Разработка систем удобрений в севообороте

Содержание

Введение………………………………………………………………………….2

1 Характеристика хозяйства…………………………………………………….4

1.1 Почвенно-климатические условия  хозяйства……………………………...6

1.1.1 Характеристика климатических  условий………………………………...6

1.1.2 Агрономическая характеристика  почв хозяйств………………………...8

1.2 Севообороты хозяйства……………………………………………………..11

2 Агрохимическое окультуривание полей…………………………………….12

2.1 Обеспечение бездефицитного баланса гумуса в почве…………………..16

2.2 Поголовье скота и годовое накопление навоза…………………………...19

3 Система удобрения в севообороте…………………………………………...23

3.1 Расчёт норм удобрений под планируемый урожай……………………….23

3.2 Расчёт норм удобрений методом Вагнера (по планируемой прибавке урожая)………………………………………………………………………………29

3.3 Потребность севооборота в удобрениях для получения планируемого урожая………………………………………………………………………………..30

3.4 План распределения и технология применения удобрений в севообороте

……………………………………………………………………………………30

3.5 Определение потребности в складских помещениях…………………….39

3.6 Баланс питательных веществ в севообороте……………………………....41

4 Агрономическая эффективность применения удобрений в севообороте…44

5 Влияние удобрений на качество продукции и окружающую среду……….46

Выводы и предложения…………………………………………………………50

Список литературы……………………………………………………………………………..51

Введение

    Под системой удобрения  понимается общая схема размещения  всех удобрительных средств по полям и культурам севооборота с указанием видов удобрений, доз, сроков и способов их внесения. При этом учитываются биологические особенности удобряемых культур, почвенно-климатические и организационно-хозяйственные условия, наличие местных и возможность приобретения промышленных удобрений, устанавливается их агроэкономическая эффективность.

   Основные звенья системы удобрения в хозяйстве следующие:

1. Организация накопления, хранения и учета удобрений.
2. Рациональное распределение удобрений по объектам использования (севообороты, защищенный грунт, многолетние насаждения, пастбища и др.)
3. Подготовка, транспортировка и внесение удобрений при максимальной (комплексной) механизации этих процессов.
4. Организация агрономического контроля за действием удобрений и учет их агрономической эффективности.

   Прогресс в земледелии – это комплексный процесс, где удобрения являются сильным, но всего лишь одним из факторов роста продуктивности земли. Недостаточно применять много удобрений, чтобы получить планируемый урожай с наибольшей окупаемостью издержек. Общий успех будет определяться правильным сочетанием применения удобрений с другими агротехническими и организационно-экономическими мероприятиями, которые вместе взятые должны подкреплять друг друга. Эффект от удобрений дополнительно повышается за счет структурных сдвигов, уменьшения доли пара, внедрения интенсивных сортов, культур и технологий. Только на основе применения удобрений удается производить необходимое количество продуктов питания и одновременно избежать истощения почв [6].

   Цель курсовой работы  – разработать систему удобрений  в ООО «Чашинское» Каргопольского района Курганской области.

   Основные задачи:

- характеристика хозяйства;

- бонитировка почв;

- определить степень окультуривания  полей в хозяйстве;

- разработать систему удобрений  в севообороте;

- определить агрономическую эффективность  применения удобрений в севообороте

- установить влияние удобрений  на качество продукции и окружающую  среду.

1. Характеристика хозяйства

Таблица 1 – Сведения о хозяйстве

ООО «Чашинское» располагается в северо-западной части Курганской области. Площадь землепользования – 7630 га, из которой 3812 га занимает – пашня, 1309га – сенокосы, 1714га – пастбища. Основное направление в развитии хозяйства – производство зерна. Данное хозяйство является фермой КРС, поголовье скота составляет – 738 голов, преобладающими является молодняк КРС.

1. Почвенно-климатические условия хозяйства
1. Характеристика климатических условий

  Северо-западный район, в который входит Каргапольский район, характеризуется как умеренно теплый. Климат континентальный, характеризуется коротким теплым летом, умеренно суровой малоснежной зимой. Уральские горы, препятствуя прохождению влажных воздушных масс, усиливают континентальность климата. Зимой образуется устойчивая область высокого давления. Массы континентального выхоложенного воздуха, поступающие с Западной Сибири и Казахстана, приносят морозную и сухую погоду. Летом область находится преимущественно под влиянием низкого давления. Вторжение масс арктического воздуха сказывается на формировании климата больше теплый период, чем зимой. Весной арктические воздушные массы повсеместно приводят к заморозкам. Летом сухие холодные массы воздуха под влиянием подстилающих поверхности прогреваются, еще более обезвоживаются и транспортируются в континентально-тропический воздух, усиливая развитие засух и появления суховеев.

   Север области это полоса мелколиственных лесов таежной зоны. Они представлены березовыми и березово-осиновыми лесами. Тепловые ресурсы достаточны для вызревания зерновых и овощных культур, картофеля, а также особо благоприятны в термическом отношении годы и для более теплолюбивой культуры кукурузы.

   Сумма средних суточных  температур выше 100 колеблется от 2000 до 21000. Гидротермический коэффициент  равен 0.8-1,6. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту сева ранних яровых культур составляют 100-140мм.

   Продолжительность периода  с температурой воздуха выше 100 в пределах района составляет около 130 дней. Средняя многолетняя сумма осадков за вегетационный период 231мм [4].

Таблица 2 – Характеристика климатических условий

по данным ближайшей метеостанции (_Курган, х-д. ст._)

                                                                     название метеостанции

2. Агрохимическая характеристика почв.

ООО « Чашинское» Каргапольского района преобладают следующие типы почв6 чернозем выщелоченный, среднегумусный, тяжелосуглинистый и чернозем обыкновенный, среднегумусный, тяжелосуглинистый.

Чернозем выщелоченный – распространен на пологих, хорошо дренированных склонах, равнинных высоких водоразделах, гривных и увалистых повышениях водоразделов, на высоких надпойменных террасах .Выщелоченные черноземы имеют следующее строение профиля и морфологические признаки генетических горизонтов(А,В1,В2,ВС,С).

По содержанию гумуса пахотные выщелоченные черноземы в настоящее время относятся преимущественно к виду малогумусные. В пахатном слое содержание гумуса чаще всего менее 6% с колебаниями от 5,9% до 4,5%. Важной характеристикой качественного состава гумуса является относительное содержание в нем основных групп гумусовых веществ – гуминовых кислот, фульвокислот и гуминов. Гумус черноземов отличается преобладанием гуминовых кислот над фульвокислотами. Важным показателем качественного состава органического вещества почвы является обогащенность  его азотом. В выщелоченных черноземах области обогащенность гумуса азотом средняя или низкая

Качественный состав гумуса оценивается также по содержаниюв нем растворимых в 0,1н NaOH, или лабильных форм, участвующих в снабжении почвы элементами питания В пахотных выщелоченных черноземах количество лабильных форм гумуса варьирует в течение вегетационного периода и в зависимости от общего  содержания гумуса, но во всех случаях достаточно высоким. Максимальное содержание лабильных форм отмечается в середине вегетационного периода в черноземах с достаточно высоким содержанием гумуса.

Физико-химические свойства выщелоченных черноземов благоприятны для сельскохозяйственного использования этих почв. Сумма обменных оснований в пахотном слое 30-45 м..–экв.на 100г почвы. В составе обменных катионов преобладает кальций. Содержание обменного магния также значительно варьирует, но всегда уступает количеству кальция. В верхних горизонтах всегда присутствует небольшое количество обменного водорода, обуславливающую потенциальную кислотность. Гидролитическая кислотность чаще всего составляет 3-4 м.-экв. на 100г почвы и обуславливает некоторую недонасыщенность основаниями. Степень насыщенности основаниями составляет около 90%.

Чернозем обыкновенный – морфологическое строение профиля обыкновенных черноземов аналогично выщелоченным (А, В1, В2, ВС и С). Горизонты А и В1 имеют комковатую или пылевато-комковатую структуру, но в отличии от выщелоченных, свободные карбонаты кальция накапливаются выше, в горизонте В2, или даже в нижней части гумусового горизонта В1, о чем свидетельствует вскипание от 10% НСL.

Отдельные массивы обыкновенных черноземов выделяются на возвышенных участках водоразделов. Почвообразующими породами служат древнеаллювиальные, делювиальные или элювиально-делювиальные иловато-песчаные отложения [2].

   В пахотных слоях этих почв содержание гумуса колеблется от 6,0 до 6,5%. Сумма обменных оснований от 40,62 – 100мг* экв./ 100г почвы, в составе поглощенных оснований преобладает кальций. Степень насыщенности основаниями составляет 5,6, что говорит о слабой кислотности. Содержание азота колеблется от 10,1-17,8 мг/кг почвы, фосфора от 68 до 111 мг/кг почвы, калия 113-155 мг/кг почвы. Таким образом физико-химические свойства черноземов данного хозяйства благоприятны для сельскохозяйственного применения. ( таблица3). 

Таблица 3 – Агрохимическая характеристика полей

1.2 Севообороты хозяйства

Таблица 4 – Схема севооборота, для которого разрабатывается система

применения удобрений

Исходя из таблицы №4, можно сказать, что в хозяйстве ООО «Чашинское» Каргапольского района прибавка удобрений на год разработки будет составлять: по пшенице (147га) – 0,27 т/га; по кукурузе – 2,9 т/га; по пшенице (155га) – 0,27т/га; по ячменю – 0,27т/га.

2 Агрохимическое окультуривание полей

  Наиболее эффективный метод  воздействия на почвенное плодородие, способу капитального ремонта  земель с низким уровнем плодородия  является проведение комплексного агрохимического окультуривания полей (КАХОП). За счет выполнения на конкретном поле комплекса агрохимических работ (внесение повышенных, научно-обоснованных норм органических и минеральных удобрений, проведение мелиорации и химзащитных мероприятий, а при необходимости культуртехнических и противоэрозионных) почвенное плодородие доводится в относительно короткие сроки до заданных нормативов.

   Все работы по КАХОП  осуществляются только в соответствии  с проектно-технологической документацией, при разработке которой используются материалы агрохимического обследования или мониторинга гумусного состояния, наличия питательных веществ и реакции почвенного раствора [7].

   В нашей стране большие  площади занимают кислые и  щелочные солонцеватые почвы. Для улучшения этих почв необходима химическая мелиорация  их в сочетании с другими агротехническими мероприятиями. Методы химической мелиорации кислых и солонцовых почв основаны на изменении состава поглощенных катионов. Для нейтрализации кислых почв их необходимо известковать, а для устранения повышенной щелочности  гипсовать [1].

   Солонцы характеризуются плохими физическими, водно-физическими и физико-механическими свойствами. Основными химическими мелиорантами солонцов являются гипс и фосфогипс (отходы производства двойного суперфосфата и комплексных удобрений). Для гипсования можно применять и такие отходы промышленности, как хлористый кальций (отход садового производства), железный купорос (отход лакокрасочной промышленности), дефекат (отход сахарной промышленности). Используют и природные кальцийсодержащие материалы – мел и глиногипс.

    Расчет доз гипса для  химической мелиорации солонцовых  почв проводится с учетом степени солонцеватости. При гипсовании малонатриевых солонцов (менее 20% натрия от емкости обменного поглощения) доза определяется по формуле:

DCaSO4=0,086*h*d*Na

Где: DCaSO4 – доза гипса для полного вытеснения обменного натрия, т/га; h – мощность гипсуемого слоя, см; d –объемная масса гипсуемого слоя, г/см3; Na – содержание обменного натрия в почве, мг-экв/100г.

   При гипсовании средне- и  многонатриевых солонцов (более 20% натрия от емкости поглощения) расчет ведется с учетом допустимого сохранения в поглощающем комплексе солонцов до 10% обменного натрия.

DCaSO4=0,086* h*d*(Na – 0,1*Т)

Где: Т – емкость поглощения почвы, мг-экв/100г.

Для объективного решения вопроса о нуждаемости почв в известковании необходимо учесть сочетание трех ее признаков: механического состава, величины рН и степени насыщенности почв основаниями. Все почвы по нуждаемости подразделяются на сильно нуждающиеся, средне, слабо и не нуждающиеся.

Дозу нейтрализующего вещества для известкования кислых почв принято рассчитывать в количестве CaCO3 в тоннах на 1гектар. Полная доза CaCO3 определяется по величине гидролитической кислотности в мг-экв. на 100г почвы. Исходя из этого, доза  CaCO3 для нейтрализации кислотности рассчитывается по формуле:

D CaCO3=Нг*10000*3000*50/1000000000=1,5* Нг

где D CaCO3 - доза CaCO3,т/га; Нг – гидролитическая кислотность почвы,мг-экв. на 100г почвы; 10000 – для пересчета 100г в 1т почвы; 3000 – усредненная масса пахотного слоя 1 гектара; 50 – молярная масса эквивалента CaCO3, г/моль; 1000000000 – количество мг в 1 тонне.

Таблица 6 – Расчет потребности в гипсовании солонцовых почв

Вывод: Норма внесения гипсового материала на 1га составляет 52,3т, значит на всю площадь солонцов в ООО «Чашинское» нужно внести 110,5т мелиоранта.

Таблица 7 – Расчет потребности кислых почв в известковании пахотного слоя

Вывод: Норма внесения гипсового материала на 1га составляет 5,7т, значит на всю площадь солонцов в ООО «Чашинское» нужно внести 119,7т мелиоранта.

1. Обеспечение бездефицитного баланса гумуса в почве

Органические удобрения – второй по значению (в количественном отношении) источник гумуса в пахотных почвах. В отличие от растительных остатков в навозе и торфяных компостах до 50% их массы составляют готовые гумусовые вещества. Органические удобрения характеризуются узким отношением С : N (ниже 20-25). Оптимальная доза органических удобрений составляет 15-40 т/га в год в зависимости от культуры. Однако фактически вносится значительно меньше.

Влияние обработок почвы на условия гумусообразования проявляется разносторонне. В результате механических обработок происходит равномерное распределение массы органических удобрений и послеуборочных остатков в пределах пахотного слоя, что положительно сказывается на гумификации: улучшается аэрация, возрастает скорость разложения как источников гумуса, так и самого гумуса. Снижение содержания гумуса и ухудшение структурного состояния почв – негативные последствия интенсивных обработок.

Влияние минеральных удобрений на гумусовое состояние почв может быть прямым и косвенным. Прямое проявляется в изменении условий гумификации; косвенное – через посредство растений. При внесении минеральных удобрений увеличивается урожай и количество послеуборочных остатков, что приводит к увеличению содержания гумуса. Однако очень высокие дозы минеральных удобрений могут приводить к угнетению почвенной биоты, ухудшению физических свойств почв и условий гумусообразования.

Отчуждение с урожаем сельскохозяйственных культур азота, углерода и зольных элементов вызывает некоторый сдвиг равновесного состояния. Гумусовое состояние пахотных почв с постоянной в течение длительного времени системой земледелия приближается к квазиравновесному. Степень изменения гумусового состояния пахотных почв зависит от того, насколько сильно изменились условия гумусообразования. При освоении целинных почв под пашню происходит снижение содержания гумуса из-за уменьшения количества источников гумуса и усиления минерализации. Наиболее резкое снижение происходит впервые 10-20 лет после распашки. В этот период минерализуется наименее устойчивые группы гумусовых веществ. В дальнейшем устанавливается новый, более низкий, уровень содержания гумуса, соответствующий новым условиям гумусообразования. При внесении органических удобрений содержание гумуса повышается до уровня соответствующего дозе внесения органических удобрений, при этом соответственно изменяются запасы и состав гумуса. Чем больше вносится органических удобрений, тем более высокий уровень стабилизации содержания и запасов гумуса устанавливается в почве. Таким же образом устанавливаются уровни стабилизации содержания, запасов и качественного состава гумуса при изменении других факторов и условий гумусообразования [3].

Определение среднегодовой потребности поля в возмещении сухого органического вещества для обеспечения бездефицитного баланса гумуса в почве ведётся по формуле:

Б = А-0,001×Т2 +0,029×В-0,026×С,

где: Б – среднегодовая потребность поля в сухом органическом веществе для обеспечения бездефицитного баланса гумуса, т/га;

        А – величина, зависимая от механического состава  почвы (для глинистых почв – 3,03, тяжелосуглинистых – 2,75, среднесуглинистых– 2,36,  легкосуглинистых – 2,12, супесчаных – 1,95, песчаных – 1,57);

Т – ёмкость обменного поглощения катионов, мг-экв/100г;

В – доля пропашных культур в структуре севооборота,%;

С – доля многолетних трав в структуре севооборота,%.

Таблица 8 – Среднегодовая потребность севооборота в органическом веществе