Расчет потребности удобрений на планируемую урожайность культур(севооборота: полевого, овощекартофельного, рисового) и оптимизации уров

Приморская государственная  сельскохозяйственная академия

Институт земледелия и  природообустройства

                                            Кафедра земледелия и растениеводства

ОТЧЕТ

По выполнению индивидуального  задания по теме « Расчет потребности  удобрений на планируемую  урожайность культур(севооборота: полевого, овощекартофельного, рисового) и оптимизации уровня плодородия пашни.

Вариант С2-Д4-11

             Выполнил : студентка з/о землеустройство и кадастры Савчук Е.С.

                                   Принял :Яюк Любовь Григорьевна.

Уссурийск 2013 г.

Содержание

Введение                                                                                                                 3

Глава 1. «Объект и методы исследования»                                                          4

1.1.Характеристика преобладающего типа почвы в составе заданного севооборота: условия формирования, строение профиля, основные свойства.                 

1.2. Характеристика  арготических свойств пахотного горизонта почвы .        7            

1.3.  Характеристика  и обоснование выбранного севооборота.                           9

1.4.Методика расчета  комплексного агрохимического показателя  для оценки уровня плодородия пахотного горизонта почв полей севооборота.                     10

1.5.Методика расчета  потребности в удобрении на  заданный уровень урожайности основных культур севооборота.                                                               11

1.6. Методика расчета  потребности органических, минеральных и известковых удобрений для оптимизации плодородия полей севооборота.                          13

1.7. Методы  расчета  и обоснование экономической  эффективности предлагаемой системы удобрений.                                                                                14

Глава 2. «Результаты исследования»                                                             17

2.1.Потребность  минеральных удобрений на планируемую  урожайность культур.                                                                                                                    17

2.2. Расчет экономической  эффективности перелагаемого использования минерального удобрения для получения заданного уровня урожайности.                20

2.3. Оценка уровня плодородия пахотного горизонта полей севооборота по величине КАП.                                                                                                       28

2.4. Потребность  органических, минеральных и известковых  удобрений для оптимизации плодородия пахотного горизонта полей севооборота.                  30

Заключение                                                                                                        34

Список использованной литературы.                                                                36 

Введение

Цель работы – рассчитать потребность производителя (хозяйства) в удобрении культур севооборота для получения планируемой урожайности с учетом требований воспроизводства плодородия, рационального применения средств механизации, соблюдения технологии возделывания культур севооборота и экологической устойчивости окружающей среды.

Для достижения указанной  цели имеются несколько задач:

Задача 1 – на выполнение расчетного задания получить определенную информацию о характеристике одного из типов почв, используемого в сельскохозяйственном производстве Приморского края, его морфологическом строении, основных физических и агрохимических свойствах.

Задача 2 – рассчитать запасы питательных веществ в пахотном горизонте почв заданного севооборота и оценить уровень плодородия пашни с использованием метода нахождения комплексного агрохимического показателя (КАП).

Задача 3- определить потребность  полей севооборота в органическом, минеральном и известковом удобрении для повышения уровня плодородия полей севооборота до оптимального значения.

Задача 4 –рассчитать потребность  в минеральных удобрениях для  получения заданного уровня урожайности возделываемых культур севооборота.

Задача 5 – определить экономическую  эффективность использования удобрений  для достижения планируемой урожайности  культур севооборота.

Глава 1 «Объекты и методы исследования».

1.1.Характеристика  преобладающего типа почвы в  составе заданного севооборота: условия формирования, строение профиля, основные свойства.

Почвой называется рыхлый поверхностный слой земной коры, измененный под влиянием природных условий (воды, воздуха, температуры, растительных и животных организмов и других естественных факторов), а также производственной деятельности человека и обладающий плодородием.

В задании указаны два  типа почв- это лугово-бурые(ЛБ) и буро-отбеленные(БО).

Относительно выровненная  часть территории, расположенная  в пределах Уссурийского, Михайловского, Октябрьского, Хорольского, Черниговского и других районов, занята лугово-бурыми почвами, составляющими основу пахотного фонда земель Приморского края. На этих, практически без уклонных, почвах возможно возделывание всех, полевых, кормовых и овощных культур.

По своим агрохимическим свойствам ЛБ почвы не являются идеальными. Они имеют не достаточно мощный гумусовый горизонт, слабо обеспечены подвижными формами азота и фосфора. Водно-воздушный режим не устойчив, возможны периоды переувлажнения и иссушения, что требует проведение отдельных агромелиоративных приемов, главным из которых является «окультуривание».

Опыт реального окультуривания лугово-бурых почв в Приморском крае достаточно обширен, но в наиболее полной мере представлен в ОПХ «Степное» Приморского НИИ сельского хозяйства, где  на протяжении почти 50 лет четко выражались все требования системы окультуривания. Это позволили хозяйству получать урожай культур в два раза выше  среднекраевых показателей, а уровень плодородия полей увеличился на 30-40 процентов.

Для ознакомления с морфологическим свойствами ЛБ почвы приводим описание разреза 7808.

А пах 0-28 см. средняя глубина  горизонта по 30 промерам 28 см. свежий, серый с буроватым оттенком, уплотнен, суглинистый, мелко-комковатой структуры, пронизан мелкими корнями. Переход в следующий горизонт, резкий, но граница неровная. В нижней части горизонта наблюдается выклинивание белесых пятен горизонта А2. В целом нижняя часть горизонт : выделяется более темным цветом, что, вероятно, обусловлено глубиной проникновения рабочих органов сельскохозяйственных механизмом.

А2g (А2+ А2В1) 28-46 см. Элювиальный. Общая мощность горизонта 17-17 см. в том числе непосредственно А2 9-10 см. Граница раздела между А2 и А2В1 нечеткая. Собственно А2 светло-серый с буроватым  оттенком, при высыхании пепельный. На срезе множество ортштейновых зерен диаметром около1 мм. Уплотнен, расслаивается на четко выраженные пластинчатые структурные отдельности. Переход в подгоризонт А2В1 нечетко выражен, но прослеживается по окраске и структуре. 

А2В1 светло-бурый с сероватым оттенком, и сухом состоянии буровато-белесый за счет обильной кремнеземистой присыпки по граням структурных отдельностей, суглинистый, рыхлее А2, нечеткой слоисто-ореховатой структуры. Агрегаты неоднородные по величине, относятся к одному порядку. Корневая система развита слабо, но лучше, чем в А2, встречаются немногочисленные тонкие корни и корневые волоски.

В целом горизонт А2g, суглинистый. Граница перехода в следующий горизонт заметная, неровная, языковатая.

Вig 50-80 см. свежий, однородный, бурой окраски, рыхлый, тяжело-суглинистый, пластичен. Очень легко рассыпается на ореховатые отдельности. Агрегаты 1-го порядка (2-5 мм) при раздавливании становятся более охристыми. Преобладают агрегаты 2-го порядка (6-8 мм) Корневая система развита несколько лучше, чем в А2. С глубиной укрупнение структурных отдельностей; переход в следующий горизонт постепенно.

Более повышенные элементы рельефа равнинной части (увалы) заняты буро-отбеленными почвами. Они формируются на глинистом делювии под широколиственными или смешенными хвойными-широколиственными лесами с обильным травяным почвенным покровом.

Буро-отбеленные почвы характеризуются полно развитым профилем с четкими границами перехода между горизонтами. Они имеют очень мало мощный гумусовый горизонт (7-14 см), резко выраженный белесый отбеленный горизонт А2, плотный, слабоводопроницаемый, с высоким содержанием железисто-марганцевых конкреций.

Для ознакомления со строением  профиля БО почв приводим описание разреза 910, заложенного Г.И. Ивановым в 1965 году примерно в 3,5 км от с. Черниговка по дороге на Спаск-Дальний на пашне в 100 м вправо от дороги.

А пах 0-20 см. Светло-серый, тяжелосуглинистый, пылевато-комковатый, светлые линзы припаханного белесого горизонта, много мелких конкреций; переход резкий.

А2g 20-33 см. Белесый, пылевато-суглинистый, плотный, слоистый, пористый, обильные конкреции.

А2В 33-43 см. Палево-бурый, глинистый, призматически-слоистый, плотный, пористый, конкреций мало, по граням структурных агрегатов белесая мучнистая присыпка; переход постепенный.

В 43-110 см. Темно-бурый, глинистый, комковатый, по трещинам белесая присыпка, переход постепенный. С 110-150 см. Желто-бурая вязкая бесструктурная глина, слабо-глееватая, много стяжений марганца.

1.2.Характеристика агрохимических  свойств пахотного горизонта  почвы.

1.3.  Характеристика  и обоснование выбранного севооборота.

Севооборот — научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени и на территории или только во времени.

Элементы севооборота:

• Поле севооборота — равные по площади участки пашни, на которые она разбивается согласно схеме при нарезке севооборота. Поля севооборота должны отличаться по размеру не более 3 — 5 % друг от друга, чтобы при перемещении культур по полям величина урожая оставалась неизменной.
• Звено́ севооборота — часть севооборота, состоящая из двух — трёх культур или чистого пара и одной — трёх культур.
• Система севооборотов — совокупность принятых в хозяйстве различных типов и видов севооборотов.
• Введение севооборота — перенесение разработанного проекта севооборота на территорию землепользования хозяйства.
• Введённый севооборот — севооборот, проект которого перенесён на территорию землепользования хозяйства.
• План освоения севооборота — схема размещения возделываемых сельскохозяйственных культур по полям на период освоения севооборота.

Данные научно-исследовательских  учреждений и опыт передовых хозяйств наглядно показывают, что сельскохозяйственные культуры при возделывании в севооборотах дают значительно больший урожай, чем при бессменном посеве на одном  и том же поле в течении нескольких лет. По данным Всероссийского научно-исследовательского института сои, урожай сои в среднем за 8 лет в севооборотах составил 14,5 ц/га, а при бессменном посеве – 10,3 ц/га. 

В основе севооборота лежит  научно обоснованная структура посевных площадей, то есть рациональное соотношение площадей под различными сельскохозяйственными культурами и чистыми парами. Ее устанавливают в соответствии со специализацией хозяйства и государственным планом продажи сельскохозяйственной продукции.

При построении схем севооборота  учитывают почвенно-климатические условия, в частности среднегодовое количество осадков и их распределение по периодам года, а  также биологические особенности возделываемых культур.

Ниже в таблице указаны  характеристики севооборота моего  варианта задания.

Глубина пахотного горизонта = 22 см, объемная масса =1,16 г/см³

1.4.Методика расчета  комплексного агрохимического показателя  для оценки уровня плодородия пахотного горизонта почв полей севооборота.

Методика расчета комплексного агрохимического  показателя(КАП) основана на оценке в баллах  каждого агрохимического свойства и учете оптимальности соотношения между ними через « коэффициент оптимальности».

Величина бальной оценки (В) определяется по формуле:

В= ((Х_фак-Х_мин) / ( Х_опт – Х _мин) )  * 100,

где Х _фак., Х_опт., Х_мин. –фактическое, оптимальное и минимальное значение каждого учтенного агрохимического свойства.

Оценка плодородия по величине КАП выполняется для каждого  поля расчетного севооборота по следующей схеме:

1. Оценить каждое свойство в баллах (В) по вышеприведенной формуле.
2. Найти сумму баллов по всем свойствам.
3. Найти среднее значение ( ОП – обобщающий показатель) делением суммы баллов на число показателей.
4. Найти отклонение от ОП величины балльной оценки каждого свойства без учета знака .
5. Найти сумму отклонений.
6. Рассчитать коэффициент оптимальности по выражению

К _опт= 1- сумма отклонений / сумма баллов

7. Рассчитать величину КАП путем умножения ОП на К_опт.

1.5.Методика расчета  потребности в удобрении на  заданный уровень урожайности основных культур севооборота.

1. Согласно заданию нужно определить набор культур, входящих в состав севооборота.

2.Определить тип почвы,  соответствующий заданному севообороту.

3. В соответствии с диаграммой определить форму расчетного задания, включающую  «уровень окультуренности», степень обеспеченности подвижными формами питательных веществ: азота, фосфора, калия, планируемую урожайность культур в т. на гектар.

4. Рассчитать массу (М) пахотного горизонта в тоннах на гектар (т/га) по формуле :

М-Н*ОМ*10000,

где Н- мощность горизонта в метрах,

ОМ – объемная масса(плотность  почвы) в т.на м. кВ.

10000 – площадь гектара  в квадратных метрах.

5. Рассчитать запас каждого элемента питания в кг. на гектар(кг./га.) по всем полям севооборот по формуле :

Запас(элемента N,Р,К) = М*С / 1000000, (кг/га.)

где, М – масса пахотного  горизонта в кг. на га.

С - содержание питательного элемента в мг. на кг.

1000000 – перевод результата  в кг.

6. Определить по приложению 10 коэффициент использования каждого питательного элемента сельскохозяйственной культурой из почвы и рассчитать запас элемента в кг. на га. в  доступной форме путем умножения общего запаса на соответствующий коэффициент.

7. Найти  возможный вынос питательного вещества урожаем расчетной культуры в кг. на тонну продукции.

 8. Рассчитать возможную урожайность культуры путем деления запаса элемента в доступной для растения форме на вероятностный вынос.

9. Найти величину недостающего количества питательного элемента по разности

 10. Минерального удобрения (например – аммиачная селитра, суперфосфат, калийная соль или др.),определить возможный коэффициент использования элемента сельскохозяйственной культурой из удобрения.

11. Рассчитать количество минерального удобрения на планируемую урожайность в кг. на гектар с учетом коэффициента использования его из удобрения, т.е. разделить показатель на коэффициент.

12. Определить количество минерального удобрения, которое следует внести на гектар путем деления 100% на « действующее вещество,%» и умножения полученного числа на расчетную норму удобрения в кг. на гектар.

13. Рассчитать возможную урожайность культур по запасу питательного элемента в доступной для растений, т.е. разделить показатель на соответствующий показатель.

14. Рассчитать «Условный экономический эффект» от внесения минерального удобрения, взяв величину урожайности, определенную содержанием питательного вещества в почве, находящегося в минимуме.

1.6. Методика расчета  потребности органических, минеральных  и известковых удобрений для  оптимизации плодородия полей  севооборота.

Расчет потребности в  удобрениях  и извести для оптимизации  плодородия пахотных земель хозяйства производится для заданного севооборота. Для этого берутся поля , показатели которых по содержанию гумуса, подвижного фосфора и калия, гидролитической кислотности находятся ниже средней степени обеспеченности по группировке , применяемой в системе агрохимической службы Приморского края.

Для расчета потребности  в удобрениях следует ориентироваться  на величины:  содержание гумуса 3%,  подвижного фосфора 25, подвижного калия 80 мг. на кг., гидролитическая кислотность – 4 мэкв на 100г. почвы.

Расчет потребности в  органическом удобрении проводиться  в следующей последовательности. Для каждого поля с содержанием гумуса менее 3% рассчитывается запас гумуса в тоннах на гектар. В начале находится масса пахотного горизонта на площади 1га.

М (масса)= Н* ОМ* 10000  м.кв.

где Н- мощность пахотного горизонта(м)

ОМ  - объемная масса(т./м.)

10 000 – площадь (га, м .кв.)

Находим разность между «заданной» величиной содержания гумуса (3%) и  фактическим содержанием на расчетном  поле в процентах. Масса горизонта  берется за 100 % и по простейшей пропорции находим недостающее содержание гумуса в т. на га.

Восполнение недостатка гумуса возможно путем внесения навоза, соломы, многолетних трав и сидеральных  культур. При расчетах удобнее ориентироваться на навоз. При этом надо учитывать, что тонна навоза содержит примерно 25% сухого вещества, коэффициент гумификации которого принято считать равным 20 %. Следовательно, из одной тонны навоза возможно получить 50 кг. гумуса. Остается рассчитать ,сколько тонн навоза потребуется на один гектар и на всю площадь поля.

Расчетная формула потребности  извести имеет вид:

Д  извести = (Гк * 10 * 50 * Н * ОМ * 10000) / 1000000  (  т./га.)

где  Гк. * 10 – гидролитическая кислотность , мэкв/кг. почвы

Н – мощность пахотного  горизонта , м.

ОМ – объемная масса( плотность почвы) , т./м.

10000 -  площадь га, и. кв.

1000000 – перевод результата  в г./ га.

Порядок  расчета дозы извести.

1. выбираем поля с величиной гидролитической кислотности (Гк.) более 4 –х мэкв/ 100 г.
2. Находим разницу между фактической величиной Гк. И 4 мэкв./ 100 г.
3. Полученную величину подставляем в формулу  и находим потребность в извести для нейтрализации избыточной кислотности.

1.7. Методы  расчета  и обоснование экономической  эффективности предлагаемой системы удобрений.

 При оценки экономической эффективности следует пользоваться следующими экономическими категориями.

Стоимость валовой продукции  – определяется с учетом цены(розничная, сдаточная, закупочная) за единицу продукции.

Стоимость дополнительной продукции  –рассчитывается по разности между ее стоимости в расчетном варианте и контроле.

Себестоимость продукции  – это сумма производственных затрат в денежном выражении, отнесенная на единицу  продукции.

Чистый доход – (прибыль) определяется по разности между стоимостью валовой продукции и производственными затратами(себестоимости).

Рентабельность( прибыльность) – это конечный результат или показатель экономической эффективности применения средств повышения урожайности исследуемой культуры или любого другого проводимого мероприятия.

Рентабельность рассчитывается по формуле:

Р=(Ч:З)*100%

Где Ч –чистый доход ,руб./га.

З – затраты на выращивание урожая руб./га.

Примечание:

Стоимость 1 тонна удобрений  и ГСМ берутся по реальным ценам  на данный год. Основные показатели затрат и порядок их определения в  относительных величинах приведены. Следует учитывать непостоянство затрат на приобретение минеральных удобрений, ГСМ, а также закупочные цены на продукцию, устанавливаемую ежегодно руководством края.

Расходы на ГСМ, при использовании стандартной сельскохозяйственной техники, составляет 10% от производственных затрат, семена 12%,  средства защиты от сорняков, вредителей и болезней 1%, заработная плата  10% , амортизационные расходы на содержание и обслуживание сельскохозяйственной техники 12%, накладные расходы 10%. При возделывании овощных культур, требующих больших затрат ручного труда, заработная плата составляет 30%.

Расходы на минеральные удобрения, например по состоянию на 2008 г. составляли: диаммофоса 26800, аммиачная селитра 15600, хлористый калий 11200,сульфат аммония 7300,суперфосфат простой гранулированный 23000 руб. за тонну. Закупочная цена на сельскохозяйственную продукцию ежегодно утверждается губернатором края. В 2008 г. она составляла : соя – 7.5- 8.5 тыс.руб. за тонну, овес и ячмень – 6, пшеница – 6.6, кукуруза на зерно -8, картофель -7.

Глава 2. «Результаты  исследования»

2.1.Потребность  минеральных удобрений на планируемую  урожайность культур.

Таблица. 2. Расчет потребности минеральных удобрений на планируемую урожайность культур севооборота.