобрений является важной частью работы агронома, где он должен показать свое умение использовать имеющиеся у него теоретические знания для практической организации правильного использования удобрений в хозяйстве.

Основными звеньями рациональной системы удобрения Нечерноземной зоны, обеспечивающими быстрое окультуривание и повышение плодородия почв, являются:

— известкование кислых почв;

— применение повышенных норм правильно приготовленных органических удобрений (насыщенностью не менее 5−8 т/га пашни);

— введение в севооборот посевы бобовых (клевер, люцерна) и зернобобовых культур (горох, вика, а на легких почвах — люпин);

— правильное использование основных видов минеральных удобрений (с надлежащим соотношением в этих удобрениях азота, фосфора и калия);

— дифференцированное применение удобрений в зависимости от агрохимических свойств почв отдельных полей севооборотов;

— применение микроудобрений: молибденовых (посевы бобовых трав и гороха), борных (посевы льна, корнеплоды, овощные культуры, семенники клевера) и медных (под все посевы культур на торфяно-болотных и пойменных почвах, не обеспеченных медью).

Под системой удобрений понимают комплекс агротехнических и организационных мероприятий, связанных с применением удобрений и направленное на увеличение урожайности возделываемых культур и повышения плодородия почвы. Рациональная система удобрений, отвечающая природным и организационно-экологическим условиям хозяйства — ведущий фактор повышения урожая и улучшение его качества, роста почвенного плодородия или его сохранение. Систему удобрения в процессе ее развития можно подразделить на два этапа:

1. Составление документа — рекомендации по применению удобрений с экологическим обоснованием;

2. Реализация данного документа на практике, на полях данного хозяйства.

Первый этап включает применение органических и минеральных удобрений, в котором предусматриваются их виды, дозы, время внесение и способы заделки под основные культуры в зависимости от почвенно-климатических и других условий. Большое значение имеет реализация плана применений удобрений на практике, на полях хозяйства. На этом этапе осуществляется комплекс организационных и агротехнических мероприятий.

Система удобрений в севооборотах хозяйства — это организационно хозяйственный, агрохимический и агротехнический комплекс мероприятий, направленных на выполнение научно обоснованного плана применения удобрений, в котором предусматриваются виды, нормы удобрений, сроки их внесения и способы заделки под с.х. культуры. Этот план составляется с учетом биологических особенностей культур, величины планируемого урожая, почвенно-климатических условий, последствия удобрений, особенности каждого поля, баланса питательных веществ за севооборот, влияние удобрений на качество урожая и повышение плодородие почвы.

Главное условие системы удобрений ее экономическая эффективность.

Система удобрения в севообороте — это многолетний план применения удобрений в севообороте с учетом плодородия почвы, биологических особенностей растений, состава и свойств удобрений.

Система удобрений в севообороте включает в себя приемы удобрения отдельных культур. В ней указываются виды, дозы, сроки внесения удобрений, способы заделки и другие положения. К системе удобрений составляется агрохимическое обоснование, рассчитывается баланс элементов питания и гумуса в почве, экономическая и энергетическая эффективность применения удобрений. Агрохимия, биология и экология почвы — В. Г. Минеев, Е. Х. Ремпе, М., Росагропромиздат, 1990 г.

1. общие сведения о хозяйстве

1.1 Площадь сельскохозяйственных угодий:

Пашня 2030 га, из них а) полевой севооборот 1520 га, б) кормовой севооборот 510 га.

Сенокосы и пастбища 700 га.

Всего сельскохозяйственных угодий 2730 га.

1.2 Поголовье скота на 100 га сельскохозяйственных угодий:

а) лошади 3

б) крупный рогатый скот 20

1.3 Чередование культур в севообороте

1.4 Агрохимическая характеристика почв

Емкость катионного обмена ЕКО=Нr + S ЕКО =4,8+17=21,8 мг — экв /100 г почвы (1)

где, Hr — величина гидролитической кислотности, мг — экв /100 г почвы; Sвеличина суммы обменных оснований в почве, мг — экв /100 г почвы.

V% = V%==78% (2)

1.5 Севооборот

Это научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени и на территории или только во времени на одном поле.

Горох.

Горох имеет важное агротехническое значение. Созревая раньше других сельскохозяйственных культур и обогащая почву азотом, он является хорошим предшественником для любых сельскохозяйственных культур, кроме бобовых.

Горохово-злаковые смеси возделывают на силос, зеленый корм и сено. Дозы фосфорных и калийных удобрений рассчитываются с учетом обеспеченности этими элементами почвы и выноса их планируемым урожаем. Обычно на дерново-подзолистых почвах, относящихся к 4−5-й группам обеспеченности подвижными формами фосфора и калия, для получения 2,0−2,5 т/га зерна гороха они находятся в пределах 40−60 кг/га д. в. фосфора и 30−50 кг/га калия.

Фосфорно-калийные удобрения следует вносить осенью под вспашку, азотные — под предпосевную культивацию. Горох отзывчив и на органические удобрения, но навоз лучше применять под предшествующую культуру в норме 15−20 т/га.

Фосфорные и калийные удобрения, особенно хлорсодержащие, лучше вносить осенью под вспашку или культивацию. В этом случае их эффективность возрастает на 10−30%, а в засушливые годы — на 40−50% по сравнению с весенним внесением. Калийные удобрения желательно применять с меньшим содержанием хлора. В рядки при посеве вносят гранулированный суперфосфат в дозе 10 кг P₂O₅ на 1 га.

Азотные удобрения про необходимости вносятся весной перед севом.

Более высокую урожайность зерна горох посевной формирует на легкои среднесуглинистых почвах и супесях, подстилаемых связными породами, хорошо обеспеченных фосфором, калием и кальцием, близких к нейтральным по кислотности. Горох требует и определенного количества микроэлементов для формирования урожая и выносит с урожаем с 1 га, кг: молибдена — 5−7, меди — 5,5, никеля — 3,7, кобальта 0,76. Особенно недостаток молибдена на дерново-подзолистых почвах снижает урожай гороха.

Потребление питательных веществ идет в течение вегетации неодинаково: азот поступает от всходов до созревания, но больше всего в бутонизацию — плодообразование (37−40% общего потребления) и максимальное содержание азота в растениях — в фазу цветения.

Фосфор более интенсивно поступает в растения в основном от цветения до созревания семян (60−62% от общего потребления). Но содержание в растениях фосфора больше в период всходов (6−7 листьев) и в фазу плодоношения. Причем горох способен усваивать фосфор из труднодоступных соединений почвы. В зрелых семенах фосфора содержится в 2,5−3 раза больше, чем в соломе.

Наиболее интенсивное поглощение калия происходит в ранние фазы развития растений и к фазе цветения составляет до 60%, содержание его в растениях снижается от раннего развития к созреванию. Недостаток калия снижает азотфиксацию, желательно в почве соотношение N: P:K=1:1:1,5.

Овес

К почвам овёс малотребователен. Хорошо растет на разнообразных почвах. Корневая система отличается большей усвояющей способностью, чем у пшеницы и ячменя, благодаря чему лучше усваивает малодоступные питательные вещества. калия.

Для улучшения качества урожая полезна некорневая подкормка азотом в период налива зерна за 2−3 недели до уборки. Она повышает белковость зерна и улучшает налив. Мочевиной в количестве 20−25 кг д в/га опрыскивают посевы с помощью авиации или, при низкорослом стеблестое, штанговым опрыскивателем по технологической колее. Овес слабее других хлебов реагирует на повышенную кислотность почвы (pH 5−6), но в то же время хорошо отзывается на известкование. Для образования высокого урожая овса необходимо обеспечить растения не менее, чем 45 кг — азота, 60 кг — фосфора и 45 кг ;

Овес по сравнению с ячменем отличается растянутым периодом потребления основных элементов питания, поэтому он сильнее отзывается на минеральные подкормки. Наибольший эффект дают азотные удобрения в фазе кущения или начала выхода в трубку в дозе 30…50% азота от расчетной нормы. Для повышения содержания белка в зерне овса, используемого на кормовые цели, можно применять поздние подкормки в фазе колошения. Подкормку проводят мочевиной из расчета 20…25 кг/га. Расход рабочей жидкости 300 л/га.

Ячмень

Сравнительно высокая требовательность ячменя к плодородию почвы вытекает из его биологических особенностей. У ячменя по сравнению с другими хлебными злаками значительно слабее развита корневая система. Таким образом, ячмень требует плодородных рыхлых структурных почв с глубоким пахотным горизонтом.

Ячмень — отзывчивая на удобрения культура. Среди других яровых культур он характеризуется наиболее коротким периодом потребления питательных веществ и поэтому требует хорошей заправки почвы удобрениями. На формирование 1 т зерна и соответствующего количества соломы растения ячменя выносят из почвы 29 кг азота, 12 кг фосфора и 27,5 кг калия.

Органические удобрения вносятся под предшествующую культуру. Ячмень хорошо использует последействие данных удобрений. Применение навоза непосредственно под ячмень возможно на малоплодородных почвах в хозяйствах с интенсивным животноводством.

Больше всего ячмень нуждается в азоте в период от начала кущения до выхода в трубку. В это время происходит развитие побегов кущения, ассимиляционного аппарата и формирование колоса. После пропашных культур под предпосевную культивацию вносят 60−90 кг/га азота. Дробное его внесение под ячмень малоэффективно. Однако для получения более высоких урожаев, когда необходимы повышенные дозы азотных удобрений, возможно их дробное внесение 2/3 дозы перед посевом и 1/3 — в конце фазы кущения — начале выхода в трубку. Под ячмень не следует вносить более 150 кг/га азота. Избыточное азотное питание приводит не только к полеганию и заболеваниям растений, но и увеличивает ломкость колоса.

Фосфорные и калийные удобрения желательно вносить с осени. Калийные удобрения вносят под основную обработку почвы в полной дозе — 90−120 кг/га д. в. Фосфорные — 60−80 кг/га д. в. — вносят под основную обработку почвы и 10−15 — кг/га д. в. — в рядки при посеве. При содержании подвижного фосфора более 200−250 мг/кг почвы фосфорные удобрения вносят только при посеве в рядки — 15−20 кг/га д. в.

Под ячмень используют такие же формы минеральных удобрений, что и под другие зерновые культуры. При внесении удобрений важно добиться их равномерного внесения.

Известкование проводится при рН ниже 5,5. Доза извести рассчитывается по гидролитической кислотности почвы. Известковые материалы вносятся осенью под основную обработку почвы. Для получения высоких урожаев ячменя хорошего качества важную роль играет обеспеченность растений микроэлементами.

На почвах с низкой обеспеченностью микроэлементами их целесообразно вносить только в почву. Чаще всего этим элементом является медь, которую вносят по 0,5−1,0 кг/га д.в.

Клевер.

Фосфорные и калийные удобрения (Р 60−80 К 60−90) вносят под вспашку. Они используются покровной культурой и растениями клевера. Норма азотных удобрений под ячмень не должна превышать N 30−60, чтобы не допустить полегания посевов. На второй год вегетации нет необходимости вносить азотные удобрения. Осенью или весной посевы клевера подкармливают фосфорными и калийными (Р 30−60 К 30−60) удобрениям. Лучше всего он развивается на почвах с реакцией, близкой к нейтральной (pH 5,5—6,5). Клевер луговой потребляет большое количество калия, фосфора, кальция и других элементов из почвенного раствора. Поскольку ранней весной содержание доступного для растений фосфора в почве незначительно, необходимо повсеместно применят рядковое внесение гранулированного суперфосфата. Клевер луговой, хорошо обеспеченный фосфором, лучше укрепляется и у него быстрее формируется листья при одновременном значительном увеличение числа клубеньков на корнях. При помощи небольшого количества удобрений (50 — 100 гранулированного суперфосфата), внесенных вместе с семенами, можно за сравнительно короткий срок (около 40 дней) добиться хорошего укорения и развития растений.

Не второй год жизни клевера лугового в период от отрастания до фазы стеблевания содержание в надземной части азота, фосфора, калия, кальция и магния увеличивается в 5 — 10 раз и более. К фазе бутонизации в некоторые годы содержание основных элементов питания достигала максимальной величины, в другие — 50 — 80% от наивысшего содержания в урожае. На формирование 1 т сена клевер луговой потребляет из почвы (кг): фосфора — 5 — 6, калия — 16 — 17, кальция — 15 — 17, магния — 5 — 5,5, серы — примерно 1,5.

Клевер луговой калиелюбивое растение. Высокоэффективны калийные удобрения под клевер при внесении извести. Он хорошо отзывается на микроэлементы — молибден, бор, медь. Молибден улучшает зование клубеньков на корнях клевера, способствует лучшей фиксации азота из воздуха, повышает облиственность растений, размер и качество урожая сена или семян. Бор улучшает семяобразование, ускоряет дозревание семян, а также способствует лучшему формированию клубеньков на корнях. Медь ускоряет образование хлорофилла в листьях, особенно на осушенных торфяников, где содержание ее незначительно.

Подсолнечник

Подсолнечник на силос размещают в полевом или кормовом прифермском севооборотах. Лучшие предшественники — озимая пшеница, яровые зерновые, кукуруза на зеленую массу и силос, сахарная свекла. В севообороте подсолнечник должен возвращаться на прежнее поле не ранее чем через 6−7 лет. Высокие урожаи зеленой массы подсолнечника формируются только при внесении минеральных и органических удобрений. Основное органическое удобрение — полуперепревший навоз. внесение 20−40 т навоза на 1 га обеспечивает прибавку урожайности подсолнечника на дерново-подзолистых и серых лесных почвах 8−12,5 т зеленой массы с 1 га.

Минеральные удобрения применяют в два приема: под основную обработку и в рядки при посеве. Доза рядкового удобрения — P₁₅₋₂₀ в виде гранулированного суперфосфата или N₁₀₋₁₅Р₁₅₋₂₀ в виде комплексных удобрений. Под основную обработку вносят удобрения в дозах, рассчитанных на планируемый урожай подсолнечника: на дерново-подзолистых почвах — NPK, на черноземах — NP, на каштановых и светло-каштановых — Р.

При планировании высоких урожаев в зоне достаточного увлажнения и при орошении рациональная система удобрения подсолнечника должна включать совместное применение навоза и минеральных удобрений. При орошении положительный эффект отмечается от подкормок: первую проводят в фазе 2−3 пар листьев, вторую — в начале образования корзинок (N₃₀₋₄₀Р₃₀₋₄₀).

Удобрения не только в 1,3−2 раза увеличивают урожай подсолнечника, но и улучшают качество силосуемой массы. в сухом веществе существенно возрастает концентрация протеина, незаменимых аминокислот, снижается содержание клетчатки. Растениеводство Посыпанов. Г. С. МОСКВА «Колос» 2006

Кормовая свекла

Азотные удобрения под кормовую свеклу в дозе 120−150 кг/га д. в. вносят в два приема: под предпосевную культивацию — 80%, в подкормку — 20%.

Фосфорные и калийные удобрения вносят как осенью под вспашку, так и весной под предпосевную культивацию из расчета: фосфора — 90−120 кг/га, калия — 150−200 кг/га.

Обязательным приемом в системе удобрений для кормовой свеклы является внесение бора — 1−2 кг/га д. в. Используют борную кислоту или буру, а также жидкие комплексные удобрения.

Лучшим способом внесения бора является некорневая подкормка борной кислотой (180−200 г/га) в фазу 3−4 настоящих листьев.

Таблица 2. Характеристика севооборота

-Определим запасы подвижного фосфора в пахотном слое почвы:

запасы,

кг/га =, (3)

— Рассчитаем использование растениями подвижного фосфора из почвы, которое зависит от рН_KCl (приложение 7). Так как наша почва характеризуется слабокислой реакцией среды, растения будут использовать 10% от запасов подвижного фосфора в почве. Таким образом, картофель может употребить из почвы 18 кг фосфора (180Ч10%).

— Определим урожайность картофеля, получаемую без применения удобрений. Для этого воспользуемся средним выносом данной культуры (приложение 8).

2. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ

Улучшение свойств почв происходит в результате проведения агрохимических приёмов, таких как известкование (нейтрализация почвенной кислотности), фосфоритование (повышение содержания подвижного фосфора в почве), внесение калия в запас (повышение содержания обменного калия в почве), применение органических удобрений (сохранение или некоторое увеличение содержания гумуса в почве). Все перечисленные приёмы можно назвать, одним словом, химизация.

Химизация должна быть направлена на повышение (или сохранение) почвенного плодородия, обеспечивающее в оптимальных размерах возделываемые культуры элементами питания, и при этом оставаться экономичной, энергосберегающей и экологичной.

2.1 Обеспечение бездефицитного баланса гумуса в почве в севообороте и на пашне хозяйства в целом

Гумус возникает в результате сложных биохимических процессов разложения остатков растительного и животного происхождения. Поэтому можно сказать, что количество гумуса, поступающего в почву с пожнивными и корневыми остатками, зависит от природно-климатических условий, специализации севооборота, уровня урожайности культур, интенсивности обработки почвы, уровня химизации и др.

2.1.1 Роль гумуса, статьи прихода и расхода гумуса в почву

Гумус — органическое вещество почвы, образующееся за счет разложения растительных и животных остатков и продуктов их жизнедеятельности. Гумус состоит из гуминовых кислот, фульвокислот, гумина и ульмина. Количество гумуса служит показателем плодородия почвы.

2.1.2 Расчет баланса гумуса в севообороте

При расчете баланса гумуса необходимо определить выход гумуса из пожнивно-корневых остатков выращиваемых в севообороте культур и минерализацию под ними в отдельности и в целом за севооборот.

Выход пожнивно-корневых остатков рассчитывается по формуле:

(4)

где, ПКО — выход пожнивно-корневых остатков, т/га; У — урожайность культуры, т/га; К_п — коэффициент выхода пожнивно-корневых остатков (приложение 9).

Выход гумуса из пожнивно-корневых остатков рассчитывается по формуле:

(5)

где, Г — выход гумуса из пожнивно-корневых остатков, т/га; ПКО — выход пожнивно-корневых остатков, т/га; К_г — коэффициент гумификации (приложение 10).

Для определения баланса гумуса необходимо найти разницу между выходом гумуса из пожнивно-корневых остатков и минерализацией (приложение 10) Для расчёта применяем таблицу 3.

Таблица 3. Баланс гумуса в севообороте, т/га

При расчете баланса гумуса необходимо определить выход гумуса из пожнивно-корневых остатков выращиваемых в севообороте культур и минерализацию под ними в отдельности и в целом за севооборот.

Выход пожнивно-корневых остатков рассчитать по формуле:

(6)

где, ПКО — выход пожнивно-корневых остатков, т/га; У — урожайность культуры, т/га; К_п — коэффициент выхода пожнивно-корневых остатков (приложение 9).

Выход гумуса из пожнивно-корневых остатков рассчитать по формуле:

(7)

где, Г — выход гумуса из пожнивно-корневых остатков, т/га; ПКО — выход пожнивно-корневых остатков, т/га; К_г — коэффициент гумификации (приложение 10).

Для определения баланса гумуса необходимо найти разницу между выходом гумуса из пожнивно-корневых остатков и минерализацией (приложение 10) Для расчёта применяем таблицу 3.

Считается, что в среднем, подстилочный навоз содержит 22% сухого вещества, из которого гумифицируется 20%. Тогда выход гумуса из 1 т подстилочного навоза будет равен:

т, (8)

Дозу органических удобрений (Д, т/га), необходимую для достижения бездефицитного баланса гумуса, рассчитать по формуле:

(9)

где ¦-Б¦ - баланс гумуса за севооборот, т/га; 0,044 — количество гумуса образующееся при гумификации из 1 тонны навоза, т.

После определения дозы навоза необходимо установить насыщенность севооборота органическими удобрениями, т. е. количество навоза приходящегося на 1 га площади посевов. Для этого полученную дозу делим на количество полей в севообороте.

=17,9 т/га

Насыщенность севооборота органическими удобрениями= 17,9/8=2,24 т/га

Если расчётная насыщенность больше средней рекомендуемой, то для дальнейших расчетов выбираем среднюю рекомендуемую, которая для полевого севооборота равна 3−6 т/га, кормового — 6−10 т/га.

2.1.3 Определение потребности хозяйства в органических удобрениях

Для удовлетворения потребности насыщенности органическими удобрениями в севообороте и хозяйстве в целом, необходимо спланировать мероприятия по их накоплению, хранению и применению.

Количество органических удобрений в хозяйстве определяют исходя из общего количества голов скота и выхода навоза от 1 головы (таблица 4).

Таблица 4. Накопление органических удобрений в хозяйстве, т

Общее количество голов (КГ) определить по формуле:

(7)

где S — площадь сельскохозяйственных угодий, га; N — количество голов приходящихся на 100 га сельскохозяйственных угодий.

(8)

где ВН — выход навоза, Н — примерная норма выхода навоза от 1 головы, т (приложение 11)

Выход навозной жижи рассчитать как 15% от выхода навоза.

После расчета накопления органических удобрений необходимо определить удовлетворение хозяйства в их количестве для создания бездефицитного баланса гумуса на всей площади пашни (таблица 5).

Таблица 5. Баланс органических удобрений

Для восполнения остального количества необходимо спланировать дополнительные мероприятия (например, запашка отавы и т. п.).

Недостающее количество органических удобрений восполнить приготовлением компостов. Компостирование — это выдерживание смеси торфа с навозом или другим биологически активными органическими материалами в течение длительного времени в штабелях или кучах. При этом в них идут биологические процессы превращения органических веществ, в результате которых питательные вещества торфа из недоступных превращаются в доступные для растений. В зависимости от материалов, из которых готовят компосты и называют торфонавозными, торфожижевым и др. Используют компосты так же, как и навоз.

Таблица 6. Приготовление компостов

Торфонавозные компосты. На 1 часть навоза в зимнее время берут 1 часть торфа; а при весенне-летней заготовке 1−3 части. Наиболее эффективны торфонавозные компосты при узком соотношении торфа и навоза (1:1), так как они по результативности приближаются к навозу. Для приготовления таких компостов пригодны все виды торфа: верховой, переходный и низинный, влажность которых не превышает 60%. В торфонавозный компост рекомендуется добавлять фосфоритную муку (2−3% от массы компостов), а при использовании кислого торфа — 1−2% извести. Если компост готовится для внесения под картофель, возделываемый на легких почвах, то рекомендуется добавлять и калийную соль в количестве 0,5% от массы компоста.

Торфожижевые компосты. Накапливающуюся в хозяйстве навозную жижу целесообразнее использовать для компостирования с торфом. На 1 т торфа в зависимости от его вида и влажности берут 0,5−1 т навозной жижи. Торфожижевые компосты можно готовить непосредственно в поле весной и летом. Для приготовления таких компостов пригодны все виды торфа, за исключением карбонатного (торф, содержащий более 5% СаО, в пересчете на сухое вещество). В компосты желательно добавлять фосфоритную муку (1,5−2% от массы компостов). Торфожижевые компосты можно использовать сразу после смешивания компонентов. Такие компосты по своей эффективности, как правило, не хуже навоза.

Место внесения органических удобрений в севообороте имеет немалое значение в повышении их окупаемости. В севообороте навоз следует вносить под высокопродуктивные культуры, которые наиболее интенсивно используют в первый год удобрительное действие навоза. К таким культурам относят: картофель, кукуруза, кормовые корнеплоды, озимые зерновые, многолетние и однолетние травы. Кроме этого нужно помнить, что действие навоза проявляется не только на первой культуре, но и на последующих в течение нескольких лет.

Торфонавозный компост

Торфонавозные компосты готовят вблизи животноводческих помещений, в навозохранилищах или полевых штабелях. Отношение навоза к торфу в компосте зависит от качества компонентов и обеспеченности ими — зимой это обычно 1:1, а летом до 1:3. Для компостирования пригодны любые торфы с влажностью до 60%.

Такой компост состоит из торфа и навоза: на 1—2 части торфа берется 1часть навоза. Сначала укладывают слой торфа 20—30 см, а на него слой навоза. Такой послойной укладкой тонкими слоями торфа и навоза (верхний слой, конечно, торф) создают штабель компоста высотой 2—2,5 м. При этом ширина штабеля должна составлять не менее 2—3 метров. Длину устанавливают в зависимости от количества закладываемого компоста.

Если компост готовят под картофель, то, учитывая особую любовь этой культуры к калию, добавляют и калийную соль в количестве 0,5% от массы компоста. Однако минеральные удобрения в компосте должны быть тщательно перемешаны с органической массой. Кстати, компосты, в которые кроме органических удобрений внесены и минеральные, называют обогащенными компостами. Агрохимия. — 2-е изд., перераб. и доп. под ред. Смирнов П. М., Муравин Э.А.

Послойный способ приготовления торфонавозного компоста пригоден в любое время года. Единственное «но»: в зимнее время года закладку компоста необходимо завершить за 1 — 2 дня, чтобы не успел промерзнуть навоз. Лучшее разогревание компоста в зимнее время обеспечит очаговый способ закладки.

Компосты применяют под все культуры, примерно в тех же дозах, что и навоз (15— 40 т/га). Вносят их в пару, под зяблевую вспашку и перепашку, в лунки при посадке рассады. По удобрительным свойствам К. не уступают навозу, а некоторые из них (например, торфонавозные с фосфоритной мукой) превосходят его. Агрохимия и система внесения удобрений Дудина Н. Х. Панова Е.А. Петухов М. П. Москва

" Агропромиздат" 1991

Таблица 7. План внесения органических удобрений

Для правильного планирования его внесения по годам необходимо составить ротационную таблицу (приложение 12).

При внесении навоза в почву его немедленно запахивают, учитывая, что он быстро теряет свою удобрительную ценность. На тяжелых почвах навоз заделывают мельче (на 18−20 см), чем на легких, поскольку разложение в них идет медленнее. В зоне недостаточного увлажнения для повышения эффективности удобрения навоз запахивают глубже (до 25−28 см). При углублении пахотного слоя на тяжелых почвах проводят заделку навоза на всю глубину вспашки. Внесение твердых органических удобрений. Почти все машины для внесения твердых органических удобрений работают по аналогичной технологической схеме: транспортер подает массу к активному разбрасывающему устройству, которое измельчает массу и распределяет ее по поверхности поля ПРТ — 7А предназначена для разбрасывания компостов. Ее можно использовать как самозагружающийся транспортный прицеп, для чего разбрасывающее устройство заменяют задним бортом. Агрегатируют с тракторами класса 14 кН. Машина представляет собой полуприцеп. Состоит из кузова, цепочно-планчатого питающего транспортера и разбрасывающего устройства (состоит из двух шнековых барабанов: измельчающего и разбрасывающего). Привод рабочих органов от ВОМ. Доза внесения зависит от скоростей движения транспортера и агрегата, может регулироваться в пределах от 10 до 60 т/га. Ширина разбрасывания 5…8 м. В настоящее время промышленность РБ выпускает также аналогичные разбрасыватели с марками: МТТ — 11 — к тракторам класса 9кН; МТТ — 9 к тракторам класса 20 кН; ПРТ — 11 -к тракторам класса 30 кН. В хозяйствах еще эксплуатируют аналогичные по устройству разбрасыватели типа РОУ — 6 с тракторами класса 14 кН и ПРТ — 10 с тракторами класса 30 кН. Кроме кузовных разбрасывателей, имеются роторные разбрасыватели органических удобрений типа РУН — 15 Б, предназначенные для разбрасывания органических удобрений небольших куч.

2.2 Оптимизация почвенной кислотности

Почвы с повышенной кислотностью обладают плохими физико-химическими, химическими и физическими свойствами. Поэтому для их изменения необходимо применять известкование, т. е. внесение в почву кальция (и магния) в виде карбоната, окиси или гидроокиси для нейтрализации кислотности. Эффективность известкования определяется рядом факторов, таких как тип почвы, степень кислотности, выращиваемые культуры и т. д. Поэтому для повышения эффективности известкования необходимо выполнять следующие требования: определить степень кислотности почвы; учесть отношение культур севооборота к известкованию; правильно установить дозу извести; умело сочетать известкование почв, с применением органических и минеральных удобрений; равномерно внести известковые материалы.

2.2.1 Нуждаемость почв в известковании

Кислотность почвы, свойство, обусловленное определённой концентрацией водородных ионов в почве.

Почвенная кислотность оказывает громадное влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов. Благоприятной для большинства с.-х. растений и для бактериальной флоры в почвах является слабокислая реакция почвенного раствора. Присутствие в растворе ионов Са и высокая буферность почв в отношении кислот ослабляют вредное влияние почвенной кислотности, между тем как присутствие в растворе ионов Al, Fe, Mn усиливает её токсичность для растений и почвенных микроорганизмов. Различают две формы кислотности почвы — актуальную и потенциальную. Актуальная кислотность почвы, или кислотность почвенного раствора (жидкой фазы почвы), зависит от концентрации в нём ионов Н и выражается обычно через рН раствора (рН — отрицательный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в грамм-эквивалентах на литр); при рН=7 — реакция раствора нейтральная, ниже 7 — кислая, выше 7 — щелочная; чем ниже рН, тем больше кислотность почвы. В большинстве случаев реакция почвенного раствора находится в пределах рН от 4 до 9. Потенциальная кислотность бывает обменная и гидролитическая. Обменная кислотность почв является более вредной и вызывает подкисление раствора нейтральной соли при взаимодействии её с почвой. По представлениям акад. К. К. Гедройца и ряда др. исследователей, эта форма потенциальной К. п. обусловливается присутствием ионов Н', способных к обмену с катионами нейтральных солей, напр. с КС1, по уравнению: (Почва) Н+КСl-(Почва) К+НС1. Обычно наблюдаемое появление Аl в солевых вытяжках из кислых почв, с этой точки зрения, объясняется растворением соединений алюминия в почвах кислотой, образующейся в результате обмена. В некоторых почвах, при особых местных условиях почвообразования, наряду с обменным Н, по мнению акад. Гедройца, может присутствовать и обменный Al.

Др. формой потенциальной К. п. является гидролитическая кислотность. По представлениям ряда исследователей гидролитическая кислотность обусловливается присутствием в почвах в поглощённом состоянии ионов Н, не вытесняемых катионами нейтральных солей, но способных к замещению на основания из щелочей или гидролитически щелочных солей, напр., по уравнению: (Почва) Н +CH₃COONa-(Почва) Na +СН₃СООН. Поэтому результаты определений почвенной кислотности находятся в зависимости от реакции солевого раствора, употреблявшегося для определения кислотности; последняя учитывается тем полнее, чем выше рН солевого раствора (после его взаимодействия с почвой).

С кислотностью почв тесно связан ряд их важнейших свойств, в частности состав почвенной микрофлоры, формы органического вещества, подвижность питательных соединений и др. Под влиянием гидролитической и обменной кислотности происходит разложение в почвах извести и применяемой в качестве удобрения фосфоритной муки. Кислотность почв надо принимать во внимание при выборе форм минеральных удобрений и их подготовки к внесению в почву (нейтрализация).

Отношение различных сельскохозяйственных культур к известкованию кислых почв. По отношению к реакции почвы и к известкованию растения подразделяют на пять групп.

К первой группе относят растения, наиболее чувствительные к кислотности, требующие нейтральной или слабощелочной реакции (рН 6,2−7). Растения этой группы наиболее сильно отзываются на известкование. К ним относятся пшеница, ячмень, сахарная, столовая и кормовая свекла, капуста белокочанная, клевер красный, люцерна, донник, эспарцет, горчица, конопля, рапс, лук, чеснок, сельдерей, шпинат, перец, пастернак, смородина. Почвы под эти культуры следует известковать в первую очередь.

Вторую группу составляют растения, для которых наиболее благоприятной является слабокислая и близкая к нейтральной реакция почвы (рН 5,1−6). Они хорошо отзываются на известкование. К растениям этой группы относятся кукуруза, горох, бобы, вика, фасоль, пелюшка, капуста кормовая, кольраби, капуста цветная, брюква, турнепс, салат, лук-порей, огурцы, дыня, клевер розовый, лисохвост, кострец, яблоня, слива, вишня, цитрусовые, подсолнечник.

В третью группу включают растения, переносящие умеренную кислотность (рН 4,6−5,5). Культуры этой группы положительно отзываются на известкование. К этим растениям относятся картофель, овес, рожь, гречиха, тимофеевка, овсяница.

В четвертую группу входит лен, который легко переносит умеренную кислотность, не переносит переизвесткования, требует определенного соотношения в почвенном растворе кальция, магния, калия, бора и других элементов питания.

В пятую группу включают растения, которые переносят повышенную кислотность почвы, мало нуждаются или не нуждаются в известковании — это люпин, щавель, сераделла. Однако на сильнокислых почвах люпин хорошо отзывается на известкование.

Оптимальные условия для произрастания большинства сельскохозяйственных культур создаются при слабокислой реакции почвы (рН 5,7−5,8 в 1 н. KCl-вытяжке или 6,2−6,5 в водной вытяжке).

2.3.2 Расчет доз известковых материалов

Дозы для известкования кислых почв рассчитывают в тоннах чистого, сухого, тонкоразмолотого карбоната кальция (СаСО₃) и устанавливают по: 1) средним дозам (обменной кислотности, механическому составу почвы и др.); 2) обменной кислотности и типу почвы (на сдвиг реакции среды); 3) гидролитической кислотности.

Средние дозы известковых материалов для почв определены на основании многолетних стационарных опытов (приложение 17). Внесение карбоната кальция в указанных дозах рассчитано на доведение реакции почвенного раствора до слабокислой реакции среды, так как большинство сельскохозяйственных культур, возделываемых в Нечерноземной зоне, могут произрастать на почвах со слабокислой реакции среды.

Внесение известковых материалов, рассчитанных по гидролитической кислотности, обеспечивает сдвиг реакции более чем на одну ротацию севооборота, в то время как на сдвиг реакции — на 5−6 лет. Поэтому необходимо правильно определить какую дозу СаСО₃ использовать для расчета мелиоранта в своем севообороте.

Таблица 9. Расчет доз извести на сдвиг реакции среды

Дозу СаСО₃ (т/га) на сдвиг реакции среды определяют по формуле:

(9)

где рНплан — планируемый уровень рН_KCl; рНисх — исходный уровень рН_KCl; Н — норма расхода СаСО₃ для сдвига рН на 0,1 единицы (приложение 18).

Дозы СаСО₃ (т/га) по гидролитической кислотности рассчитать по формуле и занести в таблицу 10:

= =, (10)

где Н — величина гидролитической кислотности (мг-экв/100 г почвы). Для темно-серых лесных почв и черноземов разной степени оподзоленности величину гидролитической кислотности уменьшают в 3 раза; 10 — коэффициент для перехода от 100 г к 1 кг; 3 000 000 (2 500 000) — масса пахотного слоя в 20 см на 1 га, кг (почвы тяжелого гранулометрического состава — 3 000 000, легкого гранулометрического состава — 2 500 000); 50 — миллиграммы СаСО₃, соответствующие 1 мг-экв; 1 000 000 000 — для перевода миллиграммов СаСО₃ в тонны.

Таблица 10. Расчет доз СаСО₃ по гидролитической кислотности

Учитывая выращиваемые культуры и почвы хозяйства, необходимо откорректировать рассчитанные дозы. Корректировку рассчитанных доз известковых материалов проводят согласно следующим условиям:

— в севооборотах со льном и картофелем дозу уменьшить на Ѕ-? от полных доз для песчаных и супесчаных почв и на ѕ-1 — для суглинистых почв;

— наличие люпина в севообороте при определении дозы мелиоранта во внимание не принимать;

— в специализированных севооборотах, когда картофель занимает 30−40% в структуре посевных площадей, дозу снизить на? от полных доз (почвы с легким гранулометрическим составом) и на Ѕ (почвы с тяжелым гранулометрическим составом);

— в севооборотах с бобовыми травами и кормовых культурами известкование проводить полными дозами.

Выбрать мелиорант для расчета дозы СаСО₃ на известковое удобрение (приложение 19). Дать обоснование своему выбору.

Дозы СаСО₃ пересчитать на известковое удобрение (Д_ИМ) по формуле:

(11)

где — норма СаСО₃ на 1 га, т; Н — нейтрализующая способность известкового материала; Г — количество частиц более 1 мм в известковом материале, %; В — влажность известкового материала, %.

Результаты по расчету доз известковых материалов и их корректировки заносим в сводную таблицу 11.

Таблица 11. Дозы мелиорантов по полям севооборота

Вносить известковый материал нужно под те культуры, которые особенно чувствительны к кислотности почвы: кукуруза, пшеница, ячмень, клевер, люцерна и т. п., но не следует забывать, что основное действие мелиоранта проявляется на второй год после его внесения, поэтому его рекомендуется вносить под предшественник. В зависимости от севооборота рекомендуют следующие оптимальные периоды проведения известкования (Минеев В.Г., 2004):

Известковые удобрения обладают длительным действием. При внесении полной дозы (основ-ное известкование) они могут положительно влиять на урожайность сельскохозяйственных куль-тур в течение двух ротаций 7−8-польного севооборота, половинной дозы — не более одной ротации (6−7 лет). Наибольший эффект от известкования проявляется на второй-третий год после вне-сения известковых удобрений, затем кислотность почвы постоянно повышается, пока не возни-кает потребность в повторном известковании. Особенно быстро увеличивается кислотность произвесткованных почв при систематическом внесении высоких доз минеральных удобрений, прежде всего физиологически кислых.

Сроки и эффективность повторных известкований зависят от дозы известковых удобрений при первом известковании и доз ежегодно вносимых минеральных удобрений: чем интенсивнее применяются минеральные удобрения, тем чаще нужно проводить известкование. О необходимости повторного известкования судят по степени кислотности на основании агрохимического анализа почвы.

На эффективность известкования в большой степени влияет равномерность распределения известковых удобрений по поверхности поля и качество перемешивания их с почвой. При внесении полных и половинных доз способ заделки извести должен обеспечивать перемешивание удобрений на глубине всего пахотного горизонта. Лучше вносить их под культивацию или дискование с последующей запашкой. Меньшей дозы удобрений (четверть полной) недостаточно для снижения кислотности во всем пахотном слое, поэтому их вносят в рядки или лунки во время сева или посадки, т. е. в прикорневую зону. Малые дозы известковых удобрений рассчитаны на повышение урожайности только той культуры, под которую вносятся.

Не следует вносить известковый материал совместно с фосфоритной мукой, так при этом будет задерживаться переход фосфора из труднодоступной в усвояемую для растений форму.

После известкования сильнои средне-кислых дерново-подзолистых почв урожайность озимой пшеницы увеличивается на 3−7 ц/га, озимой ржи, яровой пшеницы, ячменя — на 2−5, клеверного сена — на 8−15, сахарной и кормовой свеклы — на 40−100, кукурузы (зеленая масса) на 30−70, картофеляна 10−20 ц/га.

Таблица 12. План известкования кислых почв

Культуры отзывчивые на известкование (оз. пшеница, ячмень, бобовые). Первичное известкование проводим после уборки ячменя под клевер (парозанимающая культура).

Разбрасыватель пылевидных удобрений АРУ П-8.

2.3 Оптимизация фосфатного и калийного уровня почв

Почвы Нечерноземной полосы характеризуются не только кислой реакцией среды, но и некоторые из них низким содержанием подвижного фосфора и обменного калия. И при низкой обеспеченности растений доступными формами фосфора и калия действие удобрений будет мало эффективным, т. е. окупаемость будет на низком уровне.

2.3.1 Фосфоритование

Фосфоритование — внесение труднорастворимых фосфатов (фосфоритной муки) в севообороте на несколько лет. Фосфоритование является эффективным мелиоративным приемом повышения плодородия низкоплодородных кислых почв. При этом происходит улучшение фосфатного режима почв, эффективность применения минеральных удобрений и увеличение урожайности сельскохозяйственных культур.

Фосфоритование нужно проводить при рН_KCl ниже 5,5 и содержании подвижного фосфора до 50 мг/кг почвы. Исследованиями Б. А. Голубева установлено, что действие фосфоритной муки начинает проявляться при значении Нг = 2,5 мг-экв/100 г и выше. При значениях гидролитической кислотности выше указанной величины действие фосфоритной муки сравнивают с действием суперфосфата (рисунок 1).

Рисунок 1. Зависимость действия фосфоритной муки от величин гидролитической кислотности (Нг) и ёмкости катионного обмена почвы (Т) — график Б. А. Голубева.

Действие фосфоритной муки зависит не только от величины гидролитической кислотности, но и от таких показателей, как сумма обменных оснований (S, Т), ёмкость катионного обмена (ЕКО) и степень насыщенности основаниями (V). Полное действие фосфоритной муки наблюдается тогда, когда Нг = 3 + 0,1ЧЕКО.

Используя агрохимическую характеристику почвы, приложения (5, 20) и график Голубева определить возможность использования фосфоритной муки и её действие (таблица 13).

Таблица 13.

Определение возможности использования фосфоритной муки

Для расчёта дозы фосфоритной муки используют нормативы расхода питательного вещества для повышения подвижного фосфора на 10 мг/кг почвы, разработанные во Всероссийском научно-исследовательском и проектно-технологическом институте химизации (приложение 21)

Определить дозы внесения фосфоритной муки по формуле:

(12)

где Рплан — планируемый уровень подвижного фосфора, мг/кг почвы; Рисх — исходный уровень подвижного фосфора, мг/кг почвы; Н — норма расхода питательного вещества для повышения подвижного фосфора на 10 мг/кг; % д.в. — процент действующего вещества (фосфора) в фосфоритной муке (приложение 22); 10 — коэффициент пересчёта кг удобрения в т.

Таблица 14. Расчет доз фосфоритной муки по полям севооборота

Расчётная доза фосфоритной муки не должна быть более 2,5 т/га, так как внесение доз, превышающих указанный уровень, является экономически не выгодным приемом (затраты не окупаются).

Таблица 15. План фосфоритования почв

Фосфоритная мука содержит 20—22% Р205. Фосфор в ней находится в трудноусвояемой форме для растений. Фосфоритная мука применяется в нечерноземной полосе на кислых дерново-подзолистых почвах и в северных районах лесостепи на серых лесных и сильно выщелоченных черноземных. Вносят ее с осени под зяблевую вспашку или при обработке пара задолго до посева. Хороший эффект фосфоритная мука дает в этих районах при внесении ее под озимые культуры. Исследования показали, что каждый центнер фосфоритной муки дает прибавку урожая 1 — 1,5 ц зерна. Лучше других ее используют люпин, гречиха, горчица, озимая рожь, картофель. Она непригодна для внесения в рядки и использования в подкормках. Эта мука проявляет длительное последействие. Для повышения эффективности ее рекомендуется компостировать с навозом или торфом.

По требовательности к обеспеченности почвы фосфором культурные растения можно разделить на три группы.

1. К первой группе относятся корнеплоды и кормовые растения, главным образом бобовые, при возделывании которых обеспечение почвы и растений фосфором должно особенно учитываться.

2. Ко второй группе относятся картофель, пшеница, рапс, яровой ячмень. Эти культуры, обладая маломощной корневой системой с низкой физиологической активностью, слабо усваивают фосфорную кислоту почвы. Под них следует вносить легкорастворимые фосфорные удобрения.

3. Третья группа включает в себя культуры с небольшой потребностью в фосфоре. Это, например, рожь, овес, горчица, люпин, кукуруза, гречиха. Они могут сами растворять и усваивать небольшое количество связанных почвой фосфатов. На почвах с высоким содержанием фосфорной кислоты под эти культуры можно не вносить фосфорные удобрения.

4. Во избежание снижения растворимости фосфоритной муки при внесении известковых мелиорантов, а, следовательно, её эффективности, необходимо использовать приемы, исключающие непосредственный контакт этих удобрений в почве:

— вносить известь и фосфоритную муку на один и тот же участок в разные сроки и под различные культуры (фосфоритную муку раньше);

— послойное внесение (фосфоритную муку под вспашку, известковый материал — под культивацию);

— предварительное компостирование фосфоритной муки с навозом и торфом для перевода фосфора в доступные растениям формы.

2.3.2 Повышение калийного уровня

При создании оптимальных условий выращивания не стоит забывать о таком мероприятии как повышение калийного уровня почв. Потребность в калийных удобрениях возрастает, когда в хозяйстве возделывают картофель, корнеплоды и другие культуры, которые выносят его большое количество из почвы. На произвесткованных почвах, дозы калийных удобрений следует увеличивать, так как известкование изменяет соотношение в почве между кальцием и калием в сторону резкого преобладания кальция. Нарушение нормального соотношения между кальцием и калием отрицательно сказывается на развитии и урожайности растений, особенно, льна, картофеля, люпина, бобовых трав и кукурузы. Кроме этого, действие азотных удобрений проявляется только при оптимальном содержании фосфора и калия в почве.

Используя агрохимическую характеристику почвы, приложениями (6, 23) определяем нуждаемость повышения калийного уровня в севообороте (таблица 16).

Таблица 16. Нуждаемость почв в повышении калийного уровня

Для расчёта дозы хлористого калия используют нормативы расхода питательного вещества для повышения обменного калия на 10 мг/кг почвы, разработанные во Всероссийском научно-исследовательском и проектно-технологическом институте химизации.

Определить дозы внесения хлористого калия по формуле:

(13)

где Kплан — планируемый уровень обменного калия, мг/кг почвы; Kисх — исходный уровень обменного калия, мг/кг почвы; Н — норма расхода питательного вещества для повышения обменного калия на 10 мг/кг (приложение 24); % д.в. — процент действующего вещества (калия) в хлористом калии; 10 — коэффициент пересчёта кг удобрения в т.

Рассчитываем дозы внесения хлористого калия в запас.

Таблица 17. Расчёт доз хлористого калия по полям севооборота

Расчётная доза хлористого калия не должна быть более 0,8 т/га, так как внесение доз, превышающих указанный уровень, является экономически не обоснованно и приводит к подкислению почвы.

Таблица 18. План повышения калийного уровня почв

Калийные удобрения, как и фосфорные, обычно вносят осенью под перекопку почвы. При необходимости некоторые калийные удобрения можно вносить весной или летом. Осеннее внесение предпочтительнее по причине содержания в составе многих калийных удобрений вредного для растений хлора, который в течение зимы нейтрализуется почвой или вымывается. Все калийные удобрения хорошо растворяются в воде.

Помимо увеличения урожайности, калийные удобрения повышают качественные характеристики выращиваемой продукции: это проявляется в повышении сопротивляемости растений к заболеваниям, повышении стойкости плодов при хранении и транспортировке, а также в улучшении их вкусовых и эстетических качеств.

Меры предосторожности при работе с Хлористым калием:

Класс опасности: 3. При работе с ним необходимо использовать респираторы и защитные очки. В воздушной среде токсичных соединений не образует, безвреден при попадании на кожу.

Калий хлористый пожарои взрывобезопасен, однако требует осторожности в применении, так как относится к веществам третьего класса опасности. Перевозка и хранение рекомендуется в полиэтиленовых пакетах и специальных контейнерах без доступа влаги.

3. СИСТЕМА ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ

Для улучшения питания растений, повышения их урожайности и получения продукции более высокого качества приходится вносить в почву несколько видов удобрений, правильно сочетать органические и минеральные удобрения. План использования удобрений с указанием их видов и наиболее эффективных доз, рассчитанный на одну ротацию севооборота, носит название системы применения удобрения культур в севообороте. Рационально построенная система удобрения основывается на учёте агрохимических свойств почв хозяйства, агробиологических особенностях удобряемых культур, свойств удобрений, ресурсов удобрений в хозяйстве, способов внесения удобрений. Разработанная система внесения удобрений обеспечивает растения необходимыми питательными веществами во все фазы развития.

Система удобрения культур в севооборотеэто план размещения удобрений под культуры севооборота с установлением видов, форм и наиболее эффективных доз под каждую из них, составляемый на одну ротацию.

Системой удобрения отдельной культуры, понимают дозы, сроки, формы, способы внесения органических и минеральных удобрений под конкретную культуру. Систему удобрения отдельной культуры разрабатывают с учетом планируемой урожайности, биологических особенностей культуры, ее места в севообороте, особенностей агротехники, почвенно-климатических условий (агрохимическая характеристика почв, их естественное плодородие, состояние погоды конкретного года), свойств удобрений, сочетания органических и минеральных удобрений, экономики хозяйства.

Основные задачи системы удобрений в хозяйстве:

получение высоких и устойчивых урожаев хорошего качества;

систематическое повышение плодородия почвы;

высокая экономическая оплата единицы применяемого удобрения и обеспечение наивысшей прибыли в хозяйстве, максимальное повышение производительности труда и снижение себестоимости производства сельскохозяйственной продукции. Агрохимия и система внесения удобрений Дудина Н. Х. Панова Е.А. Петухов М.П.

Москва" Агропромиздат" 1991

3.1 Расчёт потребности культур в элементах питания для получения запланированного уровня урожайности

Питание растений характеризуется избирательной способностью извлекать различные химические элементы из почвы. Разные виды растений, произрастая на одной и той же почве, поглощают из неё минеральные вещества в различных соотношениях. За период вегетации растения выносят определенное количество питательных веществ, необходимых для формирования урожайности.

Рассчитать потребность культур в элементах питания для получения запланированной урожайности по формуле:

X, кг/га = ПЧВ, (14)

где П — планируемый уровень урожайности, т/га; В — вынос элементов питания 1 т урожая (приложение 8).

Вынос азота бобовых культур необходимо откорректировать, так как эти культуры с помощью клубеньковых бактерий способны фиксировать азот из атмосферы, следующим образом: вынос многолетними бобовыми культурами брать из расчёта Ѕ, а зернобобовыми —? от фактического.

Расчёты удобнее проводить в таблице 19.

Таблица 19. Расчёт выноса урожайности планируемой урожайностью

3.2 Определение норм и доз удобрений в севообороте

Нормы удобрений для обеспечения нормального питания растений и получения планируемого уровня урожайности должны устанавливаться с учётом потребности культур, особенностей удобрений, содержания доступных элементов питания в почве, предшествующей культуры, способов внесения удобрений и других условий. Расчёт доз удобрений это ответственная и сложная задача.

Существуют различные способы установления доз минеральных удобрений, которыми следует правильно пользоваться в зависимости от конкретных условий в хозяйстве.

При расчёте доз удобрений на планируемый уровень урожайности культур используют балансовый метод и на дополнительную прибавку урожайности. Чаще всего на практике дозы рассчитывают балансовым методом.

Метод основан на корректировке средних рекомендуемых доз минеральных удобрений с учетом почвенного плодородия.

Обеспеченность элементами питаниями определяем по таблице агрохимической характеристики почвы и пользуясь приложениями 5 и 6.

Средние рекомендуемые дозы минеральных удобрений под культуры и поправочные коэффициенты к дозам удобрений указаны в приложениях 25 и 26.

Таблица 20. Определение норм элементов питания под культуры в севообороте

Откорректированные дозы минеральных удобрений определяем как произведение колонок «Средние рекомендуемые дозы удобрений» и «Поправочные коэффициенты к дозам удобрений».

Для расчёта поступающего количества элементов питания с органическими удобрениями необходимо дозу органических удобрений (т/га) умножить на содержание NPK в 1 т (N₅P_2,5K₆).

Из органических удобрений растения используют элементы питания не один год, поэтому необходимо рассчитывать использование не только той культурой, куда их вносят, но и последующими двумя. Можно воспользоваться формулой 15.

Используется из органических удобрений,

кг/га =, (15)

где П — вносится с органическими удобрениями азота, фосфора и калия соответственно, кг/га; КИУ — коэффициент использования элементов питания из органических удобрений, % (приложение 27).

Требуется внести в виде минеральных удобрений находим по разности между колонками «Откорректированные дозы минеральных удобрений, кг/га» и «Используется из органических удобрений, кг/га» по каждому элементу питания.

Так как растения поглощают из удобрений не 100 процентов от внесенного количества, то необходимо провести корректировку вносимых удобрений по формуле 16.

Требуется минеральных удобрений с учётом КИУ,

кг/га =, (16)

где В — требуется внести в виде минеральных удобрений азота, фосфора и калия соответственно, кг/га; КИУ — коэффициент использования элементов питания из минеральных удобрений, % (приложение 27).

После всех проведённых расчётов необходимо провести корректировку доз элементов питания с учётом биологических особенностей культур.

Например, при отсутствии расчетной дозы фосфора обязательно планируется припосевное (припосадочное) внесение. Под культуры, идущие после многолетних бобовых или зернобобовых культур расчётную дозу вносимого азота следует уменьшить на Ѕ и? соответственно. Если в севообороте есть многолетние травы, то потребность в фосфорно-калийных удобрениях под них, следует спланировать в запас, суммируя с основным удобрением покровной культуры.

3.3 Баланс питательных веществ в севообороте

Для оценки рекомендуемых доз удобрений в системе применения на планируемый год в целом по севообороту рассчитывают баланс азота, фосфора и калия на 1 га. Его сущность состоит в сопоставлении прихода и расхода соответствующих питательных элементов. Баланс питательных элементов выражают в абсолютных величинах (кг д.в.) и отношением прихода питательных элементов к их расходу (интенсивность баланса), выражаемом в процентах.

При расчёте баланса питательных веществ учитываем расходную статью (вынос питательных веществ планируемым урожаем) и приходную (поступление элементов питания с органическими и минеральными удобрениями).

Таблица 21. Баланс питательных веществ в севообороте

Вынос питательных веществ планируемым урожаем берем из таблицы 19 «Итого с 1 га пашни».

Поступило в почву с органическими удобрениями определяем по формуле:

N, P₂O₅, К₂О, кг/га =, (17)

где ВОУ — вносится с органическими удобрениями (NPK соответственно), кг/га (таблица 20); n — количество полей в севообороте.

Поступило в почву с минеральными удобрениями = насыщенность 1 га пашни элементами питания, кг/га (таблица 20).

Баланс (±), кг д.в. = ИП — В, (18)

где ИП — сумма поступивших в почву питательных веществ с органическими и минеральными удобрениями, кг/га; В — выносится питательных веществ планируемым уровнем урожайности, кг/га.

По фосфору отрицательный баланс не допускается. По азоту допускается отрицательный баланс до 11−14 кг/га, по калию — до 21−22 кг/га.

Интенсивность баланса, выраженную в процентах рассчитать по формуле:

Баланс, % =, (19)

где Б — баланс питательных веществ в целом за севооборот, кг/га; В — выносится питательных веществ планируемым уровнем урожайности, кг/га.

Баланс элементов питания. Оценка состояния баланса элементов в системе, почва, растение, удобрение является важной характеристикой эффективности использования минеральных удобрений и органическими удобрениями в сельскохозяйственном производстве. Показатели баланса отражают пути превращения и расхода питательных веществ минеральных удобрений и органическими удобрениями, долю элементов питания, продуктивно используемую и отчуждаемую растениями из почвы и воспроизводимую за счет органических и минеральных удобрений

Баланс питательных веществ системе почва, растения, удобрений составляет часть общего процесса взаимодействия элементов питания и относится к малому биологическому круговороту. Рассчитывается баланс путем сопоставлений количества элементов питания, поступающих в почву, с их расходом на создание урожая и непроизводительными потерями. Учет результатов баланса позволяет более обоснованно планировать производство продукции сельскохозяйственными с наименьшими затратами и более высокой окупаемости органических и минеральных удобрений, прогнозировать потребность в удобрениях и знать изменения обеспеченности почв питательными веществами регулировать плодородие почв, обеспечивать охрану окружающей среды.

Баланс питательных веществ — сопоставление расхода элементов питания на формирование урожая (т. е. выноса элементов питания с урожаем культур) с поступлением питательных веществ из почвы и удобрений.

Исходя из данных таблицы можно сказать, что расходуется азота из почвы больше, чем поступает.

3.4 Размещение удобрений под культуры севооборота по срокам и способам внесения

Одним из основных элементов системы удобрения является определение оптимальных сроков, рациональные, экологически и энергетически обоснованные способы внесения удобрений. От их выбора зависят доступность для растений и величина потерь питательных элементов питания из удобрений.

Для обеспечения растений питательными веществами в течение всего периода их вегетации минеральные удобрения следует вносить в несколько приёмов (таблица 22): до посева (основное), при посеве или посадке (припосевное или припосадочное) и после посева в период вегетации растений (подкормки).

При выборе оптимальных сроков и способов внесения удобрений следует учитывать необходимость сочетания их внесения с другими агротехническими приемами (вспашка, предпосевная обработка почвы, посев, междурядная обработка почвы и др.). Это способствует не только уменьшению материальных и энергетических затрат на применение удобрений, но и сокращению проходов по полю и, соответственно, улучшению агрофизического состояния почвы. Внесение удобрений при самостоятельных операциях допускается лишь при невозможности совмещения его с другими агротехническими приемами (азотные подкормки посевов зерновых колосовых культур в фазы кущения и выхода в трубку — для повышения их урожайности и в период колошения-молочной спелости — для повышения качества зерна на посевах, не требующих внесения пестицидов).

По срокам основное внесение минеральных удобрений может быть весенним (азотные удобрения, почвы легкие по гранулометрическому составу), летним (перед посевом озимых культур) и осенним (фосфорные и калийные).

Припосевное (припосадочное) удобрение вносят в начальный период жизни, когда они имеют слаборазвитую корневую систему.

При посеве озимых и яровых зерновых культур вносят Р₁₀₋₂₀. Можно вносить комплексные удобрения — аммофос, диаммофос (Р₁₅).

На гречихе, просе, зернобобовых культурах, льне при посеве применяют Р₁₀₋₁₅. Под люпин, бобы доза может быть увеличена до 20 кг/га.

Под многолетние бобовые культуры в качестве припосевного удобрения вносят фосфор: для клевера доза составляет 15−20 кг/га, для люцерны — 10−20 кг/га.

При посеве кукурузы вносят Р₇₋₁₀. Для подсолнечника Р₁₅₋₃₀, на бедных почвах дополнительно вносят N₁₅ в виде комплексных удобрений.

Таблица 22. Размещение удобрений по срокам и способам внесения под культуры севооборота

(подробный календарный план внесения удобрений)

В качестве припосадочного внесения под кормовую капусту используют Р₁₀₋₁₅ или (NPK)₁₀.

При посеве ярового рапса вносят Р₁₀₋₂₀, но лучше использовать совместное внесение азота и фосфора в дозах N₁₀P₁₇.

При возделывании картофеля по обычным технологиям рекомендуется вносить (NPK)₂₀₋₃₀ в виде комплексных удобрений. Можно также применять только фосфорные или азотно-фосфорные удобрения.

При посеве свёклы, турнепса обязательно применяется Р₁₀, на бедных почвах можно планировать внесение (NP)₁₀ или (NPK)₁₀ в форме комплексных удобрений.

При посеве под морковь вносят Р_7,5−10. На бедных почвах вносят азотно-фосфорные удобрения, но в сумме не более 10 кг/га.

При подкормках очень важно выбрать оптимальные сроки их проведения. Перенесение части удобрений из основного в подкормку может быть оправдано только на легких почвах, при длительных периодах вегетации сельскохозяйственных культур и высоких дозах минеральных удобрений, которые могут вызывать сильное повышение концентрации почвенного раствора и отрицательно сказаться на развитии растений. Подкормки также эффективны, когда до посева не было внесено необходимое количество удобрений, а также на посевах озимых зерновых культур.

Сроки подкормок определяют в строгом соответствии с фазами развития растений.

На озимой ржи проводится ранневесенняя подкормка N₃₀₋₆₀ в фазу кущения сразу после таяния снега по таломёрзлой почве (по «черепку»). Возможно проведение «прикорневой» весенней подкормки старыми зерновыми сеялками. Прикорневая подкормка проводится в более поздние сроки, когда почва достигнет физической спелости.

Для повышения качества зерна пшеницы (повышения содержания белка и клейковины) проводят некорневую подкормку в фазе колошения-цветения N₂₀₋₄₀ в виде раствора мочевины.

Подкормку N₂₀₋₃₀ на клевере проводят при возделывании его на семена перед бутонизацией. Подкормки (РК)₃₀₋₄₀ проводят только на почвах лёгкого гранулометрического состава или тогда, когда не проводилось основное внесение покровной культуры. При выращивании бобовых трав в смеси со злаковыми на 3−4 год можно планировать ранневесеннюю подкормку азотом (30−60 кг/га).

Лён в фазу ёлочки азотом в дозах 20−30 кг/га.

Кукуруза: первая — фаза 2−3 листьев — (NP)₂₀₋₃₀; вторая — фаза 6−7 листьев — (NK)₂₀₋₄₀.

Подсолнечник в фазу 2−3 листьев (N₂₀₋₃₀Р₁₀₋₂₀) и перед образованием корзинок — (РК)₂₀₋₃₀.

Кормовая капуста: первая — через две недели после высадки рассады N₃₀₋₄₀, а на бедных почвах (NPK)₁₅₋₂₀ кг/га; вторая — (NK)₃₀₋₄₀ через 2−3 недели после первой.

На картофеле подкормки эффективны на лёгких почвах, а также при недостаточном внесении минеральных удобрений до посева. Лучшие сроки — от фазы полных всходов до бутонизации N₂₀₋₃₀ или (NPK)₂₀₋₃₀.

Кормовая свёкла, турнепс: первая — в фазу появления первой пары настоящих листьев (NP)₁₅₋₂₀ или (NPK)₁₅₋₂₀, вторая — перед смыканием рядков (PK)₂₀₋₃₀.

На моркови в фазе 3−4 листьев (NP)₁₅₋₂₀ или (NPK)₁₀₋₁₅.

Рассчитанные дозы распределить в течение вегетационного периода, учитывая в первую очередь внесение припосевного удобрения в оптимальных для культур дозах. Затем следует спланировать обработки семян бактериальными препаратами и микроудобрениями. При необходимости спланировать подкормки культур. Оставшееся количество элементов питания отнести в основное внесение.

Перевести элементы питания из действующего вещества в физическую массу (туки) используя формулу:

Д_Ф = (20)

где Д_Ф — доза удобрения в физическом весе, т/га; Д — доза действующего вещества, необходимая для внесения; К_Ф — содержание действующего вещества в применяемом удобрении; 100 — пересчет в проценты; 1000 — для перевода в тонны.

При выборе форм удобрений под культуру необходимо учитывать её биологические особенности, агрохимические свойства почвы соответствующего поля. Спланировать сроки и технику внесения удобрений.

После составления подробного календарного плана внесения удобрений (таблица 22) определить общую потребность в органических и минеральных удобрениях, мелиорантах. Для этого составляется краткий календарный план применения удобрений (таблица 23).

Таблица 23. Календарный план внесения удобрений в севообороте

Общая потребность определяется путем суммирования по срокам внесения с последующим умножением физической массы доз удобрений по видам и формам на площадь поля.

3.5 Оценка агрономической эффективности применения минеральных удобрений

Последним этапом разработки системы удобрения является расчёт окупаемости вносимых удобрений. Различают следующие виды эффективности (окупаемости): агрономическую, биоэнергетическую и экономическую.

Агрономическая эффективность — это оплата единицы удобрений (кг д.в.) полученной прибавкой товарной продукции (хозяйственной урожайностью) культуры (севооборота) в конкретных почвенно-климатических условиях. В севооборотах её выражают в кормовых (зерновых) единицах.

Определить окупаемость минеральных удобрений прибавкой урожая (таблица 25).

Таблица 25. Окупаемость удобрений прибавкой урожая

В таблицу заносим данные полученные в результате расчёта по каждому элементу — прибавку от 1 кг д.в. умножить на количество, внесённое в соответствующий срок (основное, припосевное (припосадочное), подкормка). Прибавки урожая от 1 кг элементов питания по культурам севооборота приведены в приложении 29.

Окупаемость рассчитать по формуле:

Окупаемость 1 кг д.в., кг =, (21)

Вывод: Рассматривая полученные данные можно сказать, что плодородие почвы в хозяйстве находиться на низком уровне, для его повышения и получения высоких урожаев проводятся следующие мероприятия: внесение извести, минеральных и органических удобрений.

Система удобрений в севооборотах хозяйства — это организационно хозяйственный, агрохимический и агротехнический комплекс мероприятий, направленных на выполнение научно обоснованного плана применения удобрений, в котором предусматриваются виды, нормы удобрений, сроки их внесения и способы заделки под с.х. культуры.

Главное условие системы удобрений ее экономическая эффективность. А так как есть окупаемость затраченных удобрений, можно сказать, что проведение мероприятий экономически эффективно.

1. Агрохимия, биология и экология почвы — В. Г. Минеев, Е. Х. Ремпе, М., Росагропромиздат, 1990 г.

2. Растениеводство Посыпанов. Г. С. МОСКВА «Колос» 2006

3. Агрохимия. — 2-е изд., перераб. и доп. под ред. Смирнов П. М., Муравин Э. А

4. Агрохимия и система внесения удобрений Дудина Н. Х. Панова Е.А. Петухов М. П. Москва" Агропромиздат" 1991

5. http://www.agrofak.com/agrokhimiya/kurs-agrokhimii/otnoshenie-kultur-izvestkovaniyu.html

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Свойства почвы в зависимости от степени окультуривания по Н. Л. Благовидову (Практикум по агрохимии, 2001)

Приложение 2

Градации пахотных почв РФ по степени гумусированности

Приложение 3

Группировка почв по обменной кислотности

Приложение 4

Группировка почв по гидролитической кислотности

Приложение 5

Группировка почв по содержанию подвижного фосфора, мг/кг почвы

(Практикум по агрохимии, 2001)

Приложение 6

Группировка почв по содержанию подвижного калия, мг/кг почвы

(Практикум по агрохимии, 2001)

Приложение 7

Коэффициенты использования доступного фосфора из почвы

в зависимости от кислотности почвы, %

Коэффициенты использования доступного калия из почвы

в зависимости от гранулометрического состава почвы, %

Приложение 8

Примерный вынос элементов питания на формирование 1 т основной продукции (с учётом побочной) различных культур, кг

Приложение 9

Коэффициенты выхода пожнивно-корневых остатков на 1 т основного продукта (Михайлова Л.А., 2010)

1* - урожайность, т/га; 2** - накопление пожнивно-корневых остатков на 1 т основного продукта

Приложение 10

Коэффициенты минерализации гумуса и гумификации гумуса из пожнивно-корневых остатков (Минеев В.Г., 2004; Михайлова Л. А., 2010)

Минерализация гумуса: под зерновыми культурами — 0,5−1 т/га;

под пропашными культурами — 1,5−3 т/га;

под многолетними травами — 0,3 т/га;

в чистых парах — 3−5 т/га.

Коэффициенты гумификации гумуса из пожнивно-корневых остатков: зерновые культуры — 0,15;

пропашные культуры — 0,12;

многолетние травы — 0,18.

Приложение 11

Примерное количество органических удобрений, получаемых в год

от 1 головы, т (Михайлов Н.Н. и др., 1971, Анспок П. И. и др., 1981)

Приложение 12

Ротационная таблица кормового севооборота (пример)

Приложение 13

Определение групп кислотности по степени нуждаемости почв в известковании, в зависимости от механического состава, кислотности и насыщенности почв основаниями по А. Г. Медведеву (Михайлов Н.Н. и др., 1971)

Приложение 14

Группировка культур по их отношению к кислотности почвы

Приложение 15

Ориентировочные оптимальные уровни реакции (рН_KCl) для севооборотов различных типов (Минеев В.Г., 2004)

Приложение 16

Очередность известкования почв в севооборотах при различной рН_KCl

Приложение 17

Нормы СаСО₃, рекомендуемые для известкования для известкования различных почв в Пермском крае, т/га (Анспок П.И. и др., 1981)

Приложение 18

Нормы расхода СаСО₃ для сдвига на 0,1рН_KCl

(Уральский экономический район)

Приложение 19

Известняковые удобрения и их химический состав

(Классификация…, 2007)

Приложение 20

Обеспеченность растений фосфором, мг/кг почвы

(Жежель Н.Г. и др., 1966)

Приложение 21

Расход питательного вещества для повышения содержания подвижного фосфора в почве на 10 мг/кг (Минеев В.Г., 2004)

Приложение 22

Фосфоритная мука (Классификация…, 2007)

Приложение 23

Обеспеченность растений калием, мг/кг почвы (Жежель Н.Г. и др., 1966)

Приложение 24

Расход К₂О для повышения содержания обменного калия в почве

на 10 мг/кг (Технология производства и хранения…, 1992)

Приложение 25

Средние рекомендуемые дозы минеральных удобрений

для сельскохозяйственных культур, кг д.в./га (Анспок П.И. и др., 1981)

Приложение 26

Поправочные коэффициенты к нормам удобрений с учетом содержания подвижных форм фосфора и калия в почве (Практикум по агрохимии, 2001)

Приложение 27

Коэффициенты использования растениями питательных веществ из органических и минеральных удобрений, %

Приложение 28

Масса 1 м³ и объем 1 т различных удобрений (Михайлова Л.А., 2010)

Приложение 29

Прибавка урожая от минеральных и органических удобрений

(Справочник агрохимика, 1976; Дудина Н. Х. и др., 1991; Ефимов В. Н. и др., 2002)