Курсовая Эффективная система удобрений
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ХОЗЯЙСТВЕ
1.1 Характеристика природно-климатических и почвенно-агрохимических условий применения удобрений
1.2 Краткая характеристика животноводческой отрасли хозяйства как источника органических удобрений
2. СИСТЕМА УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ
2.1 Планирование урожая сельскохозяйственных культур
2.2 Баланс органического вещества в севообороте и определение потребности в органических удобрениях
2.3 Расчёт норм удобрений под планируемый урожай
2.4. Расчет потребности, план распределения удобрений и технология применения
2.5 Баланс питательных веществ в севообороте
3. ХИМИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ ПОЧВ
3.1 Известкование кислых почв
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ В СКЛАДСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И МЕЛИОРАНТОВ
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЙ
6. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ И МЕЛИОРАНТОВ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
На современном этапе развития сельскохозяйственного производства главная задача химизации земледелия состоит в повышении ее эффективности путём более рационального применения удобрений, в переходе от разрозненных приемов удобрения отдельных культур к научно обоснованной системе.
Система удобрений – это план применения органических и минеральных удобрений в хозяйстве, севообороте и под отдельные культуры, предусматривающий научно обоснованное, экономически наиболее эффективное и экологически безопасное их распределение, сочетание, дозирование, место, срок и способ внесения под отдельные сельскохозяйственные культуры. При этом учитываются биологические особенности растений, почвенно-экологические и организационно-хозяйственные условия, наличие и возможность приобретения промышленных удобрений.
Система удобрений разрабатывается по каждому полю на полную ротацию севооборота и решает следующие задачи:
- повышение урожая сельскохозяйственных культур и его качества;
- достижение высокой оплаты удобрений прибавкой урожая;
- эффективное использование плодородия почв, его воспроизводство или повышение;
- повышение производительности труда в сельскохозяйственном производстве;
- стабилизация биоценозов и экологических систем.
Разработанная система удобрений должна соответствовать следующим требованиям:
1. Обеспечивать получение запланированных урожаев всех культур севооборота при высоком качестве продукции.
2. Обеспечивать сохранение или повышение плодородия почв.
3. Способствовать полному и эффективному использованию местных органических удобрений.
4. Включать наиболее эффективные приёмы применения минеральных удобрений.
5. Технологические приёмы применения удобрений должны соответствовать технологиям возделывания культур севооборота и не усложнять их.
6. Обеспечивать охрану окружающей среды.
Главной задачей данной курсовой работы является разработка эффективной системы удобрений, которая позволит сохранить плодородие почвы и получить высокий урожай сельскохозяйственных культур с учетом всех основных показателей (природно-климатических, агрохимических и почвенных).
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ХОЗЯЙСТВЕ
Вариант № 28
Почвенно-климатическая зона: Степная
Район: Брединский
Хозяйство: АОЗТ «Брединское»
Поле № 29
Площадь: 190 га
Почва: чернозем обыкновенный
Севооборот: пар,
озимая пшеница,
яровая пшеница,
1.1 Характеристика природно-климатических и почвенно-агрохимических условий применения удобрений
Предгорная частьстепной зоны Челябинской области отличается достаточно теплым и умеренно засушливым климатом. Продолжительность периода активной вегетации растений составляет более 135 дней. Начинается он 5-11 мая и заканчивается 14-18 сентября. За это время сумма эффективных температур составляет 2100-2300. В тоже время характерной особенностью погодных условий этой зоны является возврат холодов и заморозки. Весной они случаются до 27-30 мая, осенью - до 9-10 сентября, поэтому продолжительность безморозного периода здесь - 110-120 дней.
Сумма осадков за год составляет 330-
Таблица 1 – Характеристика климатических условий применения удобрений
| Показатели | Сведения | |||
| Средняя многолетняя сумма осадков, мм: за год за вегетацию в том числе: за май июнь июль август | 330-404 160-210 17,0 57,0 90,0 11,0 | |||
| запас продуктивной влаги перед посевом в слое 0- | 100-125 | |||
| гидротермический коэффициент (ГТК) | 0,8 | |||
| Средняя многолетняя температура воздуха, 0С: май июнь июль август | 1 | 2 | 3 | Ср. |
| 9,3 16,0 18,0 18,3 | 10,8 17,9 18,2 17,4 | 12,0 18,2 17,5 15,0 | 10,7 17,4 17,9 16,9 | |
| Продолжительность периода с температурой воздуха выше +10 0С, дней | Более 135 | |||
| Продолжительность безморозного периода, дней | 100-120 | |||
| Продолжительность снежного периода, дней | 140-150 | |||
| Сумма активных температур, 0С | 2100-2300 | |||
Так как за вегетационный период выпадает 160-210мм осадков, то к началу весенних полевых работ запас продуктивной влаги в метровом слое почвы составляет 105-130мм, что обеспечивает потребность сельскохозяйственных культур на 40-50%.
Зима на территории степной и равнинной зоне малоснежная и морозная. Высота снежного покрова обычно не превышает
Таким образом, в степной зоне предгорной и равнинной части первостепенное значение в земледелии имеют мероприятия по накоплению и сохранению влаги.
Почвенные условия
Занимая восточную часть предгорья Южного Урала, степная зона Челябинской области представляет собой сочетание вытянутых с юга на север увалов и плоских водоразделов высотой от
Развиваются черноземы обыкновенные на относительно спокойных элементах рельефа. Почвообразующими породами являются желто-бурые карбонатные суглинки, поэтому этот тип почв степной зоны характеризуется повышенным содержанием карбонатов кальция нижней части перегнойного горизонта. Поглощающий комплекс почти полностью насыщен кальцием и магнием, но солонцеватые разновидности содержат значительное количество обменного натрия, который существенно ухудшает физически свойства почв.
В степной зоне, как и на территории лесостепи, широкое распространение получили солонцы, солончаки и солонцовые комплексы, большая часть которых находится на низменной части степной зоны. Солонцы занимают 9,54%пахотных земель зоны. Меньше их в предгорной степной зоне – 6,5%от пашни.
В степной зоне Челябинской области из почв солонцового ряда преобладают солонцы черноземного типа. Глубокое залегание грунтовых (более 6 м от поверхности) исключает вторичное засоление, дает возможность проводить химическую мелиорацию. Важность этого приема заключается в том, что третья часть черноземных солонцов находится в пашне, свыше 60% занято естественными кормовыми угодьями.
Таблица 2 - Агрохимическая характеристика почвы
| Показатели | Единица измерения | Характеристика пахотного горизонта |
| Мощность Содержание гумуса рН солевой вытяжки Нг (гидролитическая кислотность) Обменные катионы: Ca Mg Na N – легкогидролизуемый Подвижные формы: P2O5 K2O Объемная масса | см % | 0-28 3,67 5,84 -- 30,97 16,45 -- 89 64 108 1,32 |
| мг.экв. на 100 г почвы | ||
| мг/кг мг/кг мг/кг г/см3 |
Чернозём обыкновенный маломощный среднегумусовый тяжелосуглинистый обладает кислой реакцией среды (рНксl=5,85) и требует химической мелиорации, благоприятен для выращивания определенных сельскохозяйственных культур, которые отрицательно не отзываются на данный показатель.
Эффективное плодородие данной почвы характеризуется высокой обеспеченностью нитратным азотом; низкой и средней обеспеченностью усвояемыми фосфатами и очень высокой – обменным калием.
Следовательно, в данном севообороте для ликвидации количественной стороны минерального питания необходимо вносить азотные и фосфорные удобрения.
Теперь рассмотрим структуру почв данной природной зоны Брединского района.
Таблица 3 – Состав почвенного покрова с-х. угодий хозяйства
| Тип, подтип, разновидность почвы | Доля от общей площади, % | Сельскохозяйственные угодья, га | |||
| всего | В том числе | ||||
| пашни | сенокосов | пастбищ | |||
| всего | 100 | 210000 | 24835 | 2183 | 6166 |
| Серые лесные осолоделые | 0,04 | 100 | | * | |
| Черноземы выщелоченные | 4,7 | 11300 | * | | |
| Черноземы обыкновенные | 8,5 | 20400 | * | | |
| Черноземы обыкнов. карбонат. | 17,1 | 41000 | * | | |
| Черноземы обыкнов. Солонц. | 2,0 | 4700 | * | | |
| Черноземы южные | 44,2 | 106200 | * | | |
| Черноземы южные солонц | 6,5 | 15,7 | | * | |
| Черноземы неполноразвитые | 2,4 | 5700 | * | * | |
| Солонцы черноземные | 11,2 | 2700 | | * | * |
| Солонцы лугово-черноземные | 0,8 | 3300 | | * | * |
| Солончаки | 0,8 | 3300 | | * | * |
| Лугово-черноземные | 0,21 | 500 | * | * | |
| Луговые | 1,12 | 2700 | * | * | * |
| Пойменные | 0,17 | 400 | | * | * |
| Выход скал | 0,17 | 400 | | | * |
| Прочие | 1,04 | 2500 | | * | * |
| Итого | 100 | 210000 | | | |
Таблица 4 – Агрохимическая оценка с.-х. угодий хозяйства
| Показатель | Занимаемая площадь, га | Доля от общей площади, % |
| Кислотность почв: Щелочные Нейтральные Близкие к нейтральным и слабо кислые Слабокислые | 252000 | - 97 2 1 |
| Обеспеченность обменным калием: Очень высокая и высокая Повышенная Средняя Низкая | 252000 | 97 2,8 0,2 - |
| Обеспеченность подвижным фосфором: Очень высокая и высокая Повышенная Средняя Низкая и очень низкая | 252000 | 6 4 31 59 |
1.2 Краткая характеристика животноводческой отрасли хозяйства как источника органических удобрений
Для обогащения органическим веществом почвы используются органические удобрения: навоз, торф, зеленые удобрения, солома и т.д.
Таблица 5 – Поголовье скота и выход навоза
| Вид скота | Кол-во голов | Годовой выход навоза, т | Общий выход в расчете на подстилочный | |||
| подстилочный | бесподстилочный | |||||
| От одного животного в год | От всего поголовья | От всего поголовья | В пересчете на подстилочный | |||
| КРС: Взрослые Молодняк | 750 450 | 4,5 2,5 | 3375 1125 | 5775 1890 | 3465 1134 | 6840 2259 |
| Лошади: Взрослые Молодняк | 20 15 | 2,5 1,5 | 50 22,5 | 105 39,4 | 63 24,6 | 113 47,1 |
| Свиньи: Взрослые Молодняк | 300 150 | 1,0 0,5 | 300 75 | 420 78,75 | 252 47 | 552 122 |
| Овцы, козы | 200 | 0,4 | 80 | 140 | 84 | 164 |
| Птица (куры) | 30000 | 6 | 180 | | | 180 |
Выход навоза всего 10277,1т
Потери при хранении, (15%) = 1541.6 т
Выход полуперепревшего навоза с учётом потерь (75%), =6651,6 т
Площадь пашни 24835 га. Насыщенность органическими удобрениями составит:6651,6/24835=0,27т, что свидетельствует о явной недостаточности органических удобрений.
Площадь одного поля в севообороте 190 га, севооборота двадцатидевятипольного 5510 га. Доза органических удобрений составит: 0,27*750/150=1,34 т/га.
Органические удобрения - это разной степени разложения органические вещества растительного, животного, растительно-животного и промышленно-бытового происхождения. Количественный и качественный состав органических удобрений зависят от их происхождения, условий накопления и хранения. Эти удобрения содержат обычно много влаги и различных питательных элементов, но в небольших количествах.
Органические удобрения - это и энергетический материал, и источник пищи для почвенных микроорганизмов, причём многие из них (навоз, компосты, фекалии с их участием и др.) сами очень богаты микрофлорой и, следовательно, обогащают почву и этим компонентом.
Среди органических удобрений (навоз, навозная жижа, птичий помёт, фекалии, торф, различные компосты, сидераты и т. д.) важнейшим является навоз.
Навоз
Это смесь твёрдых и жидких выделений различных животных с подстилкой (подстилочный) или без неё (бесподстилочный).
Состав подстилочного навоза зависит от количества и соотношения твёрдых и жидких выделений животных и подстилки, а они неодинаковы для различных видов животных и зависят от количества и качества кормов.
У лошадей, овец и крупного рогатого скота твёрдых выделений больше, а у свиней меньше, чем жидких. Твёрдые и жидкие выделения неравноценны по составу и удобрительной ценности: почти весь фосфор (более 95%) содержится в твёрдых, а от 50 до 75% азота и не менее 80-90% калия – в жидких выделениях. Твёрдые выделения очень богаты микроорганизмами, а жидкие в момент выделений их вообще не содержат, но перемешиваясь с твёрдыми, очень быстро обогащаются имеющимися в среде микроорганизмами.
По степени разложения различают: свежий, полуперепревший, перепревший навоз и перегной.
Свежий навоз – слаборазложившаяся масса, солома в которой ещё сохраняет первоначальный цвет и прочность.
Полуперепревший навоз теряет по сравнению со свежим 10-30% первоначальной массы и органического вещества. Солома в нём приобретает тёмно-коричневый цвет, теряет прочность и легко разрывается.
Перепревший навоз – однородная тёмная масса, содержащая 50% исходной массы и органического вещества, в которой не замечены даже отдельные элементы подстилочного материала.
Перегной – рыхлая землистая тёмная однородная масса, содержащая не более 25% массы и органического вещества исходного свежего навоза.
Без крайней необходимости не следует хранить навоз до перепревшего и тем более перегнойного состояния, так как это ведёт к громадным потерям органического вещества и азота.
Хранение навоза
В процессе хранения навоза в нём под действием микроорганизмов происходят различные изменения. Существует три способа хранения навоза: плотный (холодный), рыхлоплотный (горячепрессованный) и рыхлый(горячий)
Плотное (холодное) хранение. Это укладка навоза в навозохранилище или в полевые штабеля послойно шириной 5-6м и высотой 1м с немедленным уплотнением, сверху накрываем торфом, резаной соломой или почвой. В уплотнённом навозе температура зимой не поднимается выше 15-250С, а летом-30-350С, поэтому такой способ хранения называют холодным. Потери органического вещества и азота, а также количество стекающей навозной жижи при таком способе хранения минимальны.
Хранение навоза под скотом – другой вариант плотного хранения. Его применяют при беспривязном содержании животных в полевых загонах, на выгульных площадках и в животноводческих помещениях. При этом по всей площади настилают торф или солому слоем 30-50см; эта подстилка перемешивается с экскрементами животных и ими же уплотняется.
Рыхлоплотное (горячепресованное) хранение. Применяется, когда нужно быстро разложить сильносоломистый навоз, или с целью биотермического уничтожения семян сорняков и возбудителей желудочно-кишечных заболеваний, которыми чаще заражается свиной и овечий навоз. При таком способе хранения получается значительное количество жижи, полуперепревший навоз образуется через 1,5-2мес, а перепревший - через 4-5мес.
Рыхлое(горячее) хранение. Наблюдается только при отсутствии заботы об этом ценном удобрении. Кроме больших потерь азота и органического вещества плохое качество навоза при рыхлом хранении вызвано неравномерностью его разложения: в одних местах он сильно разлагается, в других- пересыхает и остаётся плохоразложившимся.
Применение навоза
Применение навоза начинают с распределения имеющихся ресурсов его в каждом хозяйстве по севооборотам и внесевооборотным участкам в следующем порядке: овощные, кормовые, полевые- с учётом специализации по наиболее ценным культурам и удалённости от животноводческих ферм, выгонов и площадок.
Наиболее качественное внесение и заделка навоза под любую культуру севооборота наблюдаются в чистых и занятых парах и после раноубираемых предшественников. Чем беднее почвы и выше планируемый урожай культур и продуктивность севооборота, тем эффективнее более высокие дозы органических удобрений, но увеличение доз навоза и других органических удобрений не может быть безграничным, так как чрезмерно большие дозы экономически убыточны и экологически опасны.
Применение навоза зависит от состава его и транспортных возможностей. При этом необходимо соблюдать следующее:
- навоз нельзя долго не использовать для удобрения, так как это приводит к переполнению хранилищ, загрязнению окружающей среды и распространению инфекций; применяют навоз на полях, где можно быстро заделать его в почву;
- осенью на малоёмких почвах его вносят с соломой или под озимые культуры для предотвращения вымывания питательных элементов; зимой избегают внесения на затопляемых весной площадях и склонах;
- при углублении пахотного горизонта навоз вносят на вывернутый слой под перепашку и дискование;
- в засушливых регионах навоз вносят под отвальную обработку, которкю чередуют с безотвальной;
Для удобрительных поливов вегетирующих растений навоз в период внесения разбавляют водой в 6-8раз, а во вневегетативный период- в 2-4раза.
Птичий помёт
Это ценное, наиболее концентрированное и быстродействующее среди других органических удобрений местное удобрение, содержащее в бесподстилочном виде 30-50%, а в подстилочном – около 10% аммиачного азота. За год от каждой птицы накапливается неодинаковое количество помёта: от курицы 6-7кг, от утки 7-9кг и от гуся 10-12кг.
Подстилочный куриный помёт. Обладает достаточной сыпучестью, невысокой влажностью; применяется как обычный навоз в дозах, расчитанных по азоту. При влажности 56% он содержит в среднем 1,6% N, 1,5% Р2О5 и 0,9% K2O.
Бесподстилочный куриный помёт. Это липкая, мажущаяся масса зловонного запаха с более высоким, чем в подстилочном помёте, количеством питательных элементов, содержит много семян сорняков, яиц и личинок гельминтов и мух и различных микроорганизмов, многие из которых – возбудители болезней. Все питательные элементы в птичьем помёте находятся в усвояемых для растений формах.
Сухой помёт. Это сыпучее органическое удобрение. Сухой помёт более транспортабелен, может храниться в сухом месте и при этом за 6мес в мешках и открытом штабеле теряет только 4-11% органического вещества и 3-8% азота. Применяют птичий помёт до посева культур в процессе вегетации их – в подкормки.
Солома
Излишки соломы в качестве удобрения обогащают почву и возделываемые на ней культуры органическим веществом и питательными элементами. Солома при влажности 16% содержит в среднем 0,5% N, 0,25% Р2О5, 1,0%K2O и 35-40% углерода, а также небольшие количества кальция, магния, серы и микроэлементов. По соломе, оставленной равномерно по полю после зерноуборочного комбайна, эффективно вносить полужидкий, жидкий навоз, навозные жижу и стоки или другие органические удобрения из расчёта 15-20кг/га азота и сразу заделывать лущильником или дисками на глубину 6-8см. При этом разложение её ускоряется и не сопровождается накоплением токсичных веществ.
При систематическом внесении соломы эффективность её возрастает, а недостаток азота проявляется только в первые годы. Солома улучшает физико-химические свойства почвы, предотвращает вымывание водорастворимых форм азота и других элементов, повышает биологическую активность почвы, доступность растениям питательных элементов почвы и удобрений.
Компосты
Компостирование – биотермический процесс минерализации и гумификации обычно двух органических компонентов, уменьшающих потери питательных элементов одних с одновременным ускорением разложения других и переводом в доступные для растений формы питательных элементов. При компостировании органических отходов происходит их биотермическое обеззараживание, компост нагревается до 600С, что убивает яйца и личинки мух и гельминтов, а также болезнетворные неспоровые микроорганизмы.
Торфонавозные компосты. Отношение навоза к торфу в компосте зависит от качества компонентов и обеспеченности ими – зимой 1:1, а летом 1:3.
Торфожижевые компосты. Их готовят с любым торфом кроме известкового. На каждую тонну проветренного торфа в зависимости от влажности берут 1-3т навозной жижи и 1,5-2,0% от массы компоста фосфоритной муки. Применяют в качестве основного удобрения под различные культуры в таких же дозах, как подстилочный навоз.
Торфофекальные компосты. Получают при компостировании фекальных масс с торфом. Это быстродействующее удобрение. По эффективности торфофекальные компосты нередко превосходят навоз при эквивалентных по питательным элементам дозах на 30-50%.
Торфоминеральные компосты. В качестве компонентов они могут содержать известь, золу, фосфоритную муку, жидкий аммиак и другте минеральные добавки.
Торфорастительные компосты. Получают при выращивании на торфяниках бобовых и других культур с последующей их запашкой. По эффективности они не уступают полупревшему навозу плотного хранения.
Зелёные удобрения
Свежая растительная масса, запахиваемая в почву для обогащения её и последующих культур органическим веществом и питательными элементами. В качестве сидератов чаще используют бобовые (люпин, донник, вика, и др.), реже – смеси бобовых со злаками или промежуточные небобовые культуры(горчица, сурепица, рапс и др.). Зелёные удобрения оказывают такое же многостороннее положительное действие на свойства почвы, урожай и качество сельскохозяйственных культур, как и хорошо приготовленный подстилочный навоз. В 1т сырой массы разных бобовых сидератов в среднем содержится 210кг сухого вещества; 4,5 N; 1,3 Р2О5;1,8 K2O. Темпы разложения зелёных удобрений зависят от гранулометрического состава и влажности почвы, фазы развития растений в момент запашки и глубины заделки их в почву. С увеличением глубины заделки, возраста сидератов в момент запашки, минерализация зелёных удобрений замедляется. Бобовые сидераты за счёт симбиоза с клубеньковыми бактериями способны полностью удовлетворять собственные потребности в азоте.
2. СИСТЕМА УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ
Система удобрений – это основанное на знаниях и свойств и взаимоотношений растений, почвы и удобрений, агрономически и экономически наиболее эффективное и экологически безопасное применение удобрений при любой обеспеченности ими хозяйства в каждом севообороте и внесевооборотном участке с учетом конкретных климатических и экономических условий.
Цель системыудобрений – ежегодно обеспечивать максимально возможную агрономическую и экономическую эффективность и экологическую безопасность природно-экономических ресурсов.
Степень достижения указанных цели и задач системы удобрения существенно изменяется не только от биологических особенностей (природы) культур, но и от почвенно-климатических и агротехнических условий, а также от количества и качества применяемых удобрений и мелиорантов, т.е. от всего сложного комплекса факторов жизни и продуктивности возделываемых культур.
Особенности питания культур севооборота
Яровые культуры (пшеница, ячмень). Яровые зерновые в отличие от озимых имеют более сжатый период потребления питательных веществ. Две трети общего их количества усваивается растениями от начала выхода в трубку до цветения. Яровые хлеба слабее кустятся, чем озимые, имеют слаборазвитую коневую систему, что обуславливает сравнительно высокую потребность их в доступных питательных веществах для получения высоких урожаев.
Ячмень поглощает элементы питания за 30..35 дней, пшеница – за 48…55 дней.
Яровая пшеница и ячмень относятся к культурам, требующим высокого плодородия почв; нуждаются в достаточном количестве удобрений, высокие урожаи дают на почвах с реакцией среды нейтральной или близкой к нейтральной (рН 6,0…7,5). Ячмень хорошо произрастает и на слабокислых почвах (рН 5,5).
Пшеница и ячмень хорошо отзывчивы на минеральные удобрения; 1 ц полного минерального удобрения при правильном соотношении между азотом, фосфором и калием увеличивает урожайность зерна этих культур на 3…5ц/га. В системе удобрений яровых культур главную роль играет азот, без внесения которого фосфорные и калийные удобрения не увеличивают урожай зерна.
Основное удобрение вносят под вспашку зяби или весной (под перепашку или культивацию). Фосфорно-калийные удобрения можно вносить осенью, разгружая этим напряженный весенний период. Органические удобрения под яровые хлеба, как правило, не вносят, так как они хорошо используют последействие. Азотные удобрения целесообразнее вносить весной.
При подсеве под яровые зерновые культуры многолетних трав (клевер) дозы фосфорных и калийных удобрений под них и под травы суммируют и вносят (лучше локально) под основную обработку почвы покровной культуры. Такой способ запасного внесения удобрений значительно повышает их эффективность под многолетними травами в сравнении с внесением этих же доз под ними в подкормки.
Озимые культуры (Озимая пшеница) Озимые хлеба по сравнению с яровыми культурами имеют очень продолжительный период потребления питательных веществ, начинающийся осенью и закачивающийся на следующий год к фазе цветения. Озимая рожь обладает большим биологическим потенциалом и, как правило, лучше отзываются на внесение удобрений. Озимые культуры предъявляют повышенные требования с осени к фосфорно-калийному питанию, которое способствует более мощному развитию корневой системы, накоплению углеводов в растениях, следовательно повышается зимостойкость. При отрастание весной озимые нуждаются в усиленном азотном питание, особенно на переувлажнённых участках. Избыток азотного питания с осени приводит к изнеживанию растений, что является их гибелью или дальнейшим полеганием. При внесение под озимые навоза, а также при размещение их после бобовых на зеленый корм и на плодородных почвах азотные удобрения следует вносить только весной.
Озимая рожь менее требовательна к условиям произрастания, чем озимая пшеница. Более мощная корневая система её способна усваивать питательное вещество из труднодоступных соединений, она сильнее кустится, оптимальная реакция среды – рН 5…6.
Органические удобрения – важнейшая составная часть системы удобрения озимых, особенно при размещение их по чистым парам и рано убираемых занятым. Перед посевом озимых вносят минеральные удобрения из расчета в среднем по 40…90 кг/га. Минеральные удобрения вносят под различные приемы обработки почвы (вспашка, перепашка, дискование, культивация).
При возделывании озимых обязательным является внесение фосфорных удобрений в форме гранулированного суперфосфата в рядки. Внесение в рядки азотно-калийных удобрений нередко дает отрицательный эффект, так как в зоне корней создается повышенная концентрация почвенного раствора, что приводит к нарушению обмена веществ в проростках, уменьшению полевой всхожести семян. Ранневесенняя подкормка – обязательный и высокоэффективный прием в системе удобрения озимых, которые после зимовки значительно ослаблены и остро нуждаются в азоте. Действие подкормки азотом зависит от влажности почвы.
2.1 Планирование урожая сельскохозяйственных культур
По И.С. Шатилову, А.Ф. Чудновскому (1980), основные принципы программирования урожаев сводятся к оценке природных ресурсов почвенно-климатической зоны, в том числе обеспеченности теплом и влагой, фотосинтетической активности солнечной радиации, уровня плодородия почв и др.; к расчету степени воздействия управляемых факторов (удобрений, полива, мелиорации, агротехники и др.) и их потребности для реализации планируемых урожаев. Таким образом, программирование урожая – это получение планируемого урожая на основе учёта природных ресурсов, определяющих его уровень, разработка и высококачественная реализация комплекса взаимосвязанных мероприятии, которые обеспечивают получение необходимой продукции (Ерохин Ю.И. 1995). В этот комплекс входят приёмы накопления и рационального использования влаги, водной и химической мелиорации почв, агротехнические мероприятия, подбор сортов способствующие лучшему использованию атмосферных осадков, почвенного плодородия, борьбе с сорной растительностью, вредителями и болезнями.
Существует достаточно много методов расчёта возможного урожая (Каюмов М.К., 1989). Один из них основан на учёте обеспеченности растений влагой. По мнению Ю.И. Ерохина и А.Е. Кочергина (1982), этот метод наиболее целесообразен для зон недостаточного увлажнения. К таким территориям относится большая часть пахотных земель Челябинской области. Поэтому для полевых севооборотов определять урожай основной продукции по влагообеспеченности растений необходимо с учетом весенней продуктивной влаги в метровом слое W, осадков за вегетационный период культуры Р и её водопотребления ЕВ:
У
W
= 1000*(
W
+
P
)\
EB
*
S
*(100-
BC
) (1)
где УW – урожай основной продукции при стандартной влажности т\га;
EB – водопотребление культуры, м3\т;
S – сумма частей основной и побочной продукции;
BC – стандартная влажность основной продукции.
Таблица 6 – Расчёт возможного уровня урожайности культур севооборота по влагообеспеченности растений
| Севооборот | Вид основной продукции | Продук. влага W, мм | Осадки Р, мм | Водопотребление ЕВ, м3\т | Сумма составных частей продукции S | Станд. важность осн. продукции ВС,% | Уw, т\га |
| Пар | зерно | 100-125 | 160 - 210 | - | - | - | - |
| Оз. пш. | 450-500 | 3,0 | 14 | 2,39 | |||
| Яр. пш. | 400-465 | 2,6 | 14 | 2,90 | |||
| ячмень | зерно | 435-500 | 2,5 | 14 | 2,78 | ||
| Ячмень | зерно | 435-500 | 2,5 | 14 | 2,78 |
Однако лимитировать урожай может не только влага, но и обеспеченность почвы элементами питания. Подвижные фракции азота, фосфора и калия, валовое содержание гумуса и азота, являясь показателями плодородия почвы, достаточно надёжно диагностируют возможный уровень урожайности сельскохозяйственных культур, так как находятся с ним в тесной корреляционной зависимости. Общий коэффициент множественной регрессии позволяет по содержанию в почве гумуса, азота легкогидролизуемого и коэффициента его минерализации, подвижного фосфора и обменного калия определить возможный уровень урожайности яровой пшеницы на конкретном поле в севообороте:
УП = (+Г +
N
ЛГ*КМ
N
+ Р + К)КУ, (2)
где УП – возможный урожай зерна урожая пшеницы, т\га;
Г – содержание гумуса в пахотном слое почвы, %;
NЛГ – содержание легкогидролизуемого азота, мг\кг;
КMN – коэффициент минерализации азотистых соединений;
Р – содержание подвижного фосфора по Чирикову, мг\кг;
К – содержание обменного калия, мг\кг;
КУ – коэффициент увлажнения.
Таблица 7 – Расчёт возможного уровня урожайности культур севооборота по показателям плодородия почвы
| Севооборот | Вид основной продукции | Показатели плодородия | Урожай диагностической культуры, т\га | Содержание условных единиц | Урожай культуры (УП), т\га | ||||||
| Г, % | NЛГ мг\кг | Р2О5 мг\кг | К2О мг\кг | КMN | КУ | Яровая пшеница | овёс | ||||
| Пар | Зерно Зерно | 3,67 | 89 | 64 | 108 | | 0,65 | | | | |
| Оз. пш. | 1,0 | 2,14 | 2,56 | 1,20 | 2,13 | ||||||
| Яр. пш. | 0,289 | 1,8 | 2,16 | 1,20 | 1,8 | ||||||
| Ячмень | 0,263 | 1,8 | 2,16 | 1,21 | 1,8 | ||||||
| Ячмень | 0,263 | 1,8 | 2,16 | 1,21 | 1,8 | ||||||
По плодородию почвы я получил урожай яровой пшеницы – 1,8; ячменя – 1,8; озимой пшеницы – 2,13 т/га.
Урожай сельскохозяйственных культур лимитирует в большинстве случаев недостаток элементов питания. Многолетние исследования и практический опыт показывают, что естественное плодородие черноземных почв обеспечивает получение 1,4 – 1,6 т/га зерновых единиц, тогда как ресурсы влаги в лесостепной зоне позволяют получить 2,6 – 3,0 т/га и более. Поэтому, улучшая режим питания растений путем применения удобрений, можем получить прибавку урожайности 1,2 – 2,0 т/га зерновых единиц. Однако предельный норматив отдачи удобрений за счет их действия в год внесения значительно меньше. Реальная планируемая урожайность (Уп) не должна превышать суммы урожайности исходной (Уо), которая обеспечивается плодородием почвы, и нормативом прибавки урожая (ΔУ) возделываемой сельскохозяйственной культуры.
У не может быть больше, чем Уw:
1) если Уw больше Уп, то Уо = Уп;
2) если Уw меньше Уп, то Уо ==Уw;
У = ΔУ + Уо ≤ Уw;
Таблица 8 – Планирование урожайности культур севооборота, т\га
| севооборот | Вид основной продукции | Уровень урожайности | Базовая урожайность (УО) | Планируемая прибавка от действия минер. удобрений (∆У) | Планируемая урожайность (У) | |
| По влагообеспеченности растений (УW) | По плодородию почвы (УП) | |||||
| Пар | Зерно | | | | | |
| Оз. пш. | 2,23 | 2,13 | 2,13 | 0,50 | 2,53 | |
| Яр. пш. | 2,906 | 1,8 | 1,8 | 0,30 | 2,10 | |
| Ячмень | 2,78 | 1,8 | 1,8 | 0,85 | 2,65 | |
| Ячмень | 2,78 | 1,8 | 1,8 | 0,85 | 2,65 | |
2.2 Баланс органического вещества в севообороте и определение потребности в органических удобрениях
Одна из важнейших целей системы удобрения – это сохранение и повышение плодородия почв на каждом поле севооборота, создание условий для высокой урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности севооборота в целом. Условием этого является бездефицитный баланс гумуса, который достигается путем применения органических удобрений (навоза, компостов, сомы, сидератов и др.), сочетание в севообороте многолетних трав и однолетних культур.
Определение потребности в органических удобрениях проводится балансовым методом на основе расчёта количества органических остатков, поступающих в почву при выращивании и уборке культур севооборота, их гумификации и потерь гумуса в пахотном горизонте. Баланс гумуса определяется для поля за ротацию севооборота.
Таблица 9 – Расчёт потребности в органических удобрениях на основе баланса гумуса в пахотном слом почвы за ротацию севооборота
| Культуры | Урожайность основной продукции У, т\га | Расход гумуса | Пополнение гумуса за счёт растительных остатков | Баланс гумуса БГ, т\га | |||||
| Содержание гумуса в почве СГ, % | Запас гумуса в пахотном слое МГ, т\га | Коэффициент минерализации КМГ | Потери гумуса ПГ, т\га | Количество растительных остатков, УРО, т\га | Коэффициент гумификации КГ | Пополнение гумуса РГ, т\га | |||
| Пар | | 3,67 | 135,6 | 0,033 | 4,47 | | 0,15 | 0 | -4,47 |
| Оз. пш. | 2,53 | 0,012 | 1,6 | 6,57 | 0,98 | -0,62 | |||
| Яр. пш. | 2,10 | 0,012 | 1,6 | 2,94 | 0,44 | -1,16 | |||
| Ячмень | 2,65 | 0,012 | 1,6 | 2,91 | 0,43 | -1,17 | |||
| Ячмень | 2,65 | 0,012 | 1,6 | 2,91 | 0,43 | -1,17 | |||
| -8,59 | |||||||||
Таким образом, баланс гумуса, как в целом по севообороту, так и по отдельным полям данного севооборота, отрицательный. Это указывает на то что растения потребляют большое количество питательных элементов и снижают плодородие почвы. Поэтому необходимо дополнительное внесение органических удобрений (солома, торф, сидераты) в больших количествах.
2.3 Расчет норм удобрений под планируемый урожай
Определение нормы удобрений под планируемый урожай начинают с расчёта выноса элементов питания культурами севооборота (таблица 9). Содержание элементов питания в основной и побочной продукции - нормативный показатель, зависящий от многих факторов (вид растения, сортовые особенности, климатические условия и т.п.).
Расчет норм азотных удобрений под планируемый урожай культур севооборота проводится в таблице 10.
Таблица 10 – Расчет норм азотных удобрений под планируемый урожай культур севооборота
| Показатель, единица измерения | Показатели азотного режима на полях севооборота, по культурам | ||||
| пар | Оз.пшеница | Яр.пшеница | ячмень | ячмень | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1. Вынос азота урожаем, кг/га | - | 75,86 | 71,4 | 68,9 | 68,9 |
| 2. Содержание N-NO3 в почве перед посевом сельскохозяйственных культур, мг/кг | 8,1 | 30,8 | 8,9 | 8,1 | 8,1 |
| 3. Запас минерального (нитратного) азота в почве перед посевом, кг/га | 29,93 | 113,8 | 32,9 | 29,9 | 29,9 |
| 4. Количество азота текущей минерализации, кг/га | - | 90,0 | 48,0 | 48,0 | 48,0 |
| 5. Коэффициент использования азота из почвы | - | 0,75 | 0,75 | 0,75 | 0,75 |
| 6. Количество азота взятого растениями из почвы, кг/га | - | 181,3 | 68,9 | 65,9 | 65,9 |
| 7. Будет внесено с 46,43 т/га органических удобрений питательных веществ, кг/га | 232,15 | - | - | - | - |
| 8. Коэффициент использования питательных веществ из органических удобрений | - | 0,25 | 0,22 | 0,08 | - |
| 9. Количество питательных веществ, взятое из органических удобрений, кг/га | - | 58,03 | 51,07 | 18,57 | - |
| 10.Количество питательных веществ, взятое растениями из почвы и органических удобрений, кг/га | - | 239,33 | 119,97 | 84,47 | 65,9 |
| 11. Недостаток азота, кг/га | - | 163,47 | 48,57 | 15,57 | -3 |
| 12. Коэффициент использования азота из минеральных удобрений | - | - | - | - | 0,65 |
| 13. Необходимо внести азота с минеральными удобрениями, кг/га | - | - | - | - | 4,61 |
| 14. Потребность азота для минерализации внесённой соломы, кг/га | - | - | - | - | - |
| 15. Потребность азота всего, кг/га д.в. | - | - | - | - | 4,61 |
Вывод: Из данной таблицы видно, что потребность внесения азотных удобрений составляет 4,61 кг/га. Необходимо внесение навозных удобрений.
Расчеты запаса минерального азота проводят по формуле:
М
N
= С
N
Ч Н Ч
d
/ 10,(9)
где МN – запас минерального азота, кг/га;
СN – содержание минерального азота, кг/га;
Н – мощность слоя, см;
d – плотность, г/смі.
МN пар = 8,1 Ч 1,32 Ч 28/ 10 = 29,93 кг/га
МN оз. пшеница = 30,8 Ч 1,32 Ч 28/ 10 = 113,8 кг/га
МN яр. пшеница = 8,9 Ч 1,32 Ч 28 / 10 = 32,9 кг/га
МN ячмень =8,1 Ч 1,32 Ч 28 / 10 = 29,9 кг/га
МN ячмень =8,1 Ч 1,32 Ч 28 / 10 = 29,9 кг/га
Норма фосфорных и калийных удобрений наиболее точно определяются по выносу фосфора и калия исходным (базовым) урожаем, который обеспечивается плодородием почвы и прибавкой урожая с поправкой на коэффициент использования элементов из удобрений (таблица 12).
Таблица 12 – Расчет норм фосфорных и калийных удобрений под планируемый урожай культур севооборота.
Культуры | Базовая урожайность основной продукции (Уо), т/га | Планируемая прибавка урожая (∆У), т/га | Вынос урожаем основной продукции с учетом побочной | Норма удобрений под планируемый урожай, кг/га д. в. | ||
Р2О5 | К2О | Р2О5 | К2О | |||
Пар | - | - | - | - | - | - |
Озимая пшеница | 2,13 | 0,50 | 4,7 | 8,3 | 21,75 | 24 |
Яровая пшеница | 1,8 | 0,30 | 4,6 | 8,4 | 15,18 | 18,9 |
Ячмень | 1,8 | 0,85 | 4,7 | 8,1 | 28,4 | 25,2 |
Ячмень | 1,8 | 0,85 | 4,7 | 8,1 | 28,4 | 25,2 |
Вывод: Расчеты норм фосфорно-калийных удобрений показывают о необходимости внесения разных доз фосфорных и калийных удобрений под все культуры севооборота.
2.4 Расчёт потребности, план распределения удобрений и технология применения
Разнообразие почвенного покрова и различная реакция растений на удобрение требуют квалифицированного подхода к определению норм и доз удобрений в каждом хозяйстве, на каждом поле или отдельном участке.
Рассчитанные нормы органических и минеральных удобрений используют для определения их ежегодной потребности на каждом поле за период полной ротации сельскохозяйственных культур и в целом на всю площадь севооборота. Форма расчета показана в таблице 12.
По каждому полю определяется суммарная потребность в удобрениях за ротацию насыщенность одного гектара органическими и минеральными удобрениями, в том числе азотными, фосфорными и калийными. Важными показателями, характеризующими систему удобрений являются годовая потребность в органических и минеральных удобрениях в расчете на всю площадь севооборота, насыщенность каждого гектара органическими и минеральными туками.
Таблица 12 – Потребность в удобрениях на ротацию севооборота
| Культура севооборота | Площадь, га | Планируемая урожайность, т/га | Нормы удобрений на 1 га | Потребность на всю площадь | ||||||
| органических, т | Минеральных, кг д. в. | органических, т | Минеральных, кг д. в. | |||||||
| N | Р2О5 | К2О | N | Р2О5 | К2О | |||||
| Пар | 190 | - | 46,43 | - | - | - | 8821,7 | - | - | - |
| Озимая пшеница | 190 | 2,53 | - | - | 21,75 | 24 | - | - | 4132,5 | 4560 |
| Яровая пшеница | 190 | 2,10 | - | - | 15,18 | 18,9 | - | - | 2884,2 | 3591 |
| Ячмень | 190 | 2,65 | - | - | 28,4 | 25,2 | - | - | 5396 | 4788 |
| Ячмень | 190 | 2,65 | - | 4,61 | 28,4 | 25,2 | - | 875,9 | 5396 | 4788 |
| Итого: | 8821,7 | 875,9 | 17808,7 | 17727 | ||||||
Вывод: При определении потребности в удобрениях по каждому полю севооборота определили суммарное потребление удобрений за ротацию и насыщенность 1 га органическими и минеральными удобрениями. Насыщенность поля удобрениями: органическими, 8821,7 т/га;
минеральными, 36411,6 кг. д. в./га
в том числе N: 875,9
Р2О5 : 17808,7
К2О: 17727
По каждому полю определяется суммарная потребность в удобрениях за ротацию, насыщенность 1га органическими и минеральными удобрениями, в том числе азотными, фосфорными, калийными.
В таблице 12 на основании установленных норм и в соответствии с рекомендациями научных учреждении удобрения распределяются по полям севооборота и способам внесения. В таблице 13 приводится расчёт норм удобрений по полям севооборота.
