Расчет доз минеральных и органических удобрений на дерново-карбонатных почвах

Муниципальное учреждение дополнительного образования

«Детский эколого-биологический центр г. Черемхово»

Методическая разработка по удобрениям

«Расчет доз минеральных и органических удобрений на дерново-карбонатных почвах»

Автор: Квятковская Алена Михайловна

Методист-куратор МУДО ДЭБЦ

Таблица 1

АГРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЫ

Таблица 2

ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ КОМПЛЕКСНОГО ПЛАНА ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ

ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ВЫХОДА СВЕЖЕГО ПОДСТИЛОЧНОГО, ПОЛУЖИДКОГО И ЖИДКОГО НАВОЗА:

КРС – 120 голов, Длина стойлового периода – 220 дней

Свиньи – 200 голов, Длина стойлового периода – 220 дней.

ВИДЫ КОМПОСТОВ

Торфонавозный, торф: навоз 1: 1.

Введение

Сложилась негативная ситуация как в целом по стране так и в Иркутской области по производству и применению минеральных удобрений. Можно сказать, что применение минеральных удобрений практически сошло на нет. Экономическое положение большинства с/х предприятий области не позволяет, и при этом вносить мин. удобрения в полном объеме и они ограничиваются лишь азотными (кстати, в области только их и производят). Но в последние несколько лет эта тенденция меняется в положительную сторону, так как управление сельского хозяйства Иркутской области дает дотации на минеральные удобрения и средства защиты растений. В области все таки имеются хозяйства, относящиеся к балансу питательных веществ и гумуса со всей серьезностью и стоит их отметить: СХАО «БЕЛОРЕЧЕНСКОЕ», ЗАО «ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК». В этих хозяйствах высокая урожайность по всем возделываемым культурам.

Применение органических и минеральных удобрений, создает благоприятные условия для выращивания высоких и устойчивых урожаев различных сельскохозяйственных культур. Питательные вещества навоза и минеральных удобрений, вносимые в эквивалентном количестве, в большинстве случаев равноценны в отношении урожайности с/х культур. Высокие урожаи можно получить как по одним минеральным, так и органическим удобрениям. Однако при правильном их сочетании устраняются специфические недостатки обоих видов удобрений и тем самым создаются условия наиболее рационального их использования.

Система применения удобрений – 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 сельскохозяйственные культуры.

Обязательное условие системы удобрения – ее экономическая эффективность. Система удобрения рассчитана на планомерное применение удобрений на каждом поле в течение длительного периода времени.

По данным полевых опытов, (Ягодин Б.А. и др., 1989) при средних нормах внесения минеральных удобрений 1кг действующего вещества (в тройном или двойном сочетании азота, фосфора и калия) обеспечивает прибавку зерна яровых от 2,7до 5,7 кг. Несмотря на диспаритет цен на сельскохозяйственную продукцию и большие затраты на ее производство, статья «Минеральные удобрения» остается рентабельной.

1. ПОЧВЕННО-АГРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА ПОЧВ

Дерново карбонатные почвы распространены в южной части Ленно – Ангарского плато, на Онотской возвышенности, в Прибайкальской впадине и в Присаянье. Распространение дерново-карбонатных почв на территории области сопряжено с выходами на поверхность карбонатных пород, широко распространенных на юге Восточной Сибири. В связи с этим такие почвы встречаются во всех зонах области. Дерново-карбонатные почвы распространены на водоразделах верхних и средних частях склонов под сосновыми, лиственными лесами с травяным покровом. Почвообразующими породами являются элювиальные, делювиальные, делювиальные четвертичные суглинки и глины, генетически связанные с отложениями верхнего и нижнего кембрия. Почвы характеризуются трехчленным строением (А, В, С) профиля и в зависимости от глубины залегания карбонатов и дифференцированности профиля делятся на типичные, вскипающие в горизонте а или с поверхности, выщелоченные, вскипающие глубже гумусового горизонта и оподзоленные, вскипающие от 10 % HCI в нижней части профиля. По механическому составу большинство дерново-карбонатных почв глинистые и тяжело суглинистые и обладают высокой влагоемкостью. Содержание гумуса в лесных дерново-карбонатных почвах высокое – 7 – 10 % иногда до 13%, на глубине 20 – 30 см снижается до 1 – 3 %. В пахотном горизонте содержится от 4 до 10% гумуса и 0,2 – 0,4% валового азота. По классификации Иркутского института «Росгипрозем»,дерново-карбонатные почвы делятся на малогумусные, содержащие 2 – 3% гумуса, среднегумусные 3 – 5% и высоко гумусные – более 5% гумуса. Почвы характеризуются высоким содержанием гуминовых кислот. В составе гумуса отношение Сгк /Сфк = 1,5 – 3,2.

В пределах подтипов лучшими считаются высокогумусные мощные виды. Они содержат 5 -10% гумуса, 0,3 – 0,5% валового азота, 0,2 – 0,3% фосфора, 2,5 – 3,5% калия, обменных оснований до 50 мг – экв. на 100 г почвы. Малогумусные почвы содержат 2 – 3% гумуса, до 20 мг – экв на 100 г почвы обменных оснований. По сравнению с высокогумусными они обладают худшими агрофизическими свойствами: плотным сложением, малой общей порозностью, наличием в профиле почвы щебня и карбонатных пород.

Реакция почвенного раствора дерново-карбонатных почв в большинстве случаев слабощелочная или нейтральная. Только у оподзоленных и глубоко выщелоченных почв рН верхних горизонтов может быть слабокислой рН 5,5 – 5,8. содержание подвижного фосфора в почвах неодинаково. Так, дерново- карбонатные типичные почвы, имеющие свободные углесоли в профиле, характеризуются низкой обеспеченностью подвижным фосфором, а дерново-карбонатные выщелоченные средне обеспечены (9,0 – 22,0 мг – экв на 100 г почвы). Обеспеченность дерново-карбонатных почв подвижным калием неоднородная (от низких до высоких величин 10 – 29 мг – экв на 100г почвы).

По агропроизводственным свойствам дерново-карбонатные почвы относятся к одним из лучших осваиваемых почв. Этот тип почв, как указывалось, сформировались на элювии и делювии красноцветных пород и отличаются устойчивой структурой и противостоят скорому выпахиванию и истощению, быстро поддаются окультуриванию и после освоения становятся более плодородными. Эффективное плодородие этих почв снижается из – за недостатка влаги в начале вегетации сельскохозяйственных культур.

2. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ

К органическим удобрениям относятся навоз, навозная жижа, торфптичий помет, компосты, зеленое удобрение и др. Из всех видов органических удобрений первое место по значимости занимает навоз.

Органические удобрения оказывают многостороннее действие на агрономические свойства почвы и при правильном использовании резко повышают урожайность сельскохозяйственных культур. В их составе в почвы поступают все необходимые растениям питательные (макро- и микро -) элементы.

В отличии от минеральных органические удобрения по содержанию питательных веществ менее концентрированные. Так, если содержание элементов питания в минеральных удобрениях измеряется десятками процентов, то в органических – только долями их и реже – целыми процентами.

Навоз и другие органические удобрения служат для растений источником не только минеральных питательных веществ, но и СО₂. при разложении в почве этих удобрений выделяется много углекислого газа, который насыщает почвенный воздухи приземный слой атмосферы, в результате улучшается воздушное питание растений.

Органические удобрения – энергетический материал и источник пищи для почвенных микроорганизмов. Кроме того, навоз сам очень богат микрофлорой, и вместе с ним в почву попадает большое количество микроорганизмов. В связи с этим навоз и некоторые органические удобрения усиливают в почве жизнедеятельность азотфиксирующих бактерий, аммонификаторов, нитрификаторов и других групп микроорганизмов.

Внесение органических удобрений на малогумусных почвах – важнейший прием повышения их плодородия. При систематическом применении больших норм органических удобрений происходит улучшение агрохимических показателей почвы, (она обогащается гумусом), биологических, физических, химических, физико-химических свойств, водного и воздушного режимов. При этом возрастают емкость поглощения и степень насыщенности почвы основаниями, несколько снижается кислотность (если почва кислая), уменьшается подвижность в почве алюминия, железа, марганца и повышается буферность. Под влиянием органических удобрений тяжелые почвы становятся менее связными, а у легких повышаются влагоемкость и емкость поглощения.

Применение органических удобрений, особенно в сочетании с минеральными, создает благоприятные условия для выращивания высоких и устойчивых урожаев различных сельскохозяйственных культур. Питательные вещества навоза и минеральных удобрений, вносимые в эквивалентном количестве, в большинстве случаев равноценны в отношении урожайности с/х культур. Высокие урожаи можно получить как по одним минеральным, так и органическим удобрениям. Однако при правильном их сочетании устраняются специфические недостатки обоих видов удобрений и тем самым создаются условия наиболее рационального их использования.

Таблица 3

Расчет выхода свежего подстилочного навоза

Выход свежего (полуперепревшего) подстилочного навоза:

1480т* 1 = 1480 т

Навоз – это отходы животноводства, состоящие в основном из экскрементов животных.

Подстилочный навоз состоит из твердых и жидких выделений животных и подстилки. В его составе в среднем около 25% сухого вещества и около 75% воды.

Подстилка – составная часть подстилочного навоза. С подстилкой в навоз попадает дополнительное количество питательных веществ, которые под влиянием микробиологических процессов превращаются в более доступные для растений формы.

Жидкие выделения животных и образующийся аммиачный азот поглощается подстилкой. При ее отсутствии или недостатке эти вещества теряются в значительных размерах на скотных дворах и при хранении навоза.

Подстилка улучшает физические, физико-химические и биологические свойства навоза: он становится более рыхлым, менее влажным и легче разлагается при хранении. При наличии подстилки навоз легче перевозить, вносить и заделывать в почву. Для подстилки лучше использовать солому или торф.

Рекомендуется несколько способов хранения навоза, при которых его разложение происходит в разных условиях и сопровождается неодинаковыми потерями азота и сухого вещества:

1. хранение навоза под скотом;

2. плотное хранение;

3. рыхло-плотное

4. рыхлое хранение.

При плотном хранении навоз укладывают в навозохранилище или в полевые штабеля послойно и каждый слой немедленно уплотняют. Ширина первого слоя 5-6 м и толщина 1м, длина произвольная, в зависимости от количества навоза. После укладки навоз утрамбовывают. Далее настилают все новые и новые слои до тех пор, пока высота уплотненного штабеля не достигает 2,5-3м. Сверху штабель накрывают резаной соломой, или торфом, или земли (8-15см).

Разложение навоза происходит в анаэробных условиях (за исключением поверхности штабеля), при этом сохраняется постоянное увлажнение. Во время зимнего хранения температура в штабеле поднимается не выше 20-25С, а летом до30-35С, поэтому такой способ хранения навоза называют иногда холодным. Все поры навозной массы при плотном хранении максимально насыщаются углекислым газом и парами воды, что препятствует распаду углекислого аммония на свободный аммиак, углекислый газ и воду. Потери органических веществ и азота при таком способе хранения гораздо меньше, чем при других способах хранения его в штабелях.

Плотный способ хранения рассчитан на приготовление полуперепревшего навоза, который в зимний период образуется через 3-4 месяца после закладки штабеля. Перепревший навоз при таком хранении получается через 7-8 месяцев.

Компостирование – один из приемов накопления местных органических удобрений. Оно необходимо для сохранения (уменьшения потерь) 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) играет преимущественно роль поглотителя влаги и аммиака и без компостирования слабо разлагается, другой богат микрофлорой, содержит достаточное количество легкораспадающихся азотистых органических соединений. К этой группе компостов относят торфонавозные, торфофекальные, компосты из соломы и других трудноразлающихся органических материалов.

Торфо-навозные компосты – наиболее распространенный вид компостов. Приготовление их, как и торфяного компоста, - один из важнейших приемов увеличения накопления высококачественного органического удобрения.

Под влиянием навоза торф азот торфа за короткий период становится легко подвижным и более доступным для растений. Навоз также уменьшает кислотность торфа, создает более благоприятные условия для деятельности микроорганизмов, участвующих в разложении органических (в том числе азотистых) веществ. С другой стороны, торф как материал с высокой влагоемкостью и емкостью поглощения хорошо задерживает жижу и аммиачный азот, выделяющийся при разложении навоза, тем самым предотвращаются их потери.

Для компостирования с навозом подходят все три типа торфа, однако лучше проветренный торф, влажность которого не превышает 65-70%.

Существует 2 основных способа компостирования навоза и торфа в штабелях: послойное и очаговое.

Выход торфо-навозного компоста 1:1

(1480 т *1) + 1480 = 2960т

2960 т – 296т (потери) = 2664т компоста

Послойное компостирование. В штабелях шириной 4-5 м. чередуют слои торфа и навоза. Вначале укладывают по всей ширине и длине штабеля торф слоем до 50 см., который должен препятствовать просачиванию навозной жижи в грунт, затем – слой навоза. Такие слои торфа и навоза чередуют до тех пор пока высота штабеля не достигнет 1,5-2 м. Самый верхний слой штабеля также кладут из торфа, чтобы уменьшить улетучивание аммиачного азота навоза. Толщина слоев компонентов зависит от соотношения торфа и навоза. Чем больше используется торфа, тем толще должны быть слои его по сравнению с навозом.

Более высококачественные торфонавозные компосты получают при добавлении к ним при формировании штабеля фосфоритной муки (15-30 кг на 1 т компостируемого материала

3. БАЛАНС ГУМУСА В СЕВООБОРОТЕ

Обеспеченность почв гумусом – основной оценочный показатель состояния потенциального плодородия почв.

Гумус – это сложный комплекс органических соединений, который образуется в почве из отмерших растительных остатков, микроорганизмов, почвенных животных и продуктов их жизнедеятельности под воздействием химических и микробиологических процессов.

В пахотных почвах основным источником поступления органического вещества являются корневые и пожнивные остатки. Их количество зависит от почвенно-климатических условий, вида культур, уровня агротехники и величины урожая.

Севооборот имеет важное значение в эффективном воспроизводстве запасов органического вещества почвы. Особенно благополучно с накоплением гумуса в севооборотах с многолетними травами.

Культуры сплошного сева при высоких урожаях положительно влияют на процессы гумусонакопления в почве, как из-за значительного количества растительных остатков, так и вследствие менее интенсивной обработки почвы. Насыщение севооборотов пропашными культурами ведет к резкому преобладанию процессов распада над синтезом органического вещества.

Система обработки почвы существенно сказывается на процессе гумификации. Наиболее благоприятные условия для гумификации складываются при чередовании мелкой и глубокой обработок. Рациональная система обработок почвы должна быть почвозащитной и энергосберегающей, что предполагает экономное расходование запаса гумусовых веществ почвы.

Основными причинами потерь гумуса в пашне является его минерализация и механические потери в результате эрозионных процессов. Для восстановления таких потерь потребуется дополнительное внесение органических удобрений.

Дефицит гумуса в севообороте можно существенно сократить за счет внутренних резервов путем повышения урожая культур севооборота, за счет культуры земледелия и применения минеральных удобрений и использования побочной продукции в качестве органического удобрения.

Расчет проводился по каждому полю севооборота один раз в ротацию. Исходные данные по чередованию культур – графа 1, урожайность ц/га– графа 2, площадь поля, га,– графа 3, содержание гумуса в % - графа 4 – брали из задания. Содержание гумуса в т/ га – графа 5 рассчитывали следующим образом:

При объемной массе 1м³ почвы, равной 1 тонне, объемная масса слоя 0-30 см на 1 га равна:

М_т/га = 10000 м² * 0,3 м *1т = 3000 т/га

Рассчитываем содержание гумуса в кормовом севообороте:

пшеница

пар

пшеница

овес – донник

донник

(3000 * 4) / 100 = 120 т/га

Минерализация гумуса:

Пшеница: 120т/га*0,007 =0,84 т/га

Пар: 120 т/га*0,017 = 2,04т/га

Пшеница: 120 т/га*0,007 = 0,84 т/г

Овес –донник: 120 т/га*0,005 = 0,6т/га

Донник: 120т/га * 0,005 = 0,6 т/га

Всего по севообороту: -4,92 т/га

Выход сухой массы растительных остатков:

пшеница: 2,3т/га *0,8 = 1,84 т/га

Пар -

Пшеница – 2,3т/га * 0,8 = 1,84 т/га

Овес – донник:2,4 т/га * 0,15 = 0,36 т/га

Донник:12т/га *0,15 = 1,8 т/га

Накопление гумуса из растительных остатков:

Пшеница:1,84 т/га* 0,2 = 0,36 т/га

Пар –

Пшеница – 1,84 т/га * 0,2 = 0,36т/га

Овес – донник:0,36т/га * 0,2 = 0,072т/га

Донник: 1,8т/га * 0,2 = 0,36 т/га

Количество образовавшегося гумуса из органических удобрений:

Не вносятся

Накопление гумуса под каждой культурой:

Пшеница: 0,36т/га

Пар: -

Пшеница: 0,36т/га

Овес - донник 0,072 т/га

Донник: 0,36 +1,5=1,86т/га

Баланс гумуса:

Пшеница: 0,36т/га- 0,84 = - 0,48т/га

Пар: -0,54 т/га

Пшеница: 0,36 т/га – 0,84 т/га = - 0,48т/га

Овес – донник: 0,072 т/га – 0,6 т/га = - 0,52т/га

Донник:1,86 т/га – 0,6т/га = +1,26 т/га

Всего по севообороту: -0,77 т/га

В данном кормовом севообороте, в целом за ротацию, складывается отрицательный баланс гумуса. Всего было внесено в пар 30 т/га органических удобрений. Для этого севооборота очень мало. В связи с этим в севообороте требуется внесение органических удобрений. Их внесение способствует образованию гумуса и сохранение плодородия почвы. Для создания бездефицитного баланса гумуса Л.В. Крутовым разработаны нормативы ежегодного внесения навоза в полях севооборотов в зависимости от механического состава почв и насыщенности их пропашными культурами . С увеличением удельного веса пропашных культур в севообороте с 10 до 50% доза ежегодного внесения навоза увеличивается на суглинистых с 7 до 11 т/га .В кормовом севообороте в паровом поле под влиянием интенсивных обработок почвы происходит минерализация гумуса. Приход же свежего органического вещества с корневыми и пожнивными остатками зерновых культур, служащего источником образования гумуса, небольшой. Для создания положительного баланса гумуса в паровом поле этого севооборота необходимо внести 50т/га навоза. С 50т навоза в почву вносится 250 кг азота, 125кг фосфора, 300кг калия и 175кг кальция. Более экономически обоснованных и целесообразных способов сохранения почвенного плодородия, разработка и освоение в каждом хозяйстве научно – обоснованной системы севооборотов с положительным балансом гумуса. Существенным пополнением запасов органического вещества является совершенствование посевов многолетних трав, особенно бобовых и бобово – злаковых травосмесей. Донник прекрасный сидерат для данного севооборота . Он наиболее полно отвечает требованиям. Благодаря тому, что свой жизненный цикл донник заканчивает за два года, он за этот промежуток времени создает скороспелый пласт и освобождает поле для посева других сельскохозяйственных культур. Накапливая большое количество органического вещества, донник обеспечивает положительный баланс гумуса в почве. С помощью клубеньковых бактерий донник способствует накоплению азота. За два года жизни накапливает в пахотном слое 203 кг/га азота. Корневая система донника обладает высокой усвояющей способностью извлекать фосфор и калий из труднодоступных соединений и подпахотных горизонтов, перекачивать их в пахотный слой, тем самым, улучшать обеспеченность этими питательными веществами другие сельскохозяйственные культуры севооборота. На сидеральные цели, как правило, рекомендуют использовать посевы донника второго года жизни. Использование донника на зеленное удобрение значительно дешевле , чем вывозка на паровые поля. Внедрение и использование донника в севооборотах на кормовые и сидеральные цели повышает урожайность зерновых культур. При размещении пшеницы по доннику повышается содержание в зерне белка и клейковины. В севообороте звено с донником превосходит все другие звенья по выходу кормовых единиц и переваримого протеина. Урожайность пшеницы по доннику, при использовании отавной формы зеленого удобрения составила на дерново-карбонатных почвах лишь на 1-1,5 ц/га ниже ,чем урожайность пшеницы по чистому пару. Хорошие результаты были получены при применении донника в севооборотах, выполняющих почвозащитную роль. При полосном размещении донника в почвозащитном севообороте со схемой чередования культур :пар, пшеница + донник, донник, пшеница, в сухостепной зоне области, он способствовал предупреждению ветровой эрозии и обеспечивал высокие урожаи пшеницы .

4. РАСЧЕТ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ РАЗНЫМИ МЕТОДАМИ

Для ознакомления с методами расчета доз удобрений на плановый урожай проводился расчет доз удобрений на заданный урожай разными методами па примере пшеницы. Все расчеты приведены в тексте, а конечные результаты занесены в таблицу 5.

Исходные данные для расчетов взяты из таблицы 2.

Согласно севообороту, пшеница возделываются на 2-й год после внесения органических удобрений. Также, учитывая низкое содержание гумуса в почве, можно сделать вывод о том, что обеспеченность почвы нитратным азотом низкая и его содержание в слое 0-40 см составляет 5-10 мг/кг.

Таблица 5

Пример расчета доз удобрений различными методами

Расчет методом элементарного баланса:

Условно объемную массу почвы берем за 1, тогда масса 1м³почвы равна 1т в этом случае масса слоя 0-30 см на 1 га: М _т/га = 10000м²*0,3 м * 1 т = 3000 т/га или 3000000 кг.

В нашем случае содержание Р₂О₅ в мг/кг по методу Кирсанова составляет 100 мг/кг почвы, а содержание Р₂О₅ в кг/га:

( М _п*Х_Р2О5) / 1000000 = (2000000 * 150) / 1000000 = 300 кг/га

В нашем случае содержание К₂О в мг/кг по методу Кирсанова составляет 80 мг/кг почвы, а содержание К₂О в кг/га:

( М _п*Х_К2О) / 1000000 = (2000000 * 100) / 1000000 = 200 кг/га

Таким образом:

Д Р₂О₅= (Ву – П Кп) / Ку = (10*2,8 – 300* 0,15) / 0,2 = 85

Д К₂О= (Ву – П Кп) / Ку = (19*2,8 – 200* 0,05) / 0,6 = 72

Дозу азотных удобрений рассчитывали по формуле профессора А.Е. Кочергина по содержанию нитратного азота в слое 0-40 см перед посевом.

Содержание нитратного азота в кг/га в слое 0-40 см определяем по формуле: N – NО₃ в кг/га = (МпХ - О₃) / 1000000=4000000 * 10 / 1000000 = 40 кг

В нашем случае под корнеплодами при низком содержании гумуса величина азота текущей нитрификации составит за вегетацию около 30 кг/га.

Таким образом, доза азота равна:

Д = (Ву – (Nп + Nт) * 0,8) / Ку = (29*2,8 – (40 + 30) * 0.8) / 0.6 = 42кг/га

Балансовый метод в расчете на прибавку урожая:

Д N–NО₃= (29 * 0,5) / 0,5 = 29 кг/га

Д Р₂О₅= (10 * 0,5) / 0,2 = 25кг/га

Д К₂О= (19 * 0,5) / 0,6 =15,8 кг/га

Нормативный метод расчета доз удобрений в расчете на полный урожай:

Д N = 28 * 1,9 * 0,6 = 32 кг д.в./га

Д Р₂О₅= 28 * 1,8 * 0,9= 45 кг д.в./га

Д К₂О= 28* 1,7 * 1,1 = 52 кг д.в./га

Нормативный метод расчета доз удобрений в расчете на прибавку урожая:

Д N = 0,5* 117 * 0,6 = 35 кг д.в./га

Д Р₂О₅= 0,5 * 105 * 0,9= 47 кг д.в./га

Д К₂О= 0,5 * 83 * 1,1 = 45 кг д.в./га

5. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ И РАЗРАБОТКА ПЛАНА ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И МЕЛИОРАНТОВ В СЕВООБОРОТЕ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ВНЕСЕНИЯ

а) Место, доза и технология внесения органических удобрений в севообороте

Значение и рациональная технология подготовки подстилочного навоза описано в разделе 2.

В нашем кормовом севообороте (пшеница – пар – пшеница – овес-донник - донник) складывается положительный баланс гумуса за счет внесения 30 т/ га стандартного подстилочного навоза. С таким количеством навоза вносится в почву: 144 кг азота, 84 кг фосфора и 231 кг калия. При внесении такой дозы навоза 1раз за ротацию снижается обменная и гидролитическая кислотность, повышается степень насыщенности почв основаниями. У нас тяжело -суглинистые почвы и под действием навоза они становятся более рыхлыми, более проницаемыми для воды и воздуха, легче поддаются обработке.

Навоз обладает значительным последействием. Использование питательных веществ навоза за ротацию севооборота составляет: азота 50-60 %, фосфора 50-60 % и калия 80-90 %. При внесении навоза и минеральных удобрений в эквивалентных количествах по валовому содержанию питательных веществ суммарные прибавки урожаев всех культур за ряд лет оказываются довольно близкими. На глинистых почвах последействие сказывается даже на 6-7 год после внесения (Смирнов П.М. и др., 1991).

Навоз из навозохранилища или штабелей, сложенных в поле, следует равномерно разбросать с помощью навозоразбрасывателей и немедленно запахать. Задержка с заделкой в почву навоза только на один день приводит к большим потерям азота и снижению эффективности удобрения. Лучше всего вносить навоз в паровое поле.

б) Место, доза и технология внесения мелиорантов в севообороте

Реакция почвенного раствора является очень важным показателем плодородия и степени окультуренности почвы. Она определяется концентрацией находящихся в растворе ионов водорода и гидроксила. Большая часть культурных растений может произрастать лишь при реакции почвенного раствора, близкой к нейтральной. Значительное отклонение концентрации водородного иона в ту или иную сторону резко ухудшает условия жизни растений и почвенных организмов. Лишь некоторые растения (например, гречиха, люпин, брюква) мирятся с реакцией среды в почве ниже рН 5 (Яшутин Н.В., 2004). Кислая среда препятствует развитию ряда полезных микроорганизмов, особенно аммонифицирующих и нитрифицирующих бактерий и азотобактера. В кислой реакции развивают деятельность преимущественно грибы и некоторые бактерии, выделяющие ядовитые для растений продукты жизнедеятельности. В связи с этим в кислых почвах резко ослабляется фиксация атмосферного азота, задерживается процесс нитрификации, образуются закисные соединения азота, подвижные формы алюминия, марганца и других элементов с токсичными свойствами.

Руководствуясь показаниями рН, почвы по кислотности можно разделить на сильнокислые, среднекислые, слабокислые и близкие к нейтральным. Обычно чем кислее почвы по данным рН, тем выше эффективность известкования.

Также стоит принять во внимание подстилающие породы данной почвы и биологические особенности культур данного кормового севооборота.

Кислотность почв может быть охарактеризована также степенью их насыщенности основаниями,V. В соответствии с этим Корнилов (1937) (цитировано по Соколов, 1975, 238-239с.) предложил схему потребности в извести различных по механическому составу почв в зависимости от их насыщенности основаниями.

Придерживаясь этой схемы и сопоставляя агрохимические показатели нашей почвы (таблица 2) следует отметить следующее: в кормовом севообороте (пшеница – пар – пшеница – овес-донник - донник) рН солевой вытяжки составляет 6, из этого следует, что почва в данном севообороте не нуждается в известковании..

Доза извести по гидролитической кислотности для парового поля в кормовом севообороте (пшеница – пар – пшеница – овес – донник - донник) составит:

Д_СаСО3=Нr * 1.5 в т/га СаСО₃

Д_СаСО3=1,8 * 1,5=2,7 т/га

в) Расчет потребности и разработка плана применения минеральных удобрений в севообороте и технологии их внесения

Минеральные удобрения и их свойства.

Под удобрениями понимают вещества, предназначенные для улучшения питания растений и повышения плодородия почв в целях увеличения урожая сельскохозяйственных растений и улучшения качества получаемой продукции. По характеру воздействия на почву и питательный режим растений удобрение можно разделить на прямые и косвенные. Внесение прямых удобрений улучшает питание растений различными питательными элементами (азотом, фосфором, калием, микроэлементами и т. д.). К этой группе относятся соответственно азотные, фосфорные, калийные и другие удобрения. Косвенные удобрения вносят для улучшения свойств почвы, мобилизации имеющихся в ней питательных веществ. Сюда относятся средства химической мелиорации почв (известь, гипс), бактериальные удобрения, способствующие усилению биологических процессов в почве.

Минеральные удобрения - это промышленные или ископаемые продукты, содержащие элементы, необходимые для питания растений и повышения плодородия почв. Их получают из минеральных веществ путем химической или механической переработки. Это главным образом минеральные соли, но к ним относятся и некоторые органические вещества, например мочевина.

Минеральные удобрения разделяют по видам питательных элементов на азотные, фосфорные, калийные и т.д. Каждый вид удобрения представлен целым набором его различных форм (азотные удобрения включают нитратные, аммонийные, аммонийно-нитратные и амидные формы).

Содержание питательных веществ (количество действующих веществ) в удобрениях выражают в процентах: для азотных удобрений в пересчете на элементарный азот (N), а для фосфорных и калийных в пересчете на их оксиды (соответственно Р₂О₅ и К₂О).

Комплекс последовательно производимых операций по внесению удобрений составляет технологию внесения удобрения. Она предусматривает дозу удобрения, приемы, сроки и способы их внесения и заделки.

Различают три приема внесения удобрений:основное (вносимое до посева), припосевное(вносимое во время посева), и подкормки (вносимые в период вегетации растений).Основное удобрение обеспечивает питание растений на протяжении всей вегетации, в том числе в период интенсивного роста, когда отмечается максимальное потребление растениями питательных веществ. Оно включает большую часть (80 – 100 %) питательных веществ о общей дозы. Припосевное (припосадочное) удобрение предназначено для улучшения питания молодых растений в начальные критические периоды их роста. Слабая корневая система молодых растений не может в полной мере обеспечить их элементами питания, а их недостаток в этот период оказывает существенное влияние на величину будущего урожая.Подкормки в течение вегетации растений используют для улучшения их питания в периоды максимального потребления ими питательных элементов. Обычно их применяют, когда по разным причинам полную норму питательных элементов не целесообразно вносить в основное удобрение.

Сроки внесения удобрений могут быть осенние, весенние и летние в определенные фазы развития растений.

Способы внесения удобрений – сплошной (разбросной), местный (рядковый, гнездовой), ленточный и др.

Способы заделки удобрений – под плуг, культиватор, борону и др.

Эффективность использования удобрения во многом зависит от обоснованности выбора его вида и формы, определение оптимальной дозы и соотношения между вносимыми элементами питания, а также сроков и способов применения. Удобрения выбирают с учетом свойств почв и климатических условий, биологических и сортовых особенностей выращиваемых культур. При выборе форм удобрения необходимо учитывать отношение растений к его ионному составу, реакцию удобрения, способность корневой системы усваивать вещества их трудно растворимых удобрений.

Необходимо знать и характер взаимодействия удобрения в системе почва – растение – удобрение – окружающая среда.

Расчет доз минеральных удобрений под планируемый урожай представлен в таблице 6.

Расчет доз минеральных удобрений проводился с использованием балансового метода с учетом питательных веществ, внесенных с органическими удобрениями.

Таблица 6

Расчет доз минеральных удобрений балансовым методом

Азотные удобрения нитратной и аммиачно-нитратной форм в условиях достаточного увлажнения следует вносить весной, чтобы избежать лишних потерь азота. В этом случае их заделывают культиватором. Учитывая, что нитратный азот быстро мигрирует по почвенному профилю с осадками, большой тревоги неглубокая заделка удобрений культиватором не вызывает. Аммиачный азот в теплый весенний период практически полностью в течение двух недель превращается в нитратный и легко продвигается вниз с атмосферными осадками. На основании этого азот вносим в виде аммиачной селитры весной.

В рядковом (припосевном) удобрении первостепенное значение принадлежит фосфору, значительно меньше – азоту, а калий часто не дает эффекта и даже может несколько снизить урожайность. При припосевном способе внесения удобрение всегда размещается в почве локально, тем самым особенно значительно повышается коэффициент использования фосфора из суперфосфата (до 40-60%). Припосевное внесение фосфора существенно улучшает рост молодых растений, когда они еще очень плохо могут использовать фосфор почвы, способствует большей устойчивости всходов к неблагоприятным условиям (Ягодин и др.,1989). Все вышесказанное позволяет нам внести фосфорные удобрения под корнеплоды и силосные культуры.

Калийные удобрения применяют весной только на песчаных или супесчаных почвах. А так как у нас в кормовом севообороте почва средне – суглинистая то их следует внести с осени под зябь, особенно хлористый калий. В этом случае за осеннее - весенний период хлор вымывается из верхних слоев почвы и оказывает значительно меньшее отрицательное действие на растения. Поэтому мы вносим калий в виде КCl с осени.

Таблица 7

План распределения доз минеральных удобрений по срокам и способам внесения, кг д.в./га

Потребность в удобрениях:

K₂O = 83 * 30 = 2490 кг д.в.

Хлористый калий (КCl)содержит 54-62 % K₂O

В физическом весе потребность составит: (2490 * 100) /54 = 4611 кг КCl

6. РАСЧЕТ БАЛАНС ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В СЕВООБОРОТЕ

Баланс питательных элементов – это прогнозный эколого-агрономический показатель продуктивности культур, плодородия почв и степени соответствия их количеству и качеству применяемых удобрений и одновременно показатель химической нагрузки не только на почвы и растения, но и на контактирующие с ними компоненты окружающей среды.

Систематическое повышение (расширенное воспроизводство) плодородия почвы базируется в основном на внесении в нее химических мелиорантов, органических и минеральных удобрений в количествах, обычно превышающих потребность культур в питательных элементов.

Количественный показатель баланса питательных элементов при существующей (многолетней) продуктивности агроценоза в конкретных агро-климатических условиях являются экологическим показателем степени и скорости повышения плодородия и загрязнения при положительных величинах, истощения плодородия при отрицательных величинах и неизменности ( сохранения плодородия) при нулевых величинах. Кроме того, результаты баланса служат показателями качества контроля получаемой сельскохозяйственной продукции с конкретных территорий, так при положительном балансе элементов возрастает опасность загрязнения ими продукции и необходим более жесткий контроль. При нулевом балансе контроль за качеством продукции должен быть стандартным, а при отрицательном балансе с увеличением величины – все более выборочным.

С целью контроля, за круговоротом веществ в земледелии и сохранением плодородия почв необходимо после каждой ротации севооборота проводить баланс питательных веществ.

Для расчета баланса питательных веществ определили вынос их в севообороте (таблица 8).

Таблица 8

Расчет хозяйственного выноса питательных веществ в севообороте

Пшеница:

N = 2,8 т * 29 кг/га =81 кг/га д.в. * 286га =231 ц.д.в.

Р₂О₅= 2,8 т * 10 кг/га = 28 кг/га д.в. * 286га = 80 ц.д.в.

К₂О = 2,8 т * 19 кг/га = 53 кг/га д.в. * 286га = 151 ц.д.в.

Овес-донник:

N = 2,5 т * 4,7 кг/га = 11,7 кг/га д.в. * 200га = 23 ц.д.в.

Р₂О₅= 2,5 т * 1,3 кг/га = 3,2 кг/га д.в. * 200га = 6,4 ц.д.в.

К₂О = 2,5 т * 4,9 кг/га = 12,2 кг/га д.в. * 200га = 24 ц.д.в.

Донник:

N = 15 т * 18,9 кг/га = 283 кг/га д.в. * 200га = 567 ц.д.в.

Р₂О₅= 15 т * 4,5 кг/га = 67 кг/га д.в. * 200га = 135 ц.д.в.

К₂О = 15 т * 17 кг/га = 255 кг/га д.в. * 200га = 510 ц.д.в.

По данным общего хозяйственного выноса питательных веществ (таблица 8) и планируемого внесения питательных веществ с органическими и минеральными удобрениями под культуры севооборота рассчитали баланс питательных веществ в севообороте (таблица 9)

Таблица 9

Баланс питательных веществ в севообороте

В данном кормовом севообороте сложился положительный баланс питательных веществ по всем макроэлементам. Это достигнуто за счет как органических так и минеральных удобрений.

Вынос с урожаем, ц.д.в. (по севообороту) Взято из таблицы 8

Вынос с урожаем, кг/га пашни:

Азот: 983 ц. : 1172 га = 83,8

Фосфор: 287ц. : 1172 га = 24,4

Калий: 791 ц. : 1172 га = 67,4

Внесено с минеральными удобрениями, ц.д.в. (по севообороту) :

Азот: -

Фосфор: -

Калий: 55,9

Внесено с минеральными удобрениями, кг/га пашни:

Азот: -

Фосфор:-

Калий: 55,9 ц.д.в. : 180 га = 31,1

7. В ЧЕМ НУЖДАЕТСЯ РАСТЕНИЕ, ВНЕШНИЕ РИЗНАКИ НАРУШЕНИЯ ПИТАНИЯ.

ВИЗУАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА.

Полевые и вегетационные опыты, как мы знаем, дают ответ о потребностях растений в удобрениях. Но ставить такие опыты не очень просто. Они требуют немало времени, сил и средств. Как же разобраться: что зависит от питания, а что от других Условий? Для этого имеются способы, которые много раз проверены в различных климатах, на разных почвах и на разных растениях.

«Диагностика». Или «Диагностирование», называют способы определения потребности растений в удобрениях. Давайте поподробнее разберем их.

Имеются три вида диагностики: 1) Визуальная- определения потребности растения в удобрениях по внешним признакам. 2)Метод опрыскивания или инъекции . 3) Химическая диагностика. Последняя, располагает тремя методами: 1)Листовая диагностика, 2) Тканевая диагностика, 3) Экспресс-методы.

Визуальная диагностика. Можно узнать, в каком элементе питания растение испытывает недостаток или избыток по внешним признакам: цвету и форме листьев, ненормальностям в росте.

Давайте познакомимся с основными внешними признаками нарушений питания главнейшими макро- и микроэлементами.

Недостаток азота. Нижние листья становятся бледно- зелеными, потом начинается с верхушки, желтеют , буреют, отмирают и опадают. Иногда они приобретают, оранжевую окраску. Число плодов и семян резко уменьшено. Созревание ускоряется.

Недостаток фосфора. Растения обычно бывают темно-зелеными, многие в нижних частях становятся фиолетово-красные. Листья более мелкие, на нижних листьях появляются желто-бурые, а затем коричневые пятна, сначала на верхушки листа, а потом его нижней части, постепенно лист засыхает. В клубнях картофеля могут быть ржаво-бурые пятна. У плодовых деревьях верхние листья темно-зеленые, а нижние бронзовые со светлыми участками между темными жилками.

Недостаток калия. Приостанавливает рост растения. На листьях появляется краевой ожог, богрово-бурая кайма, которая потом становится грязно-коричневая и распространяется в глубь листа между жилками. Часто лист становится морщинистым. Позже он засыхает. У помидоров и некоторых других овощных на нижних листьях появляется пепельно-серый оттенок, плоды созревают не равномерно, а внутри появляются участки с темными тканями.

Недостаток магния.

Магний входит в состав зеленого вещества клетки-хлорофил. Ткань между жилками становится зелено-желтой, белесой, и затем коричневой, отмершей. У некоторых в промежутках между зелеными жилками ткани могут стать фиолетовыми, красными или оранжевыми.

Недостаток кальция. Кальций нужен для укрепления стенок клеток. При его недостатке, прежде всего, страдают молодые части корней и верхушки стеблей. При остром голодании они отмирают. Нижние листья остаются зелеными, а верхние становятся белесые. В клубнях картофеля, начиная с места прикрепления, появляются участки жесткой темной ткани. Иногда может образоваться парша.

Недостаток бора.От его недостатка больше страдают самые молодые самые активные части растения- почки, верхушки стеблей, кончики корней. Меньше на растении бутонов и цветков и тем они бесплоднее. В плодах образуются затвердения и опробковевшая ткань.

Недостаток марганца. Заболевание начинается с верхних листьев, они бледнеют, появляются бело-зеленые, или серые участки такое заболевание носит название «серая пятнистость», или «белый вилт». У столовой свеклы листва приобретает темно-красный цвет. Обесцвеченные участки листьев буреют и отмирают. Лечение – известкование.

Недостаток железа. Важен для нормального образования зеленого вещества клетки хлорофилла. При его недостатке между жилками листа становится желтым а, затем белесыми. Такое заболевание называют хлорозом.

Недостаток меди.Вызывает не яркий хлороз верхних листьев и их увядание. Яблоня и другие, плодовые в середине лета теряют листья на верхушках побегов-побеги отмирают, это заболевание суховершинность.

Недостаток цинка. Потребность в этом элементе усиливается при известковании и большом количестве фосфорных удобрений. На молодых побегах яблони образуются розетки мелких листьев-«розеточная болезнь».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как уже упоминалось выше в 3-х польном полевом севообороте (пар-пшеница-овес), в целом за ротацию, складывается отрицательный баланс гумуса (-5,10 т/га). В связи с этим в севообороте требуется внесение органических удобрений.

В кормовом севообороте (пар-корнеплоды-ячмень), в целом за ротацию, складывается положительный баланс гумуса (+1,11 т/га). Это достигается за счет внесения 60 т/га стандартного полуперепревшего подстилочного навоза. В связи с этим дополнительно вносить органические удобрения в данный севооборот не требуется.

Дополнительно для повышения баланса гумуса в севооборотах следует по возможности запахивать солому. При расчете баланса питательных веществ в кормовом севообороте (раздел 8) баланс получился положительный по всем макроэлементам. Однако следовало бы предусмотреть внесение микроэлементов, также необходимых для растений. Для планирования доз минеральных удобрений следует, как минимум один раз за ротацию севооборота, проводить агрохимический анализ почв с каждого поля и более того с каждого элемента ландшафта, если это необходимо.

Использованная литература:

Агрохимические методы исследования почв. М.: Изд-во наука, 1975. под ред. А.В. Соколова.

Агрохимия: Учебники и учебное пособие для студентов высших учебных заведений / Под ред. Б.А. Ягодина.- М.: Агропромиздат, 1989. – 639 с.

Агрохимия: Учебники и учебное пособие для студентов высших учебных заведений / Смирнов П.М., Муравин Э.А. – М.: Агропромиздат, 2000. – 288 с.

Земледелие в Сибири: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений по агрономическим специальностям / Под ред. Н.В. Яшутина. – Барнаул: Изд-во АГАУ, 2004 – 414с.

Макеев О.В. Дерновые таежные почвы юга Средней Сибири (генезис, свойства и пути рационального использования). Бурят. книжн. Изд-во, Улан-уде, 1959.

Надеждин Б.В. Ленно-ангарская лесостепь (почвенно-географический очерк). М.: Изд-во АН СССР, 1961. 338с.

ТЕСТ: Минеральные и органические удобрения.

1. Под минеральным удобрением понимается?

А) вещества, предназначенные для улучшения питания растений и повышения плодородия.

Б) промышленные или ископаемые продукты, содержащие элементы, необходимые для питания растений и повышения плодородия почв.

2. Под органическим удобрением понимается?

А) Это питательные вещества, в виде различных солей.

Б) Энергетический материал и источник пищи для почвенных микроорганизмов.

3. Выбрать минеральные удобрения?

А) Аммофос

Б) Торфптичий помет

В) Фосфат калия

4. Выбрать органические удобрения?

А) Навозная жижа

Б) Селитра

В) Зеленое удобрение

5. Какое удобрение нужно внести если реакция почвы кислая?

А) Калий

Б) Известь

В) Навоз

6. Три приема внесения удобрений. Соедините термин с соответствующим определением?

Основное, вносимое в период вегетации растения

Припосевное вносимое до посева

Подкормка вносимое вовремя посева

7. Какого удобрения нехватает растению, если: ухудшение рост, листья мелкие, светло зеленая окраска, желтеют листья?

А) Фосфор

Б) Кальций

В) Азот

8. Какое удобрение вносится при засолении почвы?

А) Фосфор

Б) Торф

В) Гипс

9.Азотные удобрения в условиях достаточного увлажнения вносятся?

А) Осенью

Б) Летом

В) Весной

10. Калийные удобрения такие как хлористый калий вносится?

А) Весной

Б) Осенью

В) Летом

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/94931-raschet-doz-mineralnyh-i-organicheskih-udobre