--PAGE_BREAK-- В типичных черноземах хорошо выражена микроструктура. Содержание микроагрегатов в пахотном слое этих почв составляет 34,7% в подпахотном – 36,8%, а в горизонте АВ – 40%. Отмечается почти полное участие илистой фракции в образовании микроструктур – количество ила в пахотном слое при микроагрегатном анализе составляет 2-8%.
Типичные черноземы хозяйства характеризуются хорошей водопроницаемостью, которая изменяется в пределах 1,7-10,4 мм/мин за 1-й час и от 1,0 до 4,6 мм/мин за 6 часов заливки. Они обладают довольно высокой максимальной гигроскопичностью (8,9-10,7% в пахотных и 7,9-10,9% в подпахотных горизонтах) и влажностью завядания растений (11,9-14,5% в пахотных горизонтах). Эти почвы имеют хорошую водоудерживающую способность. Величина капиллярной влагоемкости составляет 48-63%, полной – 55-65%. Вниз по профилю показатели влагоемкости постепенно уменьшается и в горизонте С не превышают 23-26%. Общие запасы влаги в Альшеевском районе в метровом слое составляют 250-350 мм.
Таблица 5 Агрохимическая характеристика почв в севообороте.
№ поля
Чередование
культур в севообороте
Тип и разновидность почвы
Гумус, %
рНкcl
Нr
S
Содержание
в почве,
мг / кг
мг-экв на 100 г почвы
Р205
К20
1
Чистый пар
Чернозем типичный, среднесуглинистый.
8,0
6,5
4,1
38
210
172
2
Озимая рожь
7,2
6,6
3,9
41
160
185
3
Сах.свекла Кукуруза
8,3
6,5
4,2
42
210
172
4
Яровая пшеница
8,4
6,5
4,4
39
75
162
5
Ячмень
8,4
5,9
4,0
38
144
185
6
Подсолнечник Овес
9,2
6,0
4,1
39
133
194
По физико-химическим свойствам этот тип почвы относится к благоприятным для возделывания основных сельскохозяйственных культур. Кислотность (рН) колеблется от 5,9 до 6,6, сумма поглощенных оснований составляет 13-21 и более мг. экв на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями колеблется в районе 90%. Почва хорошо обеспечена подвижными соединениями азота, фосфора и калия.В этих почвах содержание аммиачной и нитратной форм азота почти одинаково, в то же время наблюдается перемещение нитратов в нижележащие горизонты.
Гумус – важнейший показатель почвенного плодородия. В его составе содержится большая часть общего запаса питательных элементов. Исследования показали, что содержание гумуса в почвах хозяйства изменяется в диапазоне от очень низкого до высокого уровня. В среднем в пахотных почвах черноземы содержат 8,5% общего гумуса, а в целинных – 10,10%; подвижного гумуса соответственно 1,0 и 0,4%. Коэффициент вариации для общего гумуса в пахотных почвах составляет 21%, а в целинных – 11%. Запасы гумуса в слое 0-50 см достигает до 358 т/га, в слое 0-100 см – 570 т/га.
Черноземы типичные характеризуются биологическим потенциалом, в них наибольшая заселенность микроорганизмами, широко представлены азотофиксирующие бактерии и нитрификаторы. Показатели ферментативной активности также значительно выше, чем в других почвах. Ферментативный потенциал характеризуется высокой стабильностью. Почвы пахотных угодий обладают 70-80% активности, свойственной естественным аналогам. Активный биологический потенциал черноземных почв хозяйства обусловлен в целом более благоприятными физическими и агрохимическими условиями для функционирования биологических систем в этих почвах, формирующих ферментативную активность почвы.
По содержанию минеральных элементов черноземы хозяйства характеризуются высоким содержанием общего азота – 0,40 – 0,47%. В абсолютных значениях запасы минерального азота достаточно высокие, в пахотном горизонте – 22-43 мг/кг почвы. С глубиной происходит резкое снижение его содержания. Поздней осенью и ранней весною в черноземах происходит вымывание нитратов из пахотного слоя, поэтому весной озимые и ранние яровые культуры могут испытывать недостаток в азоте. Содержание потенциально-минерализируемого азота колеблется от 198 до 350 мг/кг почвы с константой скорости минерализации 0,062-0,080 нед-1. При таких условиях за вегетационный период может минерализоваться от 122 до 255 кг/га азота. Однако количество реально минерализируемого азота в этих почвах составляет 151-298 кг/га.
Содержание валового фосфора колеблется от 0,12 до 2,1 % и зависит не только от механического состава почвы, но и от способов и интенсивности использования почв в сельскохозяйственном производстве. Содержание подвижного фосфора обычно среднее и только в почвах СПК достигает высоких значений.
Количество валового калия в пахотном горизонте составляет 2,1%, к низу почвенного профиля снижается до 1,1%. Содержание подвижного калия в пахотном горизонте черноземов составляет в среднем 178 мг на 100 г почвы, что соответствует хорошей степени обеспеченности почв.
Соединениями бора и йода эти почвы обеспечены удовлетворительно – бора от 2,4 до 2,8 мг/кг и йода от 4 до 5 мг/ кг почвы. Подвижного молибдена содержится от 0,08 до 0,2 мг на 1 кг почвы, подвижного марганца – от 10 до 20 мг/кг почвы, что соответствует средней обеспеченности, но отмечается слабая обеспеченность обменным цинком – всего лишь 0,2 мг/кг почвы.
Питательный режим черноземов тесно связан с условиями их увлажнения. Также содержание питательных веществ и их динамики сильно зависят от климата, вида культур и приемов агротехники. Больше всего элементов питания содержат хорошо окультуренные черноземы. Как правило, больше подвижных форм питательных веществ содержится в пахотном слое.
Систематическим применением органических и минеральных удобрений, можно поддерживать плодородие почвы в оптимальном режиме и получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур, что так же способствует сохранению высокого уровня потенциального и эффективного плодородия черноземов.
4 Расчет накопления органических удобрений и составление плана их использования.
Органические удобрения — вещества растительного и животного происхождения. Они обогащают почву всеми необходимыми для питания растений элементами и полезными микроорганизмами, улучшают водные, воздушные и тепловые свойства почвы. Органические удобрения служат также источником углекислоты, образующейся в процессе их разложения.
Навоз — основное и наиболее эффективное из органических удобрений, содержит все питательные элементы, включая и микроэлементы. При систематическом внесении навоза улучшаются физико-химические и биологические свойства почв. В среднем 1 т навоза крупного рогатого скота содержит 4,5 кг N, 2,3 кг Р205, 5,0 кг К2О, 4 кг СаО и 203 кг органического вещества.
Навоз, внесенный в почву, повышает урожай растений не только в год внесения, но и в течение нескольких последующих лет. Последействие навоза зависит от возделываемой культуры, почвы, а также от его качества. Свежий навоз содержит мало минерального азота, и его действие в первый год может быть незначительным. На второй и третий годы в результате разложения органического вещества эффективность навоза увеличивается.
Навозная жижа— ценное быстродействующее удобрение, содержащее до 2,5 кг N, 5 кг К и 0,1 кг Р на 1 т. Навозную жижу используют для приготовления жижеторфяных компостов, а весной и летом вносят непосредственно в почву под предпосевную культивацию или в подкормки.
Применять навозную жижу можно под любые культуры, но в первую очередь под капусту и корнеплоды. Обязательное условие применения навозной жижи — немедленная ее заделка, иначе теряется много азота. Норма внесения навозной жижи от 5—10 до 20—30 т на 1 га. Во избежание ожогов растений при подкормках навозную жижу перед внесением разбавляют водой в 3—5 раз.
Таблица 6 Выход навоза и навозной жижи в хозяйстве.
Вод скота
Выход с 1 головы в год, т
Число голов
Выход всего, т
Потери при хранении, т
Выход после хранения, т
Выход в год, т
навоз
Навоз
Навоз
навоз
N
р2о5
К2О
КРС
9
734
6606
1651,5
4954,5
18,3
9,9
22,2
Молодняк свыше 2 лет
4
283
1132
283
849
3,1
1,7
3,8
Молодняк до 1 года
2
175
350
87,5
262,5
0,9
0,5
1,2
Лошади
6
40
240
60
180
0,6
0,4
0,8
Овцы, козы
1
0
0
0
0
0,0
0,0
0,0
Куры, утки
0
0
0
0
0
0,0
0,0
0,0
Гуси
0
0
0
0
0
0,0
0,0
0,0
Свиньи
2
0
0
0
0
0,0
0,0
0,0
Всего
0
1232
8328
2082
6246
23,1
12,5
28,1
Таблица 7 План распределения органических удобрений по севооборотам.
Наименование удобрений
Всего
Распределено по севооборотам
I
II
III
IV
Навоз, т
6246
6246
—
—
—
Зеленое удобрение, т
—
—
—
—
—
Всего органических удобрений, т
—
—
—
—
—
Площадь, га
4130
1480
903
994
753
Насыщенность органическими удобрениями, т/га
1,5
4,2
—
—
—
Изучив полученные данные таблиц 6 и 7, можно сказать, что выход навоза не совсем велик, а навозная жижа вовсе не производится. Поэтому рационально и экономически выгодно будет вносить навоз в одно поле севооборота. Так как оптимальная норма внесения навоза должна быть на уровне 6-10 т/га, вносить навоз следует в те поля, которое находиться на расстоянии не более 5 км от животноводческого комплекса — иначе расходы на перевозки не окупаются. А на удаленных полях экономически выгодно использовать сидеральные севообороты или использовать минеральные удобрения.
5 Биологические особенности питания культур в севообороте.
В состав растений входит свыше 74 химических элементов. Однако, только 16 из них крайне необходимы для жизни растений. Сухой состав 4растительной массы содержит 45% углерода, 42% кислорода, 6,5—7,0% водорода. Следовательно, органические элементы поступают в растения вследствие поглощения углекислого газа и воды и составляют около 94% сухих веществ. Доля остальных элементов, которые поглощаются корнями растений, составляет 6%. Из них азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и железо содержатся в растениях в значительных количествах: от сотых долей процента до нескольких процентов сухой массы. Они представляют группу макроэлементов. Содержание бора, марганца, молибдена, меди, цинка и кобальта в растениях невелико и составляет тысячные и стотысячные доли процента. Они получили название микроэлементов.
Разные культуры в разных почвенно-климатических зонах выносят из почвы с урожаем разное количество элементов питания.
Потребность в элементах питания зависит от биологических особенностей самого растения и условий внешней среды. Ее определяют по выносу элементов питания из почвы с урожаем сельскохозяйственных культур. Так, с 1 т основной продукции с учетом побочной яровая пшеница выносит (кг): N — 38, Р205 — 12, К2О — 26; картофель —N —5, Р205 —2; К2О — 9; кормовая свекла — N —2,5, Р205 —0,9, К20 — 4,5. Каждому из элементов питания присуща своя физиологическая роль, которую он выполняет в организме растения.
Во время вегетации растения так же неравномерно потребляют элементы минерального питания. Так, например, у озимой пшеницы отмечаются два периода усиленного потребления азота: в начале роста и во время налива зерна. Наибольшая потребность в фосфоре отмечается со времени появления всходов до цветения. Фосфорные удобрения наиболее энергично используются в течение 4—5 недель роста (фаза кущения). Калий необходим с первых дней роста растений до цветения, однако наибольшее его потребление наблюдается в фазы выхода озимой пшеницы в трубку и колошения. Растения гороха к началу цветения используют до 36% азота, 60—64% фосфора, 37—53% калия. К периоду формирования и налива зерна растения гороха используют от общего потребляемого количества фосфора 85—94%, калия 79—81%. Поступление азота продолжается вплоть до созревания семян.
В процессе эволюции различные виды растений наряду с общими отношениями и требованиями к внешней среде выработали и специфические, присущие данному виду растений. Поэтому нормальное развитие растений возможно при сочетании, как общих условий внешней среды, так и частных, свойственных конкретному виду.
Растения проявляют неодинаковую чувствительность к кислой и щелочной среде. Ориентировочные величины рН могут иметь значительный разброс для каждой культуры в зависимости от многих факторов. Например, повышенное содержание Са2+ в почвенном растворе ослабляет вредное действие кислой реакции вследствие существующего антагонизма между Са2+ и Н+. Кроме того, чувствительность к кислой реакции одного и того же растения с возрастом меняется. Наиболее чувствительны к кислой среде они в начальный период развития.
Реакция почвенного раствора оказывает на растение прямое и косвенное действие. При прямом действии реакция почвенного раствора изменяет количество ионов Н+, НСО3-, ОН – на поверхности корневых волосков, что не может не влиять на концентрацию этих ионов в клеточном соке. В результате этого изменяется характер поступления питательных веществ из почвы. Повышенная кислотность или щелочность почвенного раствора нарушает физиологическую уравновешенность ионов, что ухудшает питание растений, в частности нарушается углеводный, белковый и фосфорный обмен. Косвенное действие заключается в том, что увеличение концентрации водородных ионов сопровождается повышением содержания подвижных форм алюминия, марганца, а иногда и железа, которые оказывают на растение токсическое действие.
Известь оказывает многостороннее положительное действие на почву. Внесение высоких доз извести не оказывает существенного влияния на содержание гумуса в почве, но значительно улучшает его качество. В органическом веществе при этом сужается соотношение углерода и азота, увеличивается содержание наиболее ценных гуминовых кислот. Внесенные в почву органические материалы, такие, как навоз, зеленое удобрение, корневые остатки и стерня в почве, обеспеченной известью, быстрее разлагаются. Однако при этом образуются более стойкие гуминовые вещества, чем на неизвесткованной почве.
Известкование приводит к лучшему обеспечению растения не только азотом, но и зольными элементами вследствие усиления активности бактерий, разлагающих органические фосфорные соединения почвы, а также и перехода фосфатов железа и алюминия в более доступные растениям фосфорнокислые соли кальция.
При известковании кислых почв в результате усиления микробиологических и биохимических процессов увеличивается количество нитратов, усвояемых форм фосфора и калия. С известкованием увеличивается количество кальция, а при внесении в почву доломитовой муки – и магния. При этом подвижные токсические формы алюминия и марганца переходят в нерастворимую, осажденную форму, доступность железа, меди, цинка и марганца снижается, а азота, серы, калия, кальция, магния, фосфора и молибдена возрастает. В интервале рН 5,5-7 получаются наиболее благоприятная агрономическая структура почвы, самое высокое качество гумуса, оптимальный водный режим. Поэтому закрепление отдельных питательных элементов в почве при известковании до рН 5,5-7 рекомендуется возмещать путем внесения соответствующих удобрений.
Известкование полностью удовлетворяет потребность всех растений в кальции как элементе минерального питания, что для некоторых культур имеет большое значение, повышает эффективность физиологически кислых минеральных удобрений, особенно аммиачных и калийных. Без внесения извести положительное действие физиологически кислых удобрений затухает, а со временем переходит даже в отрицательное действие, т.е. на участках с применением минеральных удобрений урожай оказывается даже ниже, чем на неудобренных. Поэтому важно, чтобы вносимые дозы известковых материалов обеспечивали бы нейтрализацию не только почвенной кислотности, но и кислотности физиологически кислых форм минеральных удобрений. В этом случае эффективность минеральных удобрений значительно возрастает. Сочетание известкования с применением удобрений повышает их эффективность на 25-50%.
продолжение
--PAGE_BREAK--Расходы на известкование окупаются обычно в течение двух лет, а действие извести длится много лет. Значение известкования кислых почв намного возрастает в связи с переходом на интенсивные системы земледелия, где ведущими культурами являются пшеница, кукуруза, сахарная свекла, горох и другие, получить высокий урожай которых на этих почвах без внесения извести невозможно.
Известкование активизирует ферментативные процессы в почве, по которым косвенно можно судить об ее плодородии. При известковании снижается гибель озимых культур и многолетних трав, улучшается качество сельскохозяйственных растений, особенно бобовых культур. У бобовых содержание белка возрастает в связи с увеличением клубеньковых бактерий, фиксирующих азот воздуха, а у небобовых – из-за устранения излишней кислотности почвы, а также связывания подвижных форм алюминия, отрицательно влияющих на синтез белка. На известкованных почвах получают растительную продукцию с содержанием белка на 2-5% выше, чем на кислых. Качество продукции возрастает также за счет иммобилизации в почве токсических элементов и радионуклидов.
6 Химическая мелиорация почв.
Мелиорация — коренное улучшение почвы регулированием водно-воздушного режима (орошение и осушение); проведением культур-технических мероприятий (уборка камней, корчевка пней и деревьев, удаление кустарниковой растительности, разделка кочек и первичная обработка почвы), химических мелиорации (известкование кислых и гипсование солонцовых земель), а также выращиванием полезащитных лесных полос.
В нашей республике разработана и планомерно развивается комплексная программа улучшения почвы и ее охраны. Главные ее направления следующие: высокоэффективное использование всех орошаемых и осушаемых земель с достижением каждым хозяйством в установленные сроки проектной урожайности; ускорение развития орошаемого земледелия в степной зоне страны для гарантированного производства сельскохозяйственной продукции, особенно зерна.
Известкование кислых почв. Известкование — прием коренного улучшения кислых почв в результате обогащения почвенного поглощающего комплекса кальцием. В известковании нуждаются пашня, сенокосы и пастбища подзолистых, дерново-подзолистых и красноземных почв. Его проводят один раз в пять лет.
Под действием известкования урожайность зерновых культур увеличивается на 0,4—0,6 т/га, сахарной свеклы — на 5—6, кукурузы (зеленая масса) — на 5—9 и сена злаково-бобовых многолетних трав — на 5—6 т/га. За ротацию севооборота известь увеличивает выход продукции не менее чем на 600— 800 корм. Ед. с 1 га. Эффективность минеральных удобрений повышается на 35—50 %. Длительное применение минеральных удобрений без известкования, даже на слабокислых почвах, резко ухудшает их плодородие и снижает эффективность удобрений. Особенно чувствительны к пониженной кислотности озимая, яровая пшеница, сахарная, кормовая свекла, люцерна, клевер, эспарцет, горох и вика.
Чтобы полностью нейтрализовать потенциальную кислотность почвы, известкуют в дозах, рассчитанных по гидролитической кислотности.
Поскольку известь за один год не может нейтрализовать кислотность во всем пахотном слое, наиболее чувствительные к ней культуры (свеклу, люцерну, пшеницу и др.) высевают на второй-третий год после известкования.
Наиболее целесообразно распределять полную дозу извести послойно. При этом 60—70 % ее вносят под вспашку, а остальное количество — под предпосевную культивацию.
При известковании дозы калийных удобрений увеличивают на 20—30 %, так как в связи с изменением в почвенном растворе соотношения между кальцием и калием последний хуже используется растениями. В результате известкования снижается подвижность бора, меди, цинка и др. Это следует учитывать, возделывая лен, сахарную и кормовую свеклу.
Норму известковых материалов лучше устанавливать по гидролитической кислотности (Нг), принимая во внимание, что в большинстве севооборотов следует вносить полные нормы, соответствующие гидролитической кислотности почвы. При этом полная норма (в т СаСОз на 12 га) определяется по формуле:
СаСОз = Нrх 1,5.
Норму внесения извести можно определить по величине рН солевой вытяжки с учетом механического состава почвы. Для этого используют справочные таблицы, разрабатываемые научно-исследовательскими учреждениями.
При определении норм по Нr и pHkcl могут иметь расхождения. В таких случаях принимают более высокую норму внесения извести.
При определении нормы внесения известковых материалов (физическая масса) делается поправка на содержание в них действующего вещества (СаСОз), количество примесей, влажность известкового материала.
Для этого используют следующую формулу:
Н = X * (100 * 100 * 100) / П * (100 – В) * (100 – Ч)
где: Н – норма внесения известкового удобрения, т на 1 га;
X – норма внесения чистого и сухого СаСОз, установленная по значению гидролитической или обменной кислотности, т на 1 га;
В – влажность известкового материала, %;
Ч – количество частиц крупнее 1 мм для известняковой и доломитовой муки и более 4 мм для гажи, туфа, %;
Качество известкования зависит от равномерности распределения материалов по площади. Для разбрасывателей центробежного типа (КСА-3, РУМ-5, РУМ-8, РУМ-16) по ширине разбрасывания допустимы отклонения до ±25%, для пневматических (АРУП-8; РУП-8; РУП-14) — до ±30%. Отклонение фактически вносимой дозы от заданной — не более ±10 %.
Гипсование солонцеватых почв. Внесение в почву гипса (CaS04-2H2O) для химической мелиорации солонцеватых почв называют гипсованием. Солонцеватые почвы характеризуются большим количеством натрия в поглощающем комплексе и щелочной реакцией почвенного раствора.
Чтобы улучшить физические, физико-химические и биологические свойства солонцеватых почв, необходимо устранить поглощенный натрий, заменить его кальцием, а образующийся сульфат натрия удалить промыванием. Следует гипсовать солонцы и солонцеватые почвы, содержащие более 10 % поглощенного натрия от общей емкости поглощения. Слабосолонцеватые почвы (натрия менее 10 %) улучшают, внося большие дозы органических удобрений, высевая засухо- и солонцово-устойчивые культуры. Солонцеватые почвы подразделяют на две группы, отличающиеся по способам мелиорации.
Степные солонцы. Преимущественно распространены в зоне каштановых и бурых почв. Они характеризуются нейтральной реакцией почвенного раствора и глубоким залеганием грунтовых вод, поэтому соли не поступают в верхний корнеобитаемый слой. Улучшить эти почвы можно и без внесения гипса: вовлекать в мелиорирующий процесс кальций нижележащего слоя, применять плантажную вспашку плугами ППУ-50А, ППН-50, ППН-40 и мелиоративную вспашку трехъярусным плугом ПТН-3-40А.
Луговые, или содовые, солонцы. Распространены в зоне черноземных почв. Имеют щелочную реакцию почвенного раствора и близкий уровень стояния грунтовых вод, поэтому подвержены вторичному осолонцеванию. Для улучшения указанных почв необходимо вносить гипс. Наиболее быстрый и эффективный способ — гипсование в сочетании с глубокой обработкой и высевом многолетних травосмесей (донник белый и желтый, житняки узкоколосые и ширококолосые, кострец, люцерна желтая и др.).
Обычно доза гипса колеблется в пределах 3—10 т/га. Положительное действие гипса проявляется в течение восьми – десяти лет. Важное условие быстрой мелиорации солонцов под влиянием гипса — достаточная влажность почвы. В сухой почве растворение гипса, замещение кальцием поглощенного натрия и удаление последнего из верхнего слоя не происходит или совершается очень медленно. В условиях неполивного земледелия гипсование сочетают с глубокой вспашкой, снегозадержанием. При орошении эффективность данного приема повышается.
В результате гипсования урожай зерновых на черноземных землях без орошения увеличивается на 0,3—0,6 т/га, на каштановых почвах — на 0,2—0,7 т/га. Гипс вносят с помощью разбрасывателей РУМ-5, РУМ-16, КСА-3. Гипсование. Это прием, предусматривающий внесение в пахотный слой химических мелиорантов извне. Такой способ — единственное средство повышения плодородия солонцов с глубоким залеганием карбонатов и гипса (глубже 40 — 50 см), широко распространенных в лесостепной зоне.
7 Расчет потребности культур в удобрениях.
При разработке системы применения удобрений и плана их использования возникают вопросы, связанные с определением норм внесения удобрений под отдельные культуры.
Нормы удобрений под сельскохозяйственные культуры устанавливают с учетом планируемой урожайности, ее биологических особенностей, агроклиматических условий, уровня агротехники, потенциального и эффективного плодородия почвы, обеспеченности органическими удобрениями и других условий.
Нормы внесения удобрений можно устанавливать, пользуясь несколькими методами:
— по данным полевых опытов научно-исследовательских учреждений. Эти рекомендации составляются на основе результатов полевых опытов, которые проводятся с сельскохозяйственными культурами на типичных для зоны почвах при разной обеспеченности подвижными элементами питания. Полевые опыты являются основными методами определения норм удобрений. На основе обобщения результатов полевых опытов научно-исследовательские учреждения разрабатывают рекомендации по применению удобрений под сельскохозяйственные культуры на основных типах и разновидностях почв при средних агротехнических фонах зоны. Такие рекомендации по применению удобрений разработаны для всех почвенно-климатических зон и районов страны. В каждом конкретном случае эти нормы нужно корректировать применительно к агрохимическим свойствам почвы, возделываемым культурам и др.
— балансовым методом. Эти методы основаны на знании выноса питательных веществ с урожаем сельскохозяйственных культур и учете коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений. Многообразие балансовых расчетных методов определения норм удобрений можно объединить в две группы: 1) определение норм удобрений по выносу питательных веществ с планируемым урожаем с применением коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений; 2) определение норм удобрений по возмещению удобрениями выноса с урожаями питательных веществ в зависимости от уровня их содержания в почве. Их можно широко использовать для определения норм удобрений только при большой дифференциации коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений. Необходимо применять коэффициенты отдельно для культур, сортов, разных почв, отдельных видов и форм удобрений.
— по нормативам затрат удобрений, необходимых для получения единицы урожая.
В данной работе нормы внесения удобрений на планируемую урожайность необходимо рассчитать по нормативам затрат, который складывается из нескольких этапов:
1) установить планируемую урожайность культур севооборота. Урожайность зависит от плодородия почвы, агроклиматических, технологических, организационно-экономических и многих других условие. Эти же факторы определяют и эффективность системы применения удобрений, пути их рационального использования. Поэтому планируемые урожаи рассчитывают в каждом 14 конкретном случае с учетом планов производства продукции, почвенно-климатических и организационно-технологических условий хозяйства. При установлении планируемых урожаев необходимо учитывать биологические основы их формирования;
2) устанавливают прибавку урожая при внесении органических удобрений, от прямого действия (1год) и в последействия (2 год). Для расчетов целесообразно использовать следующую формулу:
П0РГ = НОРГ * Н3 , (2)
где П0РГ – прибавка урожая от органических удобрений, т/га;
Н0РГ – внесено органических удобрений, т/га;
Н3 – нормативы прибавок от 1 т органических удобрений, т.
Прибавки урожаев от органических удобрений рассчитывают для первой и второй культуры после их внесения. После расчета прибавок от органических удобрений определяют величину урожая, которая должна быть получена от внесения минеральных удобрения;
3) норму внесения минеральных удобрений устанавливают исходя из планируемой урожайности, нормативов затрат минеральных удобрений на получение 1 т основной и соответствующего количества побочной продукции, поправочного коэффициента с учетом плодородия почвы. Расчет ведут по следующим формулам:
НДВ = УПЛ * Н3 * ПК, (3)
НДВ = (УПЛ – П0РГ) * Н3 * ПК, (4)
где НДВ – норма внесения удобрения, кг/га д. в.;
УПЛ – планируемая урожайность, т/га;
Н3 – нормативы затрат минеральных удобрений на 1 т основной и соответствующее количество побочной продукции, кг д. в.;
ПК – поправочный коэффициент на плодородие почвы в зависимости от плодородия почвы;
П0РГ – прибавка урожая от органических удобрений, т/га.
Таблица 9 Прибавки урожая от органических удобрений.
№ поля
Чередование
культур в севообороте
Площадь. Га
Планируемая
урожайность,
т/га
Внесено органических удобрений,
т/га
Нормативы
прибавок, кг
от 1 тонны
органического
удобрения
Урожайность от органических удобрений, т/га
Урожайность от
минеральных
удобрений, т/га
прямое действие
после действие
1
Чистый пар
246
—
25,2
—
—
—
—
2
Озимая рожь
246
2,5
—
11
0,28
—
2,22
3
Сах.свекла, Кукуруза
246
25
30
—
31
—
0,15
24,85
29,85
4
Яровая пшеница
246
2,5
—
—
—
—
2,5
5
Ячмень
246
2,2
—
—
—
—
2,2
6
Подсолнечник
Овес
246
1,9
2,5
—
—
—
—
1,9
2,5
Таблица 10 Потребность в минеральных удобрениях.
№ поля
Чередование культур в севообороте
Нормативы затрат минеральных удобрений на получение 1 т основной и соответствующего
количества побочной продукции, кг д. в.
Потребность в минеральных удобрениях, кг/га д. в.
N
Р205
K2О
N
Р205
K2О
1
Чистый пар
—
—
—
—
—
—
2
Озимая рожь
20
25
19
50
62,5
47,5
3
Сах.свекла,
Кукуруза
4,2
1,6
4,6
1,9
4,4
1,4
105
48
115
57
110
42
4
Яровая пшеница
21
28
14
52,5
70
35
5
Ячмень
15
20
10
33
88
55
6
Подсолнечник
Овес
25
26
40
22
25
9
47,5
65
76
55
47,5
22,5
Таблица 11 Потребность в минеральных удобрениях с учетом обеспеченности почв элементами питания.
№ поля
Чередование
культур в севообороте
Содержание элементов
питания в почве, мг/кг
Класс обеспеченности почв элементами питания
Поправочные коэффициенты в зависимости обеспеченности почвы элементами питания
Норма внесения минеральных удобрений с учетом поправочных коэффициентов, кг/га д. в.
N
Р205
К20
N
Р205
К20
N
Р205
К20
N
Р205
К20
1
Чистый пар
—
210
172
VI
VI
V
0,3
0,3
0,5
—
—
—
2
Озимая рожь
—
160
185
V
V
VI
0,6
0,6
0,2
30
37
9
3
Сах.свекла
Кукуруза
—
210
172
VI
VI
V
0,3
0,3
0,5
31
14
34
17
55
21
4
Яровая пшеница
—
75
162
III
III
V
1,0
1,0
0,5
52
70
17
5
Ячмень
—
144
185
IV
IV
VI
0,8
0,8
0,2
26
70
11
6
Подсолнечник
Овес
—
133
194
IV
IV
VI
0,8
0,8
0,2
38
52
60
44
9
4
Всего внесено, кг д.в.
—
—
—
—
—
—
—
—
—
244
334
128
Насыщенность удобрениями, кг/га д. в.
—
—
—
—
—
—
—
—
—
40
55
21
продолжение
--PAGE_BREAK--Если проанализировать вышеизложенные таблицы, то можно сказать, что содержание микроэлементов в почве достаточно высокое, что в свою очередь позволяет снизить количество закупаемых удобрений и при соблюдении соответствующих агротехнических требовании можно получить достаточно высокие урожаи выращиваемых культур.
8 План применения удобрений в севообороте.
Особое значение в системе удобрений имеет план применения удобрений в севообороте. В плане указывают виды удобрений, их формы, нормы, дозы, сроки и способы внесения под каждую культуру севооборота. Все это должно быть увязано с почвенно-климатическими условиями хозяйства, технологией возделывания, биологическими особенностями культур севооборота и свойствами удобрений.
Планом применения удобрения предусматривается: основное, припосевное внесение удобрений и подкормки.
Органические удобрения намечают к внесению 1-2 раза за севооборот: в пару, под культуры с продолжительным сроком вегетации, более полно использующие элементы питания этих удобрений (кукуруза, картофель); под культуры, наиболее высоко оплачивающие их применение урожаем (капуста); на поля с низким содержанием органического вещества в почвах. Норму внесения навоза в паровое поле находят путем умножения значения насыщенности севооборота органическими удобрениями на количество полей. При распределении удобрений по полям и культурам необходимо придерживаться следующих общих рекомендаций:
— для основного удобрения рекомендуется применять их более 30 кг/га д.в., в рядки при посеве – 15-30 кг/га, в подкормку для зерновых – 20-30 кг/га, для пропашных, технических и овощных культур – 30-40 кг/га д.в.;
— доза внесения азота под бобовые культуры не должна превышать 30 кг/га д.в. независимо от содержания его в почве;
— вынос азота многолетними бобовыми травами и зернобобовыми культурами принимают равным 50 % от фактического выноса.
Необходимость применения подкормок нужно обосновать, так как обычно более эффективно основное и припосевное удобрение. Целесообразно самое широкое использование припосевного удобрения, как приема наиболее эффективного и дающего возможность экономить удобрения.
Если при распределении минеральных удобрений по срокам внесения дозы их под основную обработку оказываются слишком низкими, их можно суммировать по двум-трем культурам и эти дозы намечать для применения под наиболее важные культуры севооборота.
Распределив дозы минеральных удобрений по срокам и способам внесения, планируют их формы и дозы в физическом исчислении.
Формы минеральных удобрений планируют для внесения в зависимости от наличия их в хозяйстве, физиологической реакции, растворимости, отзывчивости на них отдельных сельскохозяйственных культур.
Для пересчета действующего вещества на удобрения нужно знать процентное содержание его в этих удобрениях. Для этого используют следующую формулу: НФВ= НДВ*100/С (5)
где НФВ – норма внесения удобрения в физическом весе, кг/га; НДВ – норма внесения удобрения в действующем веществе, кг/га; С – содержание действующего вещества в удобрении, %.
Таблица 12 План применения удобрений в севообороте.
№ поля
Чередование культур в севообороте
Требуется всего удобрений
Основное удобрение
Припосевное удобрение
Подкормка
органических, т/га
минеральных, кг/га д. в.
Органических,
т/га
минеральных, кг/га
минеральных, кг/га
минеральных, кг/га
N
Р205
К20
N
Р205
К20
N
Р205
К20
N
Р205
К20
1
Чистый пар
25
—
—
—
25
—
—
—
—
—
—
—
—
—
2
Озимая рожь
—
30
37
9
—
—
—
—
—
37Рсд
82
—
30Nm
66
—
—
3
Сах.свекла
Кукуруза
—
31
14
34
17
55
21
—
34 НАФ 34
148
55 Кх
93
—
—
—
—
—
—
17 НАФ 17
74
30 Кх
51
4
Яровая пшеница
—
52
70
17
—
53 НАФ 53
230
—
—
17Рсд
38
—
—
—
—
5
Ячмень
—
26
70
11
—
26 НАФ 26
113
—
—
34Рсд
76
—
—
—
—
6
Подсолнечник
Овес
—
38
52
60
44
9
4
—
38 НАФ 38
165
41 Кх
69
—
27Рсд
60
—
—
—
—
52 Nm
113
44Рсд
98
Всего за севооборот
25
244
334
128
25
—
—
—
—
—
—
—
—
—
Насыщенность удобрениями, кг/га д. в.
4
40
55
21
4
—
—
—
—
—
—
—
—
—
В севооборотах были применены следующие виды удобрений: под основное удобрение – комплексное удобрение НАФ, с соотношением действующих веществ в % (23/23/0), Хлористый калий (Кх), с содержанием действующего вещества 60%, Суперфосфат двойной (Рсд), с содержанием действующего вещества 44% и мочевина (Nм), с содержанием действующего вещества 46%.
Любая система удобрения пригодна для хозяйства только в том случае, если обеспечивает получение плановой урожайности сельскохозяйственных культур с одновременным улучшением плодородия почв. Разработку системы удобрения следует проводить после того, как решена такая важная проблема, как внутрихозяйственная специализация по отделениям и бригадам, разработан баланс кормов, определена структура посевных площадей, разработана система севооборотов, определена плановая урожайность. Важным условием является также обеспеченность хозяйства органическими и минеральными удобрениями.
В зависимости от биологических особенностей сельскохозяйственных культур, почвенно-климатических условий зоны существуют различные способы заделки органических и минеральных удобрений.
Допосевное, или основное, внесение удобрений предназначено для обеспечения растений элементами питания на протяжении всего вегетационного периода, но особенно в период максимального потребления. При основном внесении удобрения (основная часть нормы) в зависимости от почвенно-климатической зоны заделывают плугом с предплужником, дисковыми боронами, культиваторами. В южных районах, где в летний период верхние горизонты почвы пересыхают, минеральные удобрения нужно обязательно заделывать плугом и с осени. В зоне достаточного увлажнения минеральные удобрения можно заделывать плугом при вспашке, при дисковании — дисковыми боронами, при культивации — культиваторами. Часто целесообразно вносить удобрения в два приема. Одни удобрения (фосфорные) можно заделывать осенью под глубокую вспашку, другие (азотные) — перед посевом с заделкой на меньшую глубину. Все более широкую популярность в отдельных районах нашей страны завоевывает локальный способ внесения удобрения. Он имеет преимущество перед разбросным в том, что предоставляет возможность вносить удобрения до посева, обеспечивая оптимальную глубину заделки их в почве независимо от способов ее обработки.
Припосевное внесение — это такой способ, при котором удобрения вносят непосредственно при посеве или посадке растений. В качестве удобрения используют гранулированный суперфосфат, комплексные и микроудобрения. Внесение удобрений при посеве удовлетворяет растения в питательных веществах в критический период их развития. В то же время необходимо стремиться к тому, чтобы концентрация питательных веществ в зоне проростков была невысокой. Поэтому дозы удобрений при припосевном способе, как правило, небольшие: в пределах 10 — 20 кг/га д. в. Вносят такие удобрения при посеве семян комбинированными сеялками.
При припосевном (рядковом) способе внесения удобрений для зерновых и кукурузы применяют гранулированный суперфосфат в зависимости от особенностей культуры в количестве 5—15 кг/га д.в. При посеве сахарной свеклы в рядки обычно вносят полное минеральное удобрение — N8P16K8, посадке картофеля — 20 кг/га д. в. Каждого элемента. Для сахарной свеклы и картофеля при припосадочном внесении лучше использовать комплексные удобрения.
Послепосевное внесение удобрений применяют в период роста растений. Подкормки широко используют в системе удобрения озимых культур. Азотные удобрения применяют под озимые после схода снега, а также при колошении. Азотная подкормка целесообразна для силосных культур, овощных, кормовых корнеплодов, хлопчатника и др. Ее в этом случае сочетают с междурядной обработкой почвы. Широко распространена в настоящее время некорневая подкормка азотными удобрениями озимой пшеницы в момент молочной спелости.
9 Расчет баланса элементов питания и гумуса в почве.
Оценку разработанной системы удобрений проводят путем расчета ба-ланса элементов питания в севообороте. Баланс элементов питания складывается из расходных и приходных статей, что предопределяет интенсивность баланса, то есть меру наращивания почвенного плодородия.
Для определения баланса элементов питания необходимо:
1) установить вынос элементов питательных элементов сельско-хозяйственных культур севооборота. Для этого данные о выносе элементов питания с 1 т основной с соответствующим количеством побочной продукции умножают на величину плановой урожайности. Вынос в среднем с 1 га находят, разделив общий вынос культурами на количество полей в севообороте;
2) подсчитать поступление элементов питания в почву в составе органических и минеральных удобрений, а также биологического азота;
3) рассчитать баланс элементов питания и его интенсивность. Для расчета используют следующие формулы:
БКГ = ПNPK– ВNPK, (6)
ИБ% = ПNPK*100/ ВNPK (7)
где БКГ – баланс элементов питания, кг/га (± к выносу);
ИБ% — интенсивность баланса элементов питания, % (± к выносу);
ВNPK– вынос элементов питания с урожаем, кг/га;
ПNPK – поступило элементов питания с удобрениями, кг/га д. в.;
4) сделать анализ и заключение о балансе элементов питания, сопоставив данные с показателями интенсивности баланса азота, фосфора и калия в севообороте. При этом следует учитывать, что интенсивность баланса элементов питания тесно связана с уровнем плодородия почвы.
Таблица 13 Вынос элементов питания с урожаем в севообороте.
№ поля
Чередование культур в севообороте
Планируемая урожай- ность, т/га
Вынос элементов питания, кг
на 1 т основной и соответствующего количества побочной продукции
с планируемой урожайностью с 1 га
N
P2O5
K2O
N
P2O5
K2O
1
Чистый пар
—
—
—
—
—
—
—
2
Озимая рожь
2,5
28,3
9,7
22,4
71
24
56
3
Сах.свекла
Кукуруза
25
30
4,47
2,52
1,26
0,70
5,89
3,76
94
26
130
4
Яровая пшеница
2,5
28,2
9,3
22,6
70
23
56
5
Ячмень
2,2
21,7
9,5
20,3
48
21
45
6
Подсолнечник
Овес
1,9
2,5
57,2
24,1
11,4
8,3
68,0
34,7
84
21
108
Итого
367
115
395
В среднем с 1 га, кг
61
19
66
Просмотрев таблицу, можно сказать, что с планируемой урожайностью выносится достаточно высокое количество минеральных элементов, особенно это касается азота и калия. Поэтому при применении как минеральных, так и органических надо учитывать вынос элементов.
Таблица 14 Баланс элементов питания в севообороте.
№
Статьи баланса
N
P2O5
K2O
1
Вынос элементов питания с урожаем, кг/га (В NPK)
61
19
66
2
Поступило элементов питания с удобрениями, кг/га д. в. (ПNPK)
55
63
39
в том числе с органическими
15
8
18
с минеральными
40
55
21
3
Баланс элементов питания
кг/га, ± к выносу (Бкг)
-6
44
— 27
%, ± к выносу (Б%)
90
332
59
Система применения удобрений в севообороте должна предусматривать бездефицитный баланс гумуса. В зависимости от степени интенсификации земледелия и почвенно-климатических условий потери гумуса от его минерализации могут составлять ежегодно 0,4… .2,5 т с 1 га. Восполнение потерь осуществляется за счет гумификации органического вещества пожнивных и растительных остатков, но главным образом, за счет внесения органических удобрений.
Таблица 15 Пример расчета баланса гумуса в севообороте
№ поля
Культура
Площадь, га
Содержание Гумуса
Минерализуется гумуса в год, /га
Восполнение гумуса за счет пожнивных и корневых остатков в год, т/га
%
т/га
1
Чистый пар
246
8,0
240
2,2
0,0
2
Озимая рожь
246
7,2
216
0,5
0,4
3
Сах.свекла
Кукуруза
246
8,3
249
2,0
0,2
4
Яровая пшеница
246
8,4
252
0,5
0,4
5
Ячмень
246
8,4
252
0,5
0,4
6
Овес
246
9,2
276
0,5
0,4
Итого
1476
—
—
6,2
1,8
В среднем т/га
246
—
—
1,03
0,3
К мероприятиям, которые следует провести в хозяйстве для обеспечения бездефицитного баланса гумуса в почве, можно отнести: внесение больших доз органических удобрений совместно с минеральными, создание соответствующей структуры посевных площадей и высокой урожайности возделываемых культур.
Таким образом, положительный баланс питательных веществ, обусловленный внесением оптимальных и высоких доз органических и минеральных удобрений, обеспечивает повышение потенциального и эффективного плодородия почв и создает условия для последовательного роста урожайности отдельных культур и общей продуктивности севооборота.
10 Технология применения органических и минеральных удобрений.
Различают три приема внесения удобрений: основное удобрение (допосевное, предпосевное), рядковое (припосевное) и подкормку (послепосевное удобрение).
Вносить удобрения можно осенью, весной, летом, в определенные месяцы и т.д. Способы внесения бывают: сплошной, разбросной, местный, локально-ленточный, в запас, механизированный, наземный, с воздуха и др. Способ заделки - под плуг, культиватор, дисковую борону и пр.
Удобрения следует вносить в почву так, чтобы они в наибольшей степени были доступны для растений в течение вегетационного периода, находились в зоне развития корневой системы, способствовали ее росту и минимально фиксировались почвой. Удобрения, заделанные в более глубокий, влажный пахотный слой, хорошо используются растениями в течение почти всей вегетации. Для легких почв глубина заделки должна быть больше, чем для тяжелых.
При заделке удобрений следует учитывать возможное передвижение питательных веществ в почве гравитационными водами и в результате диффузии, а также возможные пути всяких потерь. Процесс диффузионного передвижения питательных веществ выражен довольно слабо, особенно для фосфорных. Большое значение имеет передвижение питательных веществ удобрений в почве с нисходящим и восходящим токами воды. Прежде всего, это касается азотных удобрений, когда вымывание нитратов приводит к потерям азота и загрязнению окружающей среды. В условиях влажного климата значительное вымывание нитратного азота (до 20 кг/га и более) отмечается только на легких почвах и паровых полях. Из засеянных суглинистых почв потери азота вследствие вымывания нитратов при средних нормах внесения азотных удобрений обычно ниже.
продолжение
--PAGE_BREAK--