Распределение удобрений действующего вещества в % по приемам использования –под основную обработку – 69%, под припосевную обработку 6,7%, под подкормки – 24,3%.

            В среднем на гектар пашни севооборота планируется действующего вещества N – 63,3; Р2О5 – 66,7; К2О – 45, навоза – 7,5 т.
3.2.   План размещения удобрений.


Таблица 3.2.
3.3.   Агрохимическое обоснование системы удобрения
.



Люцерна.

            Люцерна является ведущей культурой в создании прочной кормовой базы так как имеет высокие кормовые достоинства.

            Только при благоприятных условиях для ее произрастания проявляются все отличительные достоинства  люцерны. Развивая большую зеленую массу и мощную корневую систему, люцерна потребляет значительное количество питательных веществ.

            При образовании 50 ц. сена расходуется 130 т – азота, 33 т фосфора, 75 т калия и 125 т кальция.

            Люцерну I года подсеивали в поле озимой пшеницы, под которую вносили полную дозу удобрений NРК под основную обработку, припосевную и были проведены две подкормки. Под люцерну 2 и II и III года были проведены ранние весенние подкормки NРК. Дозы подкормки корректируют с помощью растительной диагностики. Так же продолжается последействие навоза. Проводят прикорневую подкормку культиваторами или разбрасывается по полю и разделывается боронами на 5-12см. Проводится на ранних стадиях развития.

            В следующем году под люцерну III года проводят аналогичные операции.

Озимая пшеница.

            Озимая пшеница формируя высокий урожай потребляет большое количество питательных веществ. В Краснодарском крае на выщелоченном черноземе с урожаем зерна 45 ц. с 1 га. выносится 132 азота, 60-70 фосфора и 110-120 т калия. Пшеница потребляет питательные вещества в течении всей вегетации. Еще до посева в почве уже должен быть запас доступных растениям элементов питания. Следовательно, наиболее эффективно основное удобрение, вносимое в летне-осеннее время до посева пшеницы.

            На поле №3 откорректированная норма удобрений составляет N100Р100К30. В поле №8 озимая была посеяна после подсолнечника, под который вносили навоз. Содержание калия высокое. Учитывая это корректировка: N90Р80. В поле №10 предшественником озимой пшеницы является горох, который считается отличным предшественником, он достаточно накапливает азота путем оритации из воздуха, а после его уборки в почве остаются корневые остатки богатые азотом. Откорректированная доза составляет N90Р100К60, т.е. доза не изменилась от рекомендованного. Еще озимую пшеницу высевали после сахарной свеклы в поле №12, здесь надо учитывать, что под сахарную свеклу вносили навоз 50 т/га. Откорректированная норма составляет N80Р80К40, так как сахарная свекла считается хорошим предшественником. В этом поле под озимую пшеницу подсеивается люцерна.

            Под озимую пшеницу в качестве основного удобрения вносится NH4NO3 – аммиачная селитра, двойной суперфосфат Са(Н2РО4)2, мочевину СО(NH2)2, из калийных удобрений в основном хлористый калий KCl.

            Основное удобрение вносят в разброс или локально. При заделке под вспашку основное количество удобрений размещается на глубину 9-20 см. Все перечисленные основные удобрения, которые использовались применяются только с заделкой в почву, а не поверхностно. Для пшеницы надо, чтобы удобрение, содержащее питательные вещества в доступной форме находилось вблизи прорастающих семян. Это достигается внесением тупов в рядки одновременно с севом. Здесь наиболее важным элементом является фосфор, который является источником энергии, которая необходима семенам при прорастании. Семена и удобрения будут вносится одновременно, но раздельно, что обеспечивает равномерное их распределение. Под озимую пшеницу надо проводить минимум две подкормки.

Озимый ячмень.

            Озимый ячмень, как и озимая пшеница отличается высокой продуктивностью, поэтому он выносит из почвы большое количество питательных веществ. С каждой тонной урожая ячмень потребляет NРК такое же количество как и озимая пшеница. Так же запас доступных форм должен быть создан до посева ячменя и только частично может быть дополнен при посеве и одной подкормкой. Наиболее эффективная доза на выщелоченном черноземе N60-90Р30-60К40 до посева. Но после озимой пшеницы, а как всегда хорошо удобрена, с учетом корректировки N70Р100К30, следует внести Р20 и ранней весной провести подкормку азотным удобрением (N30). В качестве удобрений вносится аммиачная селитра, так же двойной суперфосфат и хлористый калий, которые применяются так же на озимой пшенице.

Кукуруза.

            Кукуруза играет огромное значение в зерновом балансе края. Она образует 50-60 и иногда 80-100 ц. на 1 га. При среднем урожае 50 ц/га кукуруза выносит из почвы 170 т азота, 60 т фосфора, 100 т калия. Так как почва хорошо обеспечена калием при корректировке получилось N50Р40. В качестве удобрений используется нитроаммофоска N20Р20, еще добавить аммиачную селитру и двойной суперфосфат.

            Важной особенностью культуры является его высокая отзывчивость на дополнительно вносимые в течении вегетации удобрения , поэтому для повышения урожайности вносят азот 30 т/га. Это прикорневая подкормка, которая вносится в междурядье подкармливаются аммиачной селитрой.

Подсолнечник.

Подсолнечник развивает сильно разветвленную, глубоко проникающую (2-2,5м) корневую систему. Для него характерно потребление большого количества воды. Из-за хорошо развитой корневой системы подсолнечник, кроме воды, хорошо обеспечивает себя элементами питания. И, наверное, с этим связана более низкая, чем у других полевых культур, отзывчивость его на удобрения. Что домики ВНИИМКа внесение 20-40 т/га навоза обеспечивает урожай семян с повышением 0,2-0,5 т/га. В моем севообороте 40 т/га, следовательно, будет максимальное повышение, оно будет больше, чем после минеральных удобрений, а их пока достаточно в почве. Навоз вносился с осени под вспашку.

Горох.

            В Краснодарском крае горох это главная зернобобовая культура. Горох потребляет сравнительно немного питательных веществ. С каждой тонной урожая он выносит 66 т азота, 15 т фосфора, 40 т калия. Максимум этих элементов накапливается в растениях к концу вегетации, но так же как и другие культуры он наиболее чувствителен к недостатку их в начале фазы роста и развития. Следовательно, важную роль еще до посева в формировании высокого урожая играет обеспеченность почвы запасами доступных элементов питания. Очень большая часть потребности гороха в азоте покрывается за счет фитации его из атмосферы. Фитация азота происходит за 2-3 недели после начала прорастания семян. А в течении этого периода горох развивается за счет почвенного азота. Значит его запасы должны быть созданы до посева. Это и объясняет хорошую отзывчивость гороха на основное удобрение. В основное удобрение внесли N40Р20 – это уже с учетом корректировки. В качестве основного удобрения внесли нитроаммофоску.

            Многие исследования показали, что горох хорошо использует последействие минеральных и органических удобрений. Поэтому он размещается после хорошо удобренных предшественников.

            Так для повышения урожая добавляем еще одно удобрение сульфат аммония.

Сахарная свекла.

            Свекла потребляет большое количество питательных веществ, развивая мощную растительную массу. В благоприятных условиях сахарная свекла способна формировать весьма высокие урожаи. На создание 1 тонны продукции расходуется 5.9 т азота, 1,8 т фосфора и7,5 т калия.

            Если в почве присутствует недостаток азота, то прирост корня замедляется, и он преждевременно стареет. Подвижные формы азота должны быть в почве, как к моменту прорастания семян, так и в течение всей жизни.

            Исключительно велика роль фосфора в общем росте и развитии свеклы, в синтезе сахорозы. Фосфор в доступной форме должен быть в почве к началу роста и развития свеклы.

            Более всего, из всех минеральных элементов питания, свекла потребляет калий. С ним связана хорошая обеспеченность клеток водой и устойчивость к ряду неблагоприятных факторов.

            Высокие и устойчивые по годам прибавки урожая на почвах всех зон края дает внесение навоза под сахарную свеклу. На выщелоченных черноземах его надо вносить с осени. Повышение дозы навоза 50т/га дает высокий эффект при глубокой заделке обычной второй вспашкой (октябрь-ноябрь) на глубину 30-35 см. При этом доза туков составила N60Р60К60, а откорректированная N30Р60К30, использовалась нитроаммофоска, комплексное удобрение, содержащее все 3 элемента, под осеннюю вспашку, а так же двойной суперфосфат.
Основные удобрения, применяемые в севообороте.
            Мочевина – СО(N
Н2)2 – 46%
N, азот содержится в амидной форме. Хорошо растворимое удобрение, находится в гранулированном виде.

            Под действием уробактерий при внесении в почву мочевина аммонифицируется:

СО(NН2)2+ Н2О→(NН4)2СО3

            Следовательно, мочевину нужно вносить в почву с немедленной заделкой из-за потерь возможных без заделки. При заделке в почву: (NН4)2СО3+ Н2О→ NН4НСО3+ NН4ОН.

            На первых порах происходит небольшое подщелачивание, в дальнейшем после нитрификации может быть небольшое подкисление, следовательно мочевина нейтральное удобрение

            Мочевину вносят в качестве основного с немедленной заделкой, прикорневые подкормки и некорневые подкормки. Даже при больших концентрациях мочевина не обжигает листья и хорошо ими используются.

            Аммиачная селитра - N
Н4
N
О3 – 35%
N
, хорошо растворима в воде, гигроскопична, поэтому выпускается в гранулированном виде с примесью гидрофобных добавок.

            Физиологическая реакция слабокислая:

            Аммиачная селитра имеет небольшую физиологическую кислотность, из-за того, что аммиачный азот быстрее поглощается растениями, чем нитратный азот.

            Аммонистый азот поглощается ППК обменно, не передвигается и не вымывается, а нитратный остается в растворе и может вымываться. Удобрение вносится как предпосевное, под озимые – основное, подкормки прикорневые и поверхностные.

Хлористый калий  -
KCl – основное калийное удобрение, содержащее 60% К2О. Гигроскопичность небольшая – при хранении смешивается. Все калийные удобрения имеют физиологически кислую реакцию:

Взаимодействие калийных удобрений с почвой:

Калий из всех калийных удобрений поглощается обменно, не вымывается и не передвигается по профилю, но остается в доступной форме, поэтому вносится под основную обработку.

Калий из калийных удобрений может поглощаться необменно, т.е. фиксироваться внутри кристаллической решетки минерала и переходить в недоступную форму, снижается коэффициент использования. При мелкой заделке необменная фиксация усиливается. Поэтому калийные удобрения необходимо вносить под вспашку.

Двойной суперфосфат - Са(Н2РО4)2 – не содержит гипса, только гранулированный и содержит 40-50% фосфора.

При внесении суперфосфата в почву фосфор поглощается химически.

В результате химического связывания фосфор из растворов доступной формы переходит в малодоступные и недоступную форму, поэтому коэффициент использования фосфора из суперфосфата 10-20%.

Нитроаммофоска, получают из ортофосфорной кислоты Н3РО4+HNO3 и NH3 с добавлением КCl. По  17-18% содержится каждого элемента питания. N – в аммонистой и нитратных формах, фосфор в хорошо растворимой форме, калий – в хлоросодержащей форме.

Это хорошо усвояемое растениями удобрение, применяют его все приемы: основное – но это очень дорого, при посеве – на сахарную свеклу и под овощные и корневые подкормки.

Нитроаммофос аналогичен – но с другим соотношением компонентов.

Сульфат аммония (
N
Н₄)₂
S
О₄ – порошок, цвет белый. N – 21% не негигроскопичен, легко растворяется в воде, мало смешивается, хорошо рассеивается туковой сеялкой. На воздухе сохраняет рассыпчатость и не расплывается.
3.4 Общая годовая

потребность органических и минеральных удобрений (для севооборота).
Таблица 3.3.




4. Расчет баланса питательных веществ и гумуса в почве севооборота.


            Для системы удобрений важно не только получение высоких урожаев, но и сохранение и повышение почвенного плодородия. Для того чтобы оценить изменение почвенного плодородия при разработанной системе удобрения рассчитывается баланс питательных веществ и гумуса.

            Вообще баланс – это сопоставление статей поступления элементов питания и гумуса в почву с расходом на формирование урожая и потерь из почвы. В приходную часть входит поступление питательных веществ в почву с удобрениями.

            Расходная часть включает: вынос питательных веществ с увозимым с поля урожаем, потери элементов питания из почвы и удобрений вследствие поверхностного стока, вымывания и газообразные потери.

            Существует полный, или экологический, баланс, учитывающий все статьи прихода и расхода элементов питания, и упрощенный, или хозяйственный, баланс, предусматривающий только поступление питательных веществ в почву с удобрениями и дополнительного количества азота от бобовых культур в сопоставлении с выносом урожаем и возможными потерями из удобрений. В хозяйственном балансе другие статьи прихода питательных веществ и расхода не учитываются, потому что в итоге они равны.

            Существует интенсивный баланс (положительный), или поступление питательных веществ в почву превышает вынос с урожаем и потери из почвы и удобрений; экстенсивный (отрицательный), если вынос и потери превышают поступление в почву; бездефицитный (нулевой), если приход и расход равномерный. Баланс выражается по каждому из элементов питания в относительных цифрах (в % к выносу урожаем) и в абсолютных (в т/га).

            Запас питательных веществ и гумуса в почве при отрицательном балансе уменьшается – это означает, что снижается почвенное плодородие. При бездефицитном балансе поступление и потери равны т.е. идет сохранение почвенного плодородия.

            При разработке системы удобрений в полевом севообороте необходимо добиваться бездефицитного баланса элементов.
4.1. Баланс питательных веществ.


            Отрицательный баланс по всем элементам питания из всех культур только у люцерны, кукурузы на зерно, гороха и озимой пшеницы с подсевом люцерны, по азоту и калию – у озимой пшеницы, озимого ячменя. Положительный баланс по всем элементам питания только у подсолнечника и сахарной свеклы. Единственный элемент питания, которым более или менее обеспечены сельскохозяйственные культуры и безвозвратно не выводится из почвы – это фосфор. По азоту и калию баланс в большинстве случаев отрицательный.

            В среднем по азоту баланс отрицательный, а возмещение выноса составляет всего лишь 75,2%, что приводит к уменьшению азота в почве и снижению ее плодородия, в будущем следует увеличивать дозу внесения азота.

            Если брать фосфор, то с ним в среднем баланс положительный, а возмещение выноса составляет 171,6% - это является высоким процентом. Следовательно, выносимый из почвы фосфор полностью возмещается и даже пополняется, т.е. дозу фосфора можно не нормировать.

            В среднем по калию баланс отрицательный, а возмещение выноса вообще составляет 35,8%. Но надо учитывать, что наши почвы богаты калием, а , следовательно, на данном этапе можно допустить уменьшение почвенного плодородия, но в будущем дозу необходимо увеличить.


4.2 Баланс гумуса  в почве.
Таблица 4.1 – Баланс гумуса в звене севооборота.

№ поля	Чередование культур	Минерализация гумуса	Восполнение гумуса за счет пожнивных остатков, т/га
1	Люцерна II г	1,0	0,7
2	Люцерна III г	1,0	0,7
3	Озимая пшеница	1,0	0,7
4	Озимый ячмень	1,0	0,7
5	Кукуруза на зерно	2,5	0,35
6	Озимая пшеница	1,0	0,7
7	Подсолнечник	2,5	0,35
8	Озимая пшеница	1,0	0,7
9	Горох	1,0	0,7
10	Озимая пшеница	1,0	0,7
11	Сахарная свекла	2,5	0,35
12	Озимая пшеница с подсевом люцерны	1,0	0,7
		16,5	7,35
		1,37	0,61

Дефицит гумуса, т/га = 1,37-0,61=0,76 т/га=760 кг/га. Содержание одного вещества в органических удобрениях 30% или 300 кг/т. Коэффициент гумификации органических удобрений, 25% от сухого вещества. Количество гумуса, образующегося от 1т органических удобрений 75кг/т. Насыщенность севооборота органическими удобрениями, т/га=7,5 т/га. Выполнение потерь гумуса за счет вносимых органических удобрений, т/га=7,5т • 75= 562,5 т гумуса.

            Баланс гумуса: % 760-100

                                               562,5-х

                                               х=74,0%

Дефицит гумуса равен 562,5-760= - 197,5 т/га

Для бездефицитного баланса гумуса необходимо вносить в среднем на 1 га пашни навоза 10,1 т, т.е. 760: 75=10,1 т.

Для устранения дефицита необходимо внести органических удобрений:

-197,5:75=2,6 т/га.

Из-за того, что баланс гумуса получился отрицательный –197,5, следовательно, плодородие почв будет уменьшаться. А для ликвидации дефицита надо увеличить дозу от 2,6 т/га до 10,1 т/га.




5. Энергетическая эффективность системы применения удобрений.


            Для определения энергетической эффективности системы применения удобрений в севообороте необходимо рассчитать энергию, накопленную в сельскохозяйственной продукции, которое оценивается в миллионах джоулей (МДж). Она рассчитывается по формуле: - содержание энергии в основной продукции, МДж/га;

            Yn – прибавка урожая основной продукции от удобрений;

            Ri – коэффициент перевода единицы урожая в сухое вещество;

            L – содержание общей энергии в 1т сухого вещества основной продукции, МДж;

            100 – коэффициент перевода.

            После этого определяются общие затраты энергии на производство и применение минеральных (МДж на кг  д.в.) и местных (в МДж на т физической массы) удобрений и в зависимости от доз вносимых удобрений рассчитываются энергетические затраты на применение удобрений в МДж/га по формуле:

            где А0 – энергетические затраты на применение удобрений, МДж/га.

            Hn,Hp,Hk,Hm – соответственно практические дозы внесения азотных, фосфорных, калийных (т/га д.в.) удобрений.

An,Ap,Ak,Am- энергетические затраты в расчете на 1 т д.в. азотных, фосфорных, калийных, и на 1 т местных удобрений.

Расчет энергетической эффективности (энергоотдача или биоэнергетический КПД) применения удобрений  (η, ед) производится по формуле: η = V_f0 /A₀
Таблица 5.1 - Энергетическая эффективность применения удобрений

в севообороте хозяйства.

№ поля	Культура	Прибавка урожая от удобрений	Энергия на накопление в с.х. - продукции (Vf0)	Энергозатраты на применение удобрений (А0) , МДж/га	Энергетическая эффективность (η)
1	Люцерна II г	12	19056	1545	12,3
2	Люцерна III г	12	19056	627	30,4
3	Озимая пшеница	9	14805	4321	1,6
4	Озимый ячмень	8	13160	7585	1,7
5	Кукуруза на зерно	9	13626	3886	3,5
6	Озимая пшеница	9	14805	10189	1,4
7	Подсолнечник	4	7132	16800	0,4
8	Озимая пшеница	9	14805	8820	1,7
9	Горох	4	7076	2766	2,5
10	Озимая пшеница	9	14805	9570	1,5
11	Сахарная свекла	70	31920	24609	1,3
12	Озимая пшеница	9+12	33861	8284	4,0
В среднем по севообороту			17008,9	8666,8	5,2

            Самые высокие энергозатраты получаются по озимой пшенице, подсолнечнике и сахарной свекле, так как было произведено хорошее число внесения удобрений, поэтому энергетическая эффективность у этих культур равна: озимая пшеница – 1,4, подсолнечник – 0,4, сахарная свекла – 1,3.

            Самые низкие энергозатраты у люцерны, гороха и кукурузы на зерно, а энергетическая эффективность у этих культур высокая у люцерны IIг – 12,3 и III-го года 30,4; гороха 2,5; кукуруза на зерно 3,5.

Энергетическая эффективность в среднем получилась довольно высокая 5,2, что более еденицы, поэтому систему применения удобрений следует считать обыкновенной.

6.         Энергетическая эффективность в среднем получилась довольно высокая 5,2, что больше единицы, поэтому систему можно считать обоснованной.