Мероприятия по повышению плодородия дерново-мелко-подзолистой среднесуглинистой и дерново-глееватой глинистой почв, и система применени

Министерство сельского хозяйства  Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального образования  Пермская государственная

Академия имени академика Д.Н.Прянишникова

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра агрохимии 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

«Мероприятия по повышению плодородия дерново-мелко-подзолистой среднесуглинистой и дерново-глееватой глинистой почв, и система применения удобрений в кормовом шестипольном севообороте».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка:

3     курса   А-31б  группы

                                                                                             Медведева Г.А.

Проверила: Доцент МудрыхН.М.

                                                                                         

 

 

 

 

 

 

Пермь, 2011г.

 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….3

1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ХОЗЯЙСТВЕ……………………………………..6

    1.1 Площадь сельскохозяйственных  угодий………………………………6

    1.2 Поголовье скота на 100 га сельскохозяйственных угодий…………...6

    1.3 Чередование культур  в севообороте…………………………………...6

    1.4 Агрохимическая характеристика  почв………………………………..13

2.МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ПЛОДОРОДИЯ  ПОЧВ………....14

    2.1 Известкование кислых  почв……………………………………………14

    2.2 Фосфоритование………………………………………………………...20

    2.3 Повышение калийного уровня…………………………………………24

    2.4 Обеспечение бездефицитного баланса гумуса………………………..26

3.СИСТЕМА ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ  В СЕВООБОРОТЕ………….38

    3.1 Определение доз элементов  питания…………………………………..38

    3.2 Баланс элементов питания  в севообороте……………………………...42

    3.3 Размещение органических  и минеральных удобрений по  срокам и

     способам внесения………………………………………………………….43

    3.4 Расчет общей  потребности  севооборота в органических и

     минеральных  удобрений…………………………………………………..51 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...52 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………53

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Агрохимия играет важную роль в современных технологиях  возделывания сельскохозяйственных культур, создании оптимальных уровней всех факторов, участвующих в формировании урожая, в их наиболее благоприятном сочетании. Получение максимального экономически выгодного урожая базируется на использовании лучших сортов, обеспечении необходимых физических и химических свойств почв, комплексном применении средств химизации в период вегетации растений, своевременном и качественном выполнении всех агротехнических работ.

Минеральными  удобрениями восполняется большая  часть выносимых с урожаем  питательных веществ. Также за счет них повышается урожайность в  разы, способствуют повышению устойчивости культур к различным болезням и вредителям. Внесение минеральных удобрений повышает качество продукции, срок хранения, товарный вид и содержание в ней белков, жиров, углеводов и витаминов. Химизация уже даёт высокий экономический эффект. Расчёты, основанные на опытных данных, свидетельствуют, что в перспективе экономически целесообразно, по меньшей мере, утроить современный уровень применения минеральных удобрений с тем, чтобы вносить на каждый гектар земли около тонны туков. (Ягодин Б.А., 2002)

В то же время  немаловажную роль играют и органические удобрения, которые служат источником азота и других элементов питания  растений, способствуют поддержанию  бездефицитного баланса гумуса в  почве, улучшают воздушное питание  растений за счет выделения в приземный слой углекислого газа, повышают биологическую активность почв и осуществляют другие полезные функции в почве.

В общем, удобрения  являются ведущим фактором внешней  среды, оказывающим влияние на качество урожая. Минеральное питание растений улучшается при внесении научно обоснованных доз удобрений. Поэтому оптимальные дозы разрабатывают не только на основе прибавок урожайности, но и по их действию на качество продукции. Улучшение питания способствует мобилизации физиологических ресурсов растения и повышению урожайности. Однако для каждого сорта существует предел биологических возможностей роста урожайности. Внесение удобрений в количествах, превышающих физиологическую потребность растений, не ведет к дальнейшему увеличению урожайности и сопровождается ухудшением качества продукции. Это связано не только с повышенными дозами удобрений, но и с несбалансированностью элементов минерального питания, неправильным подбором форм макроэлементов, а также применением микроэлементов без учета содержания их в почве и требований культур. (Ефимов В.Н., 2002).

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 учётом конкретных климатических и экономических условий.

Выделяют три вида системы удобрений:

1. Система удобрений отдельной культуры – это виды, дозы, формы, сроки и способы внесения удобрений под отдельную культуру.

2. Система удобрений в севообороте – это план применения органических и минеральных удобрений под культуры севооборота с указанием их видов, форм и наиболее эффективных доз под каждую из них с учетом биологических свойств культуры и предшественников, составляемый на одну ротацию.

3. Система удобрения в хозяйстве – это комплекс организационно-хозяйственных мероприятий по накоплению, хранению и рациональному применению органических и минеральных удобрений, а так же строительство складских помещений, закупка минеральных удобрений с учетом конкретных почвенно-климатических условий и экономического состояния предприятия. Система состоит из следующих элементов:

а) план организационных  работ (закупка, хранение, применение, транспортировка удобрений, постройка складов, степень механизаций, организаций оплаты труда, учет экономической эффективности применения удобрений);

б) план химических мелиораций (известкование, фосфоритование, гипсование на основе агрохимических картограмм);

в) план применения удобрений (виды, сроки, способы, формы, дозы применения в зависимости от величины планируемой  урожайности);

Основные  положения, учитываемые при составлении  системы удобрения, это планируемая  урожайность (химический состав и общая масса урожая, включая основную и побочную продукцию), свойства почвы (ее тип, гранулометрический состав, содержание питательных веществ в ней, окультуренность и водный режим), агротехника, предшественник (размещение любой культуры по наилучшему предшественнику – одно из условий получения высоких урожаев и высокой эффективности удобрений), способы внесения удобрений (разбросное (сплошное) или локальное (гнездовое, рядковое))

Основные задачи системы  применения удобрений заключаются  в следующем:

1. Получение высоких и устойчивых урожаев хорошего качества.
2. Систематическое повышение плодородия почвы.
3. Получение высокой экономической и агрономической эффективности применения удобрений.
4. Повышение производительности труда.
5. Охрана окружающей среды.

 

 

 

 

 

1.Общие сведения о хозяйстве

1.1. Площадь сельскохозяйственных  угодий

 

Пашня                                                                                1400 га, из них

а) полевой севооборот                                                      800 га.

б) кормовой севооборот                                                   300 га

в) свой кормовой севооборот                                           300 га                                           

Луга и пастбища                                                                110 га.

Всего сельскохозяйственных угодий                            1510 га.

 

1.2. Поголовье скота на 100 га сельскохозяйственных угодий

 

а) лошади                                                1,7

б) крупный рогатый  скот                     39,0

в) свиньи                                                46,0

 

 

1.3. Чередование  культур в севообороте

Таблица 1

Характеристика севооборота

Культура	Площадь поля, га	Планируемая урожайность, т/га
1 – Картофель ранний  ( Занятый пар )	50	16,0
2 - Озимая рожь  на зерно	50	2,8
3 - Пшеница	50	2.4
4 - Кукуруза (силос)	50	31.0
5- Кормовая свекла	50	38,0
6 - Кукуруза	50	39,0

Оценивая данный севооборот, можно сказать, что все культуры в нём расположены по хорошим  предшественникам.

Картофель одна из важнейших и широко распространённых сельскохозяйственных культур. Возделывается на кормовые, технические, продовольственные цели. Оптимальная рН=5.0-6.0, но он может возделываться и на кислых почвах. Корневая система мочковатая слабо развитая. Расположена в пахотном слое. Поэтому очень важно правильное размещение удобрений. Картофель способен усваивать труднорастворимые соединения фосфора и калия из почвы. Лучшими почвами являются оподзоленные черноземы, пойменные и торфяные. По ГС песчаные, при условии внесения органических удобрений, легко- и среднесуглинистые, т.к. картофель требователен к высокой аэрации почвы. Потребление элементов питания в течении вегетационного периода не равномерное. Критический период по азоту и фосфору в фазу всходов, поэтому при посадке картофеля вносят комплексные удобрения. Период максимального потребления совпадает с периодом образования клубней. Картофель калий любивая культура. Картофель очень отзывчив на внесение удобрений и исключительно высоко оплачивает их. Наивысшие урожаи картофеля получают при совместном внесении органических и минеральных удобрений, так как при этом растения на протяжении всего периода вегетации обеспечиваются необходимыми элементами питания. Под картофель можно вносить любые азотные удобрения (кроме NH₄Cl). Вносить фосфорные удобрения можно только водорастворимые (на кислых почвах можно фосфоритную муку). Калий лучше в виде S и Mg содержащих удобрений, на лёгких почвах калиймаг и калимагнезия.

Каждые 100 ц основной продукции  – клубней (с соответствующим количеством побочной – ботвы) выносят:

N – 5,    P₂O₅ – 2,    K₂O – 8

 

Озимая рожь свободно переносит повышенную кислотность  4,5-5,0. Оптимальная рН 5,5-6,0. Мало  требовательна к почве. Корневая система мочковатая, хорошо развитая, проникает на глубину до 1,5 метров. способная усваивать труднодоступный фосфор из почвы и удобрений.

Потребление элементов  питания в течении вегетационного периода не равномерное критический  период по фосфору от фазы  всходов  до кущения. Максимальное потребление  элементов питания приходится на фазу выхода в трубку. Формы удобрений: азотные – аммонийная селитра или аммонийно содержащие формы; фосфорные – водорастворимые при посеве, в основное любые; калийные любые.

С каждой тонной основной продукции – зерна (с учетом соответствующего количества соломы) озимая рожь выносит, кг:

N – 25, P₂O₅ – 12, K₂O – 26

 

Пшеница предъявляет повышенные требования к плодородию почвы. Лучшими почвами для него являются оподзоленные и выщелоченные чернозёмы, серые, темно-серые, карбонатные почвы. На дерново-подзолистых почвах высокий урожай можно получить при известковании и внесении удобрений. Пшеница требовательна к реакции среды   pH=5,5–6,5

Корневая система мочковатая, слаборазвитая. Основная масса корней расположена в верхних слоях  почвы. Не может усваивать труднодоступные соединения фосфора и калия.

Потребление элементов  питания яровыми зерновыми в  течение вегетационного периода  идёт неравномерно. Критический период по фосфору от фазы всходов до кущения. Максимальное потребление происходит от фазы кущения до колошения. Поступление азота и зольных элементов у пшеницы заканчивается в основном к фазе цветения.

Органические удобрения  под пшеницу не вносят во избежании засоренности и полегании посевов. Вносят одни минеральные в дозе NPK=45-60кг/га. Формы азотных и калийных удобрений любые, фосфорные только водорастворимые. Есть возможность проводить подкормки для повышения белковости внесением N=20-40кг/га в виде мочевины. Основное микроудобрение Cu. Для основного внесения 1 кг/га, для предпосевной обработки семян смесь CuSO₄+ZnSO₄+MnSO₄ в дозе 20г/т.

Каждые 10 ц основной продукции – зерна с учётом соответствующего количества побочной продукции пшеницы выносит (в кг):

 N – 33,   P₂O₅ – 14,   K₂O – 29.

 

Кукуруза выращивается в нашей стране как зерновая и кормовая культура. Очень требовательна к реакции среды и плодородию почвы. Оптимальная pH=6–7. Предпочитает почвы  лёгкого ГС, плохо реагирует на повышение концентрации почвенного раствора. Лучшими почвами являются хорошо аэрируемые, легкого гранулометрического состава, богатые гумусом Потребление элементов питания не равномерно, в первые 1,5 – 2 месяца, когда растения растут и развиваются медленно, потребляется 10 – 15%, период максимального потребления элементов питания отмечается в отношении N, P и K в фазу выметывания, цветения. Критический период в отношении P – фаза всходов. Органические удобрения вносят под зяблевую вспашку на почвах легкого гранулометрического состава. Под кукурузу можно вносить только минеральные, N и K = 60-90, до 120 кг/га, P = 60-90кг/га, прибавки 7-10 т/га. Максимальная урожайность достигается при совместном внесении органических удобрений и минеральных.  P и K вносят осенью под зяблевую вспашку, N вносят весной под культивацию. При посеве вносят  фосфора 7-10 кг/га. Подкормки на кукурузе являются оправданными, если:

1. Необходимо внести большое количество удобрений
2. Почвы легкого гранулометрического состава
3. Если не внесли удобрение в основное внесение.

Микроудобрения: основное – цинковое. Для основного внесения 1-3 кг, предпосевная обработка семян: 150-200г/га, для некорневой подкормки 15-20г/га. (Дудина Н.Х., 1991)

Форма удобрений: азотное - на известковых почвах все формы, фосфорные водорастворимые, калийные – бесхлорные.

Вынос с 1 т зелёной  массы составляет: кг:

N – 20,    P₂O₅ – 15,    K₂O – 45

Кормовая свекла - ценный сочный корм для животных. Корневая система у кормовой свеклы слаборазвитая, с небольшой усваивающей способностью, в то же время она имеет повышенную потребность в питательных веществах, так как урожайность достигает 50-100 т с га. Поэтому кормовая свекла предъявляет повышенные требования к плодородию почвы. Она растет при рН 6,7-7,2.

Каждые 10 т основной продукции  кормовой свеклы выносят, кг:

N – 49, Р₂О₅ – 15, К₂О – 67

Потребление питательных  веществ кормовой свеклой происходит в течение всего вегетационного периода, резко увеличиваясь во второй половине – во время интенсивного роста. Поэтому она отзывается даже на поздние подкормки.

Азот необходим, главным  образом, в первый период роста, когда  усиленно развивается подземная часть. Фосфор равномерно поступает в течение всей вегетации. Калий усиленно поглощается в период формирования корнеплодов.

Основное удобрение  при возделывании кормовой свеклы –  органическое, в дозах 40-60т/га.

Свекла положительно отзывается на рядковое внесение гранулированного суперфосфата в дозе 10-20 кг д.в./га. При ее возделывании эффективны и подкормки. Первую подкормку следует проводить при образовании первой пары настоящих листьев азотно-фосфорными удобрениями (15-20 кг д.в./га) или органическими: навозной жижей (1,5-2 т/га), птичьим пометом (0,3-0,4 т/га); для второй подкормки (перед смыканием рядков) используют фосфорно-калийные удобрения (20-30кг д.в./га) или золу (0,3-0,4т/га).

Кормовая свекла по-разному  отзывается на формы минеральных удобрений. Из азотных для нее более пригодны натриевая селитра, мочевина, из калийных – сильвинит, 40 %-ная калийная соль. Свекла положительно реагирует на наличие в них натрия.

Кормовая свекла испытывает большую потребность в борных удобрениях. Борсодержащие удобрения можно использовать для основного (1-1,5 кг д.в./га) и рядкового (0,4 кг д.в./га) внесения, а также при некорневой подкормке (0,2 кг д.в./га). Борные удобрения повышают урожайность свеклы на 5-6 т/га и устраняют поражение ее сердцевинной гнилью. (Ефимов В.Н., 2002)

 

1.4. Агрохимическая  характеристика почв

Таблица 2

Агрохимическая характеристика почв

№ поля	Тип почвы, ГС	Гумус, %	pHKCl	М-экв/100 г почвы			V, %	Мг/кг почвы
				Нг	S	ЕКО		P2O5	K2O
1	Дерново-мелкоподзолистая среднесуглинистая	2,8	4,7	5,0	13,0	18,0	72,0	50	90
2		3,0	5,0	4,5	15,0	19,5	77,0	70	120
3		3,4	5,3	3,8	16,0	19,8	81,0	100	150
4	Дерново- глееватая глинистая	4,0	5,2	3,0	24,0	27,0	89,0	30	120
5		5,0	5,5	2,5	28,0	30,5	92,0	50	150
6		6,0	5,8	2,0	26,0	28,0	93,0	70	90

 

Исходя, из показателей  кислотности в среднем  рн=5,2 можно  сделать вывод о том, что нуждаемость  почв данного севооборота в известковании  слабая. Исходя из показателей, по содержанию подвижного фосфора и калия, почва относится к третей группе, то есть обеспеченность ими средняя.

Содержание  гумуса в почве низкое. Азот необходимо полностью вносить с удобрениями.

2.Мероприятия  по повышению плодородия почв

2.1 Известкование кислых почв

Известкование является коренным приемом повышения  плодородия кислых дерново-подзолистых почв, имеющих большое распространение в нашей стране.

За последние  годы площади земель, нуждающихся  в известковании, несколько уменьшились, но все же они остаются весьма значительными. Объясняется это тем, что темпы известкования отстают от темпов применения минеральных удобрений, которые подкисляют почву.

Влияние извести на свойства почвы. Известь оказывает многостороннее действие на почву. Она устраняет кислотность почвы, уменьшает содержание подвижного алюминия, улучшает микробиологическую деятельность в почве (аммонификацию, нитрификацию клубеньковых и свободноживущих в почве азотфиксирующих микроорганизмов), повышает насыщенность почв основаниями и буферность почв против подкисления.

Известкование улучшает физические свойства почв, их водный и воздушный режим. При вступлении кальция в поглощающий комплекс почв повышается коагулирующая способность почвенных коллоидов, улучшается структура почвы, особенно при сочетании с органическими удобрениями. Этому же способствует усиление развития корневой системы под влиянием кальция.

Отношение сельскохозяйственных культур к  известкованию. По отношению к кислотности почвы и известкованию основные культурные растения подразделяют на следующие группы:

I  группа — свекла (сахарная, кормовая), очень чувствительна к кислотности почвы и требует нейтральной реакции или слабощелочной (рН 6,2—7,2), очень хорошо отзывается на известкование.

II группа — пшеница, кукуруза, требуют слабокислой 
и близкой к нейтральной реакции (рН 5,1—6,0), хорошо отзываются на известкование.

Ш группа — рожь переносит умеренную кислотность (рН 4,6—5,0), но лучше растет при слабокислой реакции, положительно реагирует и на высокие дозы извести.

IV группа — картофель легко переносит 
умеренную кислотность и требует известкования только на сильно- и среднекислых почвах.

V группа — малочувствительны к повышенной кислотности почвы.

Таким образом, большинство  сельскохозяйственных культур развивается в широком диапазоне рН, но лучше при слабокислой или нейтральной реакции среды. Особенности отдельных культур должны приниматься во внимание в практике известкования. Внесение извести уничтожает вредное действие на растение кислотности и подвижного алюминия. Кроме того, известь является источником кальциевого питания для растений, потребность в котором у некоторых растений особенно велика, например, у клевера, люцерны, капусты.

В то же время  следует отметить, что в дерново-подзолистых почвах кальций теряется в результате выщелачивания, особенно при использовании физиологически кислых минеральных удобрений. Исследования показывают, что из почвы ежегодно вымывается от 100 до 500кг СаО с 1 га. Это обстоятельство стали учитывать при уточнении доз известкования в различных почвенно-климатических условиях.

Кальций положительно влияет на рост и развитие корневой системы растений, на физиологическую уравновешенность питательного раствора; катионы кальция оказывают сильное антагонистическое действие, препятствующее избыточному поступлению в растение катионов Н⁺, Al³⁺, Na⁺, NH₄⁺ и др. Кальций играет большую роль в превращении азотистых веществ в растении (ускоряет распад запасных белков в семенах при их прорастании).

Известкование повышает подвижность молибдена  в почвах, и улучшает молибденовое питание растений.

Наряду с кальцием в питании растений большую роль играет магний, особенно на почвах легкого механического состава (песчаных, супесчаных), бедных магнием. Недостаток магния может быть в дерново-подзолистых сильнокислых почвах и более тяжелого ГС. Поэтому не случайно, что для известкования этих почв применяют магнийсодержащие материалы — доломиты, доломитизированные известняки.

Необходимость магния для питания растений обусловлена  тем, что он входит в состав хлорофилла и принимает непосредственное участие в фотосинтезе.

Недостаток  магния отражается на внешнем виде листьев растений: наблюдается частичный хлороз, появляются бесцветные участки листьев (мраморовидность). Магний более подвижен в растениях, чем кальций, и может повторно использоваться в них — передвигаться из старых листьев в молодые, тогда как кальций этой способностью не обладает и содержится больше в старых листьях, чем в молодых.

Количественно потребность растений в магнии невелика. В зависимости от величины урожая различные культуры выносят от 10 до 70кг MgO с 1 га.

Эффективность известкования. По данным многочисленных полевых опытов, средние прибавки урожайности основной продукции сельскохозяйственных культур от известкования почвы составляют (в ц на 1 га): яровых зерновых культур и озимой ржи 2—5, кормовой свеклы 40—100, кукурузы на силос зеленой массы 50—75.

Следует сказать, что  прибавки сильно колеблются в зависимости от степени кислотности почвы, дозы извести и биологических особенностей возделываемых культур. По данным ВИУА, за ротацию 6—8-польного севооборота 1 т СаСО₃ обеспечивает прибавку урожайности сельскохозяйственных культур около 6—8 ц зерновых единиц на 1 га.

Особенно  высокую эффективность дает известь  при внесении ее под культуры, чувствительные к кислотности почвы, например под клевер.

По данным кафедры агрохимии Пермской СХА, каждая тонна CaCO₃, внесенная под покровную для клевера культуру (яровую пшеницу), дала прибавку урожайности клеверного сена (за 2 года пользования) 10 ц. Кроме того, на 2 ц повысилась урожайность зерна покровной культуры.

Таким образом, известкование дерново-подзолистых почв в нормальных дозах (по 0,5 Нг) следует считать коренным приемом химической мелиорации этих почв, обеспечивающим повышение урожайности всех сельскохозяйственных культур.

Установление необходимости известкования. При определении необходимости известкования за основу берутся агрохимические картограммы кислотности почв, составленные агрохимическими лабораториями. На них, как правило, приводятся значения рН для каждого участка с указанием рекомендуемой дозы извести. В изложении о кислотности почв было отмечено, что предельной величиной рН является 5,5, ниже которой почвы подлежат известкованию. Учитывая, что на преобладающем большинстве дерново-подзолистых почв рН еще не доведен до этого уровня, в настоящее время принято известковать почвы, имеющие рН до 5,5. Но и в этом интервале рН могут быть почвы с рН 5,0; 4,5 и еще ниже (до рН 4,0). Поэтому, естественно, должна быть установлена определенная очередность известкования. В первую очередь необходимо известковать почвы сильно- и среднеподзолистые при возделывании на них культур, более чувствительных к кислотности, например люцерны, клевера и других в полевых севооборотах, некоторых культур в овощных севооборотах, а также перед закладкой на кислых почвах культурных лугов и пастбищ.

По исследованиям  Авдонина и других ученых, наличие  в севообороте посевов льна и картофеля не может служить препятствием для известкования кислых почв в обычных дозах, и опасность отрицательного влияния извести на эти культуры (считавшиеся ранее кальциефобами) преувеличена. Наблюдавшееся иногда снижение качества льна и картофеля при внесении повышенных доз извести объясняется не результатом изменения реакции среды и повышения количества кальция в почве и растении, а некоторым ухудшением при известковании питания указанных растений магнием, бором и калием. Применение под эти культуры повышенных доз калийных удобрений, рекомендуемых доз борных, магниевых удобрений, а также навоза (улучшающего питание этими элементами) будет снимать полностью не только отрицательное влияние извести, но и обеспечит положительное действие ее на урожай этих культур без снижения его качества. Поэтому рекомендуется применять в севооборотах со льном и картофелем известкование в тех же дозах, что и в севооборотах без этих культур, то есть примерно по 0,5—0,75 Нг на легких почвах и по 0,75—1,0 Нг на суглинистых без ущерба для урожая и его качества. (Дудина Н.Х., Панова Е.А., Петухов М.П., 1991.)