Агрохимические показатели почвы

Введение

   Удобрения в зависимости от видов, доз, сроков и способов внесения, комбинаций и соотношений их и почвенно – климатических условий обладают неодинаковым действием и последствием. Они наиболее полно используются

( и, следовательно, наиболее  эффективны) культурами в севооборотах и в других агроценозах при определенном чередовании их, обусловленном структурой посевных площадей каждого хозяйства. Эти обстоятельства вызывают необходимость перехода от удобрения отдельных культур к всесторонне обоснованным системам удобрения каждого севооборота в любом хозяйстве.

Удобрения – это вещества для  питания растений и повышения  плодородия почвы. Функциями удобрений  являются:

  1. Служат питательным веществом для растений.
  2. Усиливают мобилизацию питательных веществ в почве.
  3. Повышают энергию жизненных процессов в почве.
  4. Изменяют свойства почвы.

   Система удобрения – это основанное на знаниях 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 (агроландшафте) с учетом конкретных климатических и экономических условий.

Система удобрения в хозяйстве  – это комплекс агрономических и  организационно – экономических мероприятий по рациональному использованию минеральных и органических удобрений, а также химических мелиорантов ( извести гипса и др. ) в целях оптимизации плодородия почвы, повышения продуктивности  сельскохозяйственных культур, улучшения качества растениеводческой продукции, а в конечном счете – повышение производительности труда в сельском хозяйстве.

В этот комплекс мероприятий входят:

1. Наличие складов для правильного  хранения минеральных удобрений  с механизированной погрузкой,  разгрузкой и  тукосмешиванием.

2. Накопление и правильное хранение  органических удобрений.

3. Организация транспортных средств  для перевозки  удобрений.

4. Наличие комплекса машин по внесению минеральных и органических удобрений.

5. Известкование кислых и гипсование солонцовых почв.

6. Наличие научно обоснованной  системы применения удобрений  в севооборотах.

Система удобрений в севообороте  – это распределение органических и минеральных удобрений, химических мелиорантов и других удобрительных  средств по полям севооборота с учетом обеспечения максимального агрономического и экономического эффекта при непрерывном росте плодородия почв и улучшения их агрохимических, агрофизических и биологических свойств.

   Цель системы удобрения – ежегодно обеспечивать максимально возможную агрономическую и экономическую эффективность и экологическую безопасность имеющихся природно – экономических ресурсов ( удобрений, мелиорантов, почв, культур, техники и т.д. ) каждого хозяйства при любой обеспеченности ими.

  Задачи системы удобрения заключаются в следующем:

  1. Повышение продуктивности всех возделываемых культур и улучшение качества получаемой продукции с ростом удобренности посевов до оптимальных уровней.
  2. Устранение различий ( выравнивание ) в плодородии отдельных полей каждого севооборота при любой обеспеченности удобрениями и повышение плодородия почв всех полей до оптимального уровня при соответствующем росте обеспеченности посевов удобрениями.
  3. Повышение оплаты единицы удобрений прибавками урожаев всех возделываемых культур, т.е. рост экономической эффективности применяемых удобрений при любой обеспеченности ими вплоть до максимальной.
  4. Получение сертифицируемой продукции всех культур при постоянном контроле за изменением агрохимических показателей плодородия почв.
  5. Повышение производительности труда всех работников, организационно – хозяйственной и управленческой деятельности специалистов и руководителей.
  6. Постоянное выполнение всевозрастающих требований по охране окружающей среды от загрязнения средствами химизации земледелия.

Степень достижения указанных цели и задач системы удобрения существенно изменяется не только от биологических особенностей возделываемых культур, но и от почвенно – климатических и агротехнических условий, а также от количества и качества применяемых удобрений и мелиорантов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Общие сведения о хозяйстве.
    1. Землепользование.

Всего в хозяйстве 22056га. сельхозугодий, в том числе пашни 8825га., орошаемых 1886га., культурных растений 231га.

Хозяйство организовано в 1957 году, центральная усадьба находится в районном центре п. Березовка в 3км. от  ближайшей железнодорожной станции Базаиха. С Красноярском хозяйство связано автомобильными дорогами с асфальтовым покрытием. Производственное направление хозяйства овоще-молочное.

    1. Климатические условия

По данным красноярской метеостанции: среднегодовая температура воздуха +0,50С, количество атмосферных осадков 485мм, в том числе за май – сентябрь 200мм, сумма температур свыше 100С – 17900С, величина солнечной фотосинтетически активной радиации ( ФАР ) 11,9*106 МДж/га, коэффициент ее увеличения средний. Продолжительность вегетационного периода 154 дня, весенние запасы продуктивной влаги в почве в 1 м: после пара 205-230мм, пропашных – 100-160мм.

В хозяйстве возделываются все  районированные сорта, но для получения высоких урожаев необходимо выдерживать ряд условий: высевать в оптимальные сроки и нормы районированные сорта культур, соблюдать севообороты и обработки почв, защиту растений от вредителей и болезней, правильно и эффективно применять удобрения.

1.3.. Агрохимическая характеристика почв

Таблица 1.

Агрохимические показатели почвы.

Глубина гумусового слоя, см

Гумус, %

Мг-экв./100г почвы

V, %

рНсол.

Мг/100г почвы

S

Е

Р2О5

К2О

35

7

12

4

16

75

5,5

20

17


 

По результатам агрохимического  обследования установлено, что:

  1. Оптимальная глубина вспашки,  при глубине гумусового горизонта 35см. и количестве гумуса 7%, равна 25-27см.
  2. Данная почва, при V=75% и рН=5,5, слабо нуждается в известковании.

Расчет дозы извести для внесения:

СаСО3= 0,05*Нг*Д*Гп

Нг- гидролитическая кислотность ( Мг-экв/100г. почвы).

Д- объемная масса почвы (г/см3.).

Гп- глубина вспашки (см)

СаСО3= 0,05*4*1,2*25=6т/га.

Но так как почва слабо  нуждается в известковании, то из рассчитанной дозы извести необходимо внести 1/3 всей массы.

СаСО3=6т/га.*1/3=2т/га.

Известь необходимо внести в чистый пар в количестве 2т/га.

  1. По графику Голубева, при Нг=4 и Е=16, фосфоритная мука действует слабее суперфосфата, поэтому применяется в смеси с кислыми удобрениями и в сочетании с навозом и торфом.

Расчет дозы фосфоритной муки:

Д=(П-Ф)*Р

Д- доза Р2О5, кг/га.

П- планируемый уровень Р2О5, мг/кг.

Ф- фактическое содержание Р2О5 в почве, мг/кг.

Р- расход Р2О для повышения содержания подвижного фосфора на 1мг/кг.

Д= (300-200)*10=1000кг/га

Так как в фосфоритной муке содержится 20% Р2О5, то доза ее составит:

1000*100/20=5000кг/га или 5т/га.

 

 

 

  1. А. Обеспеченность почв доступным азотом.

Таблица 2.

Обеспеченность доступным азотом (N-NO3) культур севооборота в зависимости от содержания гумуса и предшественников.

Культура севооборота

Класс по содержанию

Обеспеченность

Примерное содержание, мг/кг.

Чистый пар

--

--

--

Пшеница

5

Высокое

16,1-20,0

Силосные 

1

Очень низкое

Меньше 4

Овес 

3

Среднее

8,1-12,0


 

Запасы азота в почве пополняются  в основном в результате азотфиксирующей способности свободноживущих и клубеньковых микроорганизмов и поступления его с атмосферными осадками. Для повышения продуктивности симбиотической азотфиксации можно использовать нитрагин – препарат, содержащий специально отселекционированные высокоактивные штаммы клубеньковых бактерий. Для пополнения запасов азота в почве необходимо применение комплекса приемов агротехники, направленных на содержание почвы в хорошем структурном состоянии, поддержание в ней оптимального водного и воздушного режимов, а также правильное чередование культур в севообороте.

   Растения в основном усваивают  аммиачные и нитратные формы  азота. На питание этими формами  оказывают влияние реакция среды  и наличие сопутствующих катионов  в почве. Аммиачное питание лучше при нейтральной реакции (черноземные и темно-серые лесостепные почвы), а нитратное – при pH 5,5 и ниже (т.е. на слабокислых и кислых почвах). Поэтому следует следить за реакцией среды и при необходимости смещать её в нужное «русло».

   Но наиболее ощутимый и реальный эффект достигается при внесении органических и минеральных удобрений. 

 

    Б.Обеспеченность почв  подвижным фосфором и калием.

Таблица 3.

Степень обеспеченности почв Р2О5 и К2О по местным градациям.

Элементы питания

Содержание в мг/100г почвы

Обеспеченность по культурам

Зерновые, зернобобовые

Пропашные культуры, мн. травы

Р2О5

20

Повышенная 

Средняя

К2О

17

Очень высокая

Высокая


 

  1. Программирование урожайности сельскохозяйственных культур.
    1. Расчет урожаев культур для богарного земледелия.

При планировании урожайности необходимо учитывать, что в районах недостаточного увлажнения лимитирующим фактором урожайности  сельскохозяйственных культур является их обеспеченность почвенной влагой. Поэтому, планируя урожайность культур, следует учитывать продуктивные запасы влаги в почве.

У = К(ПВ + АО)/Н,

   Где К – коэффициент  использования влаги культурами;

        ПВ – запасы  продуктивной влаги в 1м слое  почв;

        Н – норматив  затрат влаги на созревание 1ц  основной продукции с учетом побочной, мм;

       АО – атмосферные  осадки.

  

   Уп = 0,65*(210+180)/9 = 28,2 – пшеница

   Уп = 0,65*(120+180)/0,8 = 243,7 – силосные 

   Уп = 0,65*(170+180)/10 = 22,7 – овес

   

 

Таблица 4.

Продуктивность севооборота.

Культуры севооборота

Площадь поля, га

Планируемый урожай на 2008г.

Планируе- мая приба- вка от удобрений, ц/га.

Коэффици- ент  перевода в зерновые единицы

Прибав-

ка в зер-

новых

единицах

Чистый пар

250

--

--

--

--

Пшеница

250

28,2

8,46

1

8,46

Силосные 

250

243,7

73,1

0,17

12,4

Овес 

250

22,7

6,8

0,8

5,4

Итого

1000

294,6

88,4

 

26,3


 

  В зоне лесостепи прибавка  составляет – 30% от полного  урожая.

 

  1. Накопление и использование органических удобрений.

3.1.Воспроизводство плодородия почв, создание положительного или бездефицитного баланса питательных веществ для растений и гумуса в почве -важнейшие задачи в условиях интенсивного земледелия. Эти задачи можно успешно решать при систематическом научно обоснованном применении органических и минеральных удобрений в севообороте. Поэтому значение органических удобрений в земледелии никогда не снизиться даже при полном удовлетворении сельского хозяйства минеральными удобрениями.

Добиться расширенного воспроизводства  плодородия почв и систематического роста продуктивности земледелия можно  при использовании органических удобрений: навоза, различных видов компостов, птичьего помета, зеленого удобрения, излишков соломы и других.

Органические удобрения – это  удобрение, содержащие органическое вещество растительного или животного  происхождения. Они являются источником питательных веществ, а также оптимизатором физических, биологических, химических свойств. Особенно велика роль в улучшении оструктуревания почв, улучшения водно – физических свойств, воздушных свойств. Они являются источником углерода для гумификации, источником углекислого газа, необходимого для дыхания корней, очень сильно увеличивают поглотительную способность почвы.  

3.2. План накопления  и производства органических  удобрений.

Таблица 5.

План накопления и производства органических удобрений.

Вид скота и птицы

Количество голов

Годовой выход от одного животного: навоза (т), помета (кг)

Итого, т 

Навоз

КРС взрослые

3880

10

38800

Лошади взрослые

127

8

1016

Итого навоза

   

39816


 

Всего органических удобрений 39816 т. При  применении полуперепревшего навоза необходимо уменьшить его содержание на 25% от исходного количества с учетом потерь при разложении.

39816 –  100%                      Х= 39816*25/100=9954т.

Х – 25%                                  39816 - 9954=29862т.

Насыщенность севооборота органическими удобрениями, в среднем на 1га пашни 30т. Вносится на севооборотное поле площадью 250га в дозе 119,44 т/га. 

3.3. Технология приготовления и внесения органических удобрений.

Подстилочный навоз – это  смесь твердых и жидких выделений животных, корма и подстилки (остатков). Его качество зависит от: вида скота, вида и количества подстилки, вида и количества корма, способа хранения и подготовки.

Различают три способа хранения подстилочного навоза:

  1. Плотный или холодный. При этом навоз после удаления из животноводческих помещений складируется в штабеля (бурты) массой 500-600т, чтобы навоз не перемерзал, а равномерно разлагался. При укладке в штабеля навоз трамбуют. При этом он разогревается и происходит его разложение. В условиях Сибири штабеля закрывают полиэтиленовой пленкой или посыпают удобрениями для снижения точки замерзания. Получается полуперепревший навоз.
  2. Рыхло – плотный или горяче – прессованный. При этом способе, когда навоз удаляют из животноводческих помещений его хранят в рыхлом виде, при этом он разогревается до 700С и гибнет патогенная микрофлора, а затем он уплотняется. Применяется для биотермического обеззараживания навоза. Получается перепревший навоз.
  3. Горячий или рыхлый. Происходят сильные потери питательных веществ, особенно азота.

Подстилочный навоз – удобрение  длительного действия. Последействие  его проявляется до 5 лет.

Как правило, подстилочный навоз вносят 1 или 2 раза за севооборот, либо в паровое поле, либо под культуры с высоким коэффициентом использования питательных веществ из навоза (картофель, кукуруза, подсолнечник, кормовые корнеплоды). Вносится разбрасывателями органических удобрений РОУ-10, ПРГ. Разрыв между внесением и заделкой органических удобрений не должен превышать 3 часа. Заделывается плугом с предплужником. Допускается неравномерность по длине 10%, по ширине 20%. Навоз должен быть однородный.

Бесподстилочный навоз – это  смесь твердых и жидких выделений  животных, воды и корма. Он представляет собой полидисперсную систему за счет присутствия в нем коллоидных частиц. Подразделяется на три вида (по содержанию сухого вещества): полужидкий – 8-11% сухого вещества, жидкий – 3-8%, навозная жижа – 1-3%. Бесподстилочный навоз – это удобрение, в котором питательные вещества содержатся в легкорастворимой усвояемой форме.

Срок хранения зависит от почвенно – климатической зоны. В отличие  от бесподстилочного навоза его нельзя долго хранить. В зависимости  от поголовья скота навоз хранят в емкостях. В период хранения происходит расслоение этого удобрения на три слоя:

  1. Растительные остатки
  2. Фугат
  3. Осадок

Самая ценная фракция – это фугат, она непосредственно используется как удобрение. Осадок никогда сразу  не применяют, его либо обеззараживают, либо компостируют.

Бесподстилочный навоз экологически опасное удобрение, так как в него входят легкорастворимые питательные вещества. Дозу этого навоза рассчитывают по потребности в азоте. Предельно допустимая доза 150т/га. Вносят его РЖУ-3,6. заделка должна осуществляться вслед за внесением, на легких почвах его применяют с соломой, наиболее эффективным является внесение под весновспашку, не желательно внесение на затопляемых весной почвах и на склонах.

 

    1. Использование органических удобрений.

   Органические удобрения  (навоз) в хозяйстве вносятся  чаще всего под основную обработку чистого пара по 40 – 50 т/га. Органические удобрения вносятся на поля, которые расположены не далее 5 км от животноводческих комплексов. Применение органических удобрений на полях удаленных более чем на 5 км не рентабельно, так как прибавка урожая не компенсирует затрат на их транспортировку и внесение. На отдаленных полях рекомендуется возделывать сидеральные культуры. При этом сидераты возможно возделывать по типу сидерального и сидерально отавного пара. 

   Характерной чертой  органических удобрений является последействие. Наибольшее количество питательных веществ используется первой культурой (таблица 5), в последующие годы действие удобрений снижается. Особенно резко падает содержание азота. Так же последействие зависит от его качества. Полностью перепревший навоз не дает ожидаемого эффекта, а свежий навоз приводит к засорению полей. Поэтому наиболее эффективно вносить полуперепревший навоз с немедленной заделкой в почву. 

Таблица 6.

Использование культурами питательных  веществ из навоза.

Показатели 

N

Р2О5

К2О

Химический состав навоза, %

0,47

0,26

0,43

Содержание питательных веществ в 30т навоза, кг

141

78

129

Использование первой культурой

Коэффициент использования питательных  веществ из навоза, %

25

35

40

Будет усвоено, кг

35,3

27,3

51,6

Использование второй культурой

Коэффициент использования питательных  веществ из навоза, %

15

20

25

Будет усвоено, кг

21,2

15,6

32,3

Использование третьей культурой

Коэффициент использования питательных  веществ из навоза, %

5

10

15

Будет усвоено, кг

7,05

7,8

19,4

Усвоено всего культурами, кг

63,6

50,7

103,3


 

 

 

 

  1. Баланс питательных веществ в севообороте.
    1. Общая потребность в элементах питания.

Для определения потребности культур  в азоте, фосфоре и калии необходимо определить их вынос с запланированным  урожаем сельскохозяйственных культур.

Таблица 7.

Вынос питательных веществ культурами севооборота, кг/га.

Культура севооборота

Планируемый урожай (Уп), ц/га

N

Р2О5

К2О

Чистый пар

---

---

---

---

Пшеница

28,2

98,7

39,5

70,5

Силосные 

243,7

97,5

24,4

97,5

Овес

22,7

68,1

31,8

56,8

Итого

294,6

246,3

95,7

224,8


 

 

Вынос элементов питания культурами определяется величиной их урожая в  севообороте и химическим составом. Важнейшим показателем для определения 

потребности в элементах питания  является интенсивность баланса питательных веществ, то есть отношение их прихода к расходу.

Таблица 8.

Общая потребность культур севооборота  в элементах питания.

Показатель

N

Р2О5

К2О

Вынос питательных веществ планируемым  урожаем всех культур севооборота, кг/га.

264,3

95,7

224,8

Интенсивность баланса, %

73,3

103,3

20

Общая потребность культур севооборота, кг/га.

193,7

98,9

45


 

Общая потребность культур севооборота  в минеральных удобрениях определяется с учетом внесения органических удобрений  и вклада биологического азота в земледелие.

Таблица 9.

Общая потребность культур севооборота  в минеральных удобрениях, кг д.в./га.

Показатель 

N

Р2О5

К2О

Общая потребность культур севооборота  в элементах питания.

193,7

98,9

45

Поступление питательных веществ  с 30т органических удобрений.

63,6

50,7

103,3

Общая потребность в элементах  питания, компенсируемая внесением  минеральных удобрений.

130,1

48,2

-58,3


 

Из-за высокого содержания калия в  почвах на планируемый урожай не требуется  внесения калийных минеральных удобрений, так как расход покрывается внесением 30 т/га навоза.

 

    1. Нормативный метод расчета доз удобрений в севообороте.

Потребность в удобрениях, вносимых под каждую культуру севооборота  для получения планируемого урожая, рассчитывают методом нормативного баланса.

Дозу элементов питания рассчитывают по формуле:

Д = Уп*Н*К12

Где Д – норма N, Р2О5, К2О на планируемый урожай, кг//га действующего вещества;

       Уп – планируемый  урожай, ц/га;

       Н – норма  затрат N, Р2О5, К2О на 1ц основной и побочной продукции данной культуры, кг д.в..

       К1 – поправочный коэффициент на содержание питательного вещества в почве по агрохимическим картограммам.

      К2 - поправочный коэффициент на содержание доступной влаги в метровом слое почвы перед посевом культур.

   Доза элементов питания для пшеницы:

Д N = 28,2*4*0,15*1,1 = 18,6

Д Р2О5 = 28,2*3,5*0,35*1,1 = 38

Д К2О = 28,2*2,7*0*1,1 = 0

   Доза элементов питания  под силосные:

Д N = 243,7*0,42*1,1*0,9 =92,1

Д Р2О5 = 243,7*0,25*0,6*0,9 = 32,9

Д К2О = 243,7*0,29*0*0,9 = 0

   Доза элементов питания для овса:

Агрохимические показатели почвы