Система удобрений в севообороте

Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………..3

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ХОЗЯЙСТВЕ………………………………………..5

1.1 Характеристика природно-климатических и почвенно-агрохимических условий применения удобрений………………………………………………...5

1.2 Краткая характеристика животноводческой отрасли хозяйства как источника органических удобрений…………………………………………….8

2 СИСТЕМА УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ……………………………….14

2.1   Планирование урожая сельскохозяйственных культур………………….16

2.2 Баланс органического вещества в севообороте и определение потребности в органических удобрениях……………………………………………………….19

2.3   Расчет норм удобрений под планируемый урожай………………………20

2.4   Расчет потребности, план распределения удобрений и технология применения……………………………………………………………………….22

2.5   Баланс питательных веществ в севообороте……………………………...26

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ В СКЛАДСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ  ДЛЯ ХРАНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И МЕЛИОРАНТОВ………………………………29

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СИСТЕМ УДОБРЕНИЙ……………………………………………………………………..30

5 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ УДОБРЕНИЙ И МЕЛИОРАНТОВ……………………………………………...32

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ…………………………………..34

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………...35

ВВЕДЕНИЕ

На современном этапе развития сельскохозяйственного производства главная задача химизации земледелия состоит в повышении ее эффективности путем более рационального применения удобрений, в переходе от разрозненных приемов удобрения отдельных культур к научно обоснованной системе.

Система удобрения – план применения органических и минеральных удобрений в хозяйстве, севообороте и под отдельные культуры, предусматривающий научно обоснованное, экономически наиболее эффективное и экологически безопасное их распределение, сочетание, дозирование, место, срок и способ внесения под отдельные сельскохозяйственные культуры. При этом учитываются биологические особенности растений, почвенно-климатические условия, наличие и возможность приобретения промышленных удобрений.

Система удобрений разрабатывается по каждому полю на полную ротацию севооборота и решает следующие задачи:

- повышение урожая сельскохозяйственных  культур и его качества;

- достижение высокой оплаты  удобрений прибавкой урожая;

- эффективное использование плодородия  почв, его воспроизводство или  повышение;

- повышение производительности  труда в сельскохозяйственном производстве;

- стабилизация биоценозов и  экологических систем.

Разработанная система должна удовлетворять следующим требованиям:

1. Обеспечивать получение запланированных урожаев культур севооборота при высоком качестве продукции.
2. Обеспечивать сохранение или повышение плодородия почв.
3. Способствовать полному и эффективному использованию местных органических удобрений.
4. Включать наиболее эффективные приемы применения минеральных удобрений.
5. Технологические приемы применения удобрений должны соответствовать технологиям возделывания культур севооборота и не усложнять их.
6. Обеспечивать охрану окружающей среды.

Главной задачей данной курсовой работы является разработка эффективной системы удобрений, которая позволит сохранить плодородие почвы и получить высокий урожай сельскохозяйственных культур. [1]

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ХОЗЯЙСТВЕ

                                               Вариант № 30

Почвенно- климатическая зона: Степная

Район: Брединский

Хозяйство: АОЗТ Восточное

Поле № 13

Площадь: 190 га

Почва: Чернозем обыкновенный

Севооборот: Пар - Яровая пшеница – Яровая пшеница – Однолетние травы (горох + овес) – Ячмень – Ячмень.

 Климатические условия. Степная зона Челябинской области представлена степью предгорий и равнинами, включает Октябрьский, Брединский, Варненский, Карталинский, Кизильский, Троицкий административные районы. На ее территории расположен второй по численности населения и развитию промышленности город области — Магнитогорск и город Троицк.

 Степная зона Челябинской области отличается достаточно теплым и умеренно засушливым климатом. Продолжительность периода активной вегетации растений составляет более 135 дней. За это время сумма активных температур составляет 2100˚С (таблица 1). Агрометеорологи считают, что в степной зоне области теплом обеспечены все сорта культур средней полосы и раннеспелые сорта теплолюбивых культур.

Таблица 1 – Характеристика климатических условий применения удобрений

В тоже время характерной особенностью погодных условий этой зоны является возврат холодов и заморозки. Весной они случаются до 27…30 мая, осенью до 9…10 сентября, поэтому продолжительность безморозного периода здесь - 100 дней.

   Сумма осадков за год составляет 350 мм, гидротермический коэффициент не превышает единицы. Устойчивый снежный покров в предгорной степной зоне устанавливается в середине ноября и сохраняется 140 дней.

   За вегетационный период выпадает 180 мм осадков. К началу весенних полевых работ запас продуктивной влаги в метровом слое почвы составляет 120 мм, что обеспечивает потребность сельскохозяйственных культур на 40…50%.

   Зима на территории степной  и равнинной зоне малоснежная  и морозная. Высота снежного покрова  обычно не превышает 20 см, абсолютный  минимум температур в воздухе - 440С. Почва глубоко и сильно промерзает, поэтому озимые культуры при таких условиях, как правило, погибают. Таким образом, в степной зоне предгорий и равнинной части первостепенное значение в земледелии имеют мероприятия по накоплению и сохранению влаги. [2]

 Почвенные условия. Характерной особенностью чернозёмов обыкновенных является отсутствие иллювиального горизонта и залегание карбонатов на нижней границе гумусового горизонта. Мощность гумусового горизонта 28-43см.

Емкость поглощения катионов у чернозёмов обыкновенных достаточно высокая – в пахотном слое 38-49мг-экв/100г почвы.

Почва характеризуется высокой влагоёмкостью и высокой обеспеченностью элементами питания. У чернозёмов обыкновенных повышенное содержание карбонатов наблюдается уже с глубины 30-40 см, поэтому реакция почвенной среды, как правило, близка к нейтральной. В составе поглощенных оснований преобладает кальций – до 90%. Количество обменного натрия может возрастать до 10% и более. Для данной почвы характерно рыхлое сложение пахотных и подпахотных горизонтов (0,91-1,09 г/см3). Содержание гумуса в пахотном слое колеблется в пределах  4-7% (средний и повышенный уровень обеспеченности). Запас гумуса в слое 0-20 см составляет обычно 100-150 т/га. Валовые запасы азота в чернозёмах обыкновенных колеблются  от 12,4 до 23,6 т/га, содержание фосфора низкое (25-28 мг/кг), запасы обменного и подвижного калия весьма велики (обменного – 190-253 мг/кг, подвижного – 123-209 мг/кг).

Таким образом, можно сказать, что агроценозы на таких почвах, как правило, будут иметь большую продуктивность. [2]

Почвенно-агрохимическая характеристика сельскохозяйственных угодий хозяйства приведена в таблицах 2,3.

Таблица 2 – Состав почвенного покрова с.-х. угодий хозяйства

Вывод: В данном хозяйстве в составе почвенного покрова на пашне преобладают чернозёмы выщелоченные (12100) и обыкновенные (6396). Эти почвы характеризуются высокой влагоёмкостью, обеспеченностью элементами питания, хорошими физическими свойствами, поэтому агроценозы на таких почвах, как правило, имеют большую продуктивность.

Таблица 3 – Агрохимическая оценка с.-х. угодий хозяйства

Вывод: Агрохимическая оценка с.-х. угодий хозяйства показывает, что почвы Брединского района имеют оптимальную кислотность и высокую обеспеченность обменным калием, но содержат мало подвижного фосфора.

1.2 Краткая характеристика животноводческой отрасли как источника органических удобрений

Навоз - Это смесь твердых и жидких выделений различных животных с подстилкой (подстилочный) или без нее (бесподстилочный).

Состав подстилочного навоза зависит от количества и соотношения твердых и жидких выделений животных и подстилки. У лошадей, овец и крупного рогатого скота твердых выделений больше, а у свиней меньше, чем жидких. Твердые и жидкие выделения неравноценны по составу и удобрительной ценности: почти весь фосфор (более 95 %) содержится в твердых, а от 50 до 75 % азота и не менее 80-90 % калия - в жидких выделениях.

Азот, фосфор и сера твердых выделений всех животных входят в состав различных органических соединений и могут быть доступными растениям только после минерализации. В жидких выделениях все питательные элементы находятся в легкоминерализуемой и легкорастворимой формах и очень быстро под влиянием микроорганизмов становятся доступными растениям. Калий, кальций и магний и в твердых, и в жидких выделениях находятся в наиболее подвижных, усвояемых для растений формах.

Твердые выделения очень богаты микроорганизмами, а жидкие в момент выделений их вообще не содержат, но, перемешиваясь с твердыми, очень быстро обогащаются имеющимися в среде микроорганизмами.

Вместе с твердыми и жидкими выделениями животных в состав навоза входит подстилка, которая увеличивает количество навоза и влияет в зависимости от вида и количества ее на химический состав и потери питательных элементов из него. Подстилка впитывает жидкие выделения животных и образующийся при разложении мочи аммиак, т. е. уменьшает потери азота, калия и других растворимых в воде элементов и газов. Подстилка уменьшает влажность экскрементов, они становятся более рыхлыми, что убыстряет их микробиологическое разложение, облегчает погрузку, транспортировку, внесение и заделку навоза.

Способы хранения навоза

      Плотное (холодное) хранение. Это укладка навоза в навозохранилище или в полевые штабеля послойно шириной 5-6м и высотой 1м (длина зависит от размеров хранилища и качества навоза) с немедленным уплотнением. На уплотненный слой укладывают и сразу же уплотняют последующие до тех пор, пока высота всех уплотненных слоев не достигнет 2,5-3,0м. Уплотненный штабель  сверху слоем 8-15см накрывают торфом, резаной соломой  или почвой, а сбоку, вплотную к первому, укладывают так же и уплотняют второй и тоже накрывают, затем следующий и т.д., пока не заполнится  все навозохранилище.

   В уплотненном навозе  температура зимой не поднимается  выше 15-250С, а летом - 30-350С, поэтому такой способ хранения называют холодным. Все поры навоза при этом максимально насыщены диоксидом углерода и водой, что замедляет микробиологическую деятельность, препятствует распаду карбоната аммония на аммиак, воду и углекислый газ. Поэтому потери органического вещества и азота, а также количество стекающей навозной жижи при таком способе хранения минимальны. Полуперепревший навоз зимой образуется через 3-4 месяца, перепревший - через 7-8 месяцев после закладки штабеля.

   Хранение навоза под скотом - другой  вариант плотного хранения. Его применяют при беспривязном содержании животных в полевых загонах, на выгульных площадках и в животноводческих  помещениях. При этом по всей площади настилают торф или солому слоем 30-50см; эта подстилка перемешивается с экскрементами животных и ими же уплотняется. При увлажнении верхнего слоя добавляют следующие слои подстилки и т.д. При обильном и своевременном добавлении подстилочных материалов все жидкие выделения (и жижа) сохраняются в навозе, что приводит к минимальным потерям азота и органического вещества. При таком методе накопления и хранения навоза он в зимнее время согревает животных, облегчает уход за ними. Убирать и сразу вносить в почву полуперепревший навоз можно не более 2-3 раз в год.

   Рыхлоплотное (горячепресованое) хранение. Применяется, когда нужно быстро разложить, например, сильносоломистый навоз, или с целью биотермического уничтожения семян сорняков и возбудителей желудочно-кишечных заболеваний, которыми чаще заражается свиной и овечий навоз. Свежий навоз укладывают в навозохранилища рыхлым слоем высотой до 1м, причем зимой его прикрывают соломой или торфом, чтобы сохранить тепло. Микробиологические процессы в анаэробных условиях приводят к бурному разложению органических веществ, и когда температура навоза поднимается и достигает 60-700C, его уплотняют и на него укладывают следующий рыхлый слой, который при достижении 60-700C также уплотняют, и т.д. пока высота штабеля не достигнет 2-3м. После уплотнения навоза температура его должна снижаться до 30-350C и разложение соответствует плотному хранению. При таком способе хранения получается значительное количество жижи, полуперепревший навоз образуется через 1,5-2мес, а перепревший 4-5мес.

   Рыхлое (горячее) хранение. Наблюдается только при отсутствии заботы об этом ценном удобрение. Кроме больших потерь азота и органического вещества  плохое качество навоза при рыхлом хранении вызвано неравномерностью его разложения: в одних местах (обычно внутри куч) он сильно разлагается, в других (по краям) пересыхает и остается плохоразложившимся. При таком бесхозяйственном хранении наблюдается и максимальные потери жижи из навоза.

      Вывозку из навозохранилищ, скотных дворов и ферм и  укладку каждого штабеля навоза  в поле зимой нужно выполнять  за 1 день, иначе он промерзнет, что резко снизит его удобрительную ценность. Площадки в поле выбирают на возвышенных местах, очищают от снега и засыпают 20-25 - сантиметровым слоем торфа или разной соломы. Навоз укладывают штабелями шириной 3-4м и более, высотой 2,0-2,5м, которые располагают рядами на расстояниях, равных рабочему ходу навозоразбрасывателя. Для уничтожения прорастающих семян сорняков поверхность навоза обрабатывают гербицидами в рекомендуемых дозах.

Применение навоза

Применение навоза начинают с распределения имеющихся ресурсов его в каждом хозяйстве по севооборотам и внесевооборотным участкам в следующем порядке: овощные, кормовые, полевые - с учетом специализации по наиболее ценным культурам и удаленности от животноводческих ферм, выгонов и площадок.

В пределах каждого агроценоза устанавливают дозы и место внесения навоза с учетом ряда факторов: неодинаковой отзывчивости культур на это удобрение и длительности его действия, организационно-технических возможностей для качественного внесения и заделки удобрения в почву, максимально возможной экономической эффективности и экологической безопасности.

Овощные культуры наиболее требовательны к плодородию почв, многие из них используют как продукты питания без всякой обработки, но отзывчивость на органические удобрения у них неодинакова. На органические удобрения по сравнению с минеральными (при эквивалентных дозах элементов) среди них лучше отзываются стелющиеся (огурец, кабачок, тыква, дыня и т. д.), лук, чеснок, капуста белокочанная (средняя и поздняя), цветная, зеленые культуры и редис.

Кормовые культуры, как правило, располагают вблизи ферм, поэтому транспортные расходы по внесению навоза здесь минимальны. Отзывчивость на органические удобрения по сравнению с минеральными выше у  кормовых культур: кукуруза, однолетние и многолетние травы, кормовые корнеплоды (свекла, турнепс, брюква, морковь).

Наиболее качественное внесение и заделка навоза под любую культуру севооборота наблюдаются в чистых и занятых парах и после раноубираемых предшественников.

Дозы навоза зависят от количества и качества его, способов внесения, биологических особенностей возделываемых культур и возможных уровней продуктивности последних.

 Следует всегда помнить, что  чем беднее почвы и выше  планируемый урожай культур и продуктивность севооборота, тем эффективнее более высокие дозы органических удобрений. [3]

Для разработки системы удобрений необходимо определить накопление навоза за год. Количество навоза рассчитываем на основании поголовья скота по видам животных, имеющихся в хозяйстве (таблица 4).

Таблица 4 - Поголовье скота и выход навоза

Выход навоза всего, т  8037,1

Потери при хранении, т   2620

Выход полуперепревшего навоза с учётом потерь, т 5417,1

       Выход полуперепревшего навоза в год на 1га пашни хозяйства, т   0,16.

2. СИСТЕМА УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ

Севооборот представлен следующими культурами: Пар – Яровая пшеница – Яровая пшеница – Однолетние травы (горох + овес) – Ячмень – Ячмень.

Яровая пшеница - самоопыляющееся растение длинного дня. Корневая система характеризуется слабым развитием, пониженной усвояющей способностью.

Требования к теплу. Яровая пшеница - растение холодостойкое, всходы появляются при 5…70С, наиболее благоприятная температура для прорастания 12…15°С. Всходы переносят непродолжительные заморозки до -100С.

К высоким температурам яровая пшеница довольно устойчива, особенно при наличии влаги в почве. Оптимальная температура воздуха в период налива и созревания 22…25˚С. Сумма активных температур за период всходы - созревание составляет 1500…1750 °С.

Требования к влаге. Яровая пшеница требовательна к почвенной влаге. При прорастании семена мягкой яровой пшеницы поглощают 50-60 % воды от массы сухого зерна.

Требования к почве. Яровая пшеница требовательна к гранулометрическому составу и плодородию почвы. Лучшими для нее считаются структурные черноземные и каштановые, и а также плодородные дерново-подзолистые почвы. На тяжелых глинистых и легких песчаных почвах без внесения высоких норм удобрений она растет плохо.

Яровая пшеница не выносит повышенной засоленности и кислотности почвы. Высокие урожаи она дает на почвах, имеющих нейтральную или слабощелочную реакцию (рНсол 6,0-7,5).

Однолетние травы – горох и овес самоопыляющиеся растения длинного дня. Продолжительность вегетационного периода у овса 70…130 дней, у гороха 70…140 дней. У овса растянутый критический период потребления элементов питания и влаги, который захватывает фазы выхода в трубку, вымётывания и цветения.

Требования к теплу. Овёс, как и горох – сравнительно холодостойкая культура. Семена начинают прорастать  при температуре 1…2˚С у овса и 3..4˚С у гороха. Для цветения овса наиболее благоприятна температура воздуха 18…20˚С, вегетативные органы гороха хорошо формируются при температуре 12…16˚С. Сумма активных температур от всходов до созревания овса составляет в среднем 1350…1650˚С, сумма активных температур для наиболее распространенных сортов гороха составляет 1200…1600˚С.

Требования к влаге. Овёс влаголюбив, горох также требователен к влаге. Коэффициент транспирации изменяется от 400 до 600. Наибольшее количество влаги овес потребляет в период от выхода растений в трубку до цветения, горох в период бутонизации, цветения и завязывания бобов.

Требования к почве. Овёс может произрастать и давать хорошие урожаи на супесчаных, суглинистых, глинистых и торфяных почвах, горох хорошо растет на черноземных, серых лесных и окультуренных дерново-подзолистых почвах. Овес выносит повышенную кислотность почвы, горох на кислых почвах испытывает азотное голодание.

Требование к элементам питания. В начальный период развития овёс резко реагирует на внесение азота. Потребность в фосфоре также особенно проявляется  на первых этапах развития. Потребность в калийном питании одинакова в течение всей вегетации. Горох использует азот неравномерно в течение всего периода вегетации.[4]

Ячмень относится к растениям длинного дня. При коротком световом дне сильно затягивается его колошение. Это самая скороспелая культура, длительность вегетационного периода 60...110 дней.

Ячмень - типичный самоопылитель, цветение и оплодотворение часто проходят до выколашивания. В сухие и жаркие дни цветение наступает рано и заканчивается до полного выколашивания.

Требования к теплу. Яровой ячмень отличается небольшой требовательностью к температуре. Семена могут прорастать, при температуре 1…2°С, что дает возможность высевать их в paнние сроки. Для полного развития ячменя требуется сумма активных температур  1000…1500°С для скороспелых сортом  и 1800…2000 °С для позднеспелых.

Требования   к   влаге. Ячмень - самая засухоустойчивая культура. Имея короткий вегетационный период, ячмень наиболее продуктивно использует и экономно расходует запасы зимне-весенней влаги и успевает налить зерно в первой половине лета до наступления сухой и жаркой погоды. Коэффициент водопотребления около 400.

Требования к почве. Ячмень хорошо приспосабливается к различным условиям выращивания, в то же время он отличается повышенной требовательностью к плодородию почвы. Он очень плохо растет на почвах с повышенной кислотностью, особенно страдают молодые растения. Наиболее пригодны для возделывания ячменя плодородные структурные почвы с нейтральной реакцией (рНС0Л 6,8-7,5). Ячмень плохо переносит избыточное увлажнение. На заболоченных почвах он дает низкие урожаи. Хуже растет на легких песчаных и солонцеватых почвах.

Требования  к элементам питания. Поглощение основных элементов питания  происходит за короткий период. Ко времени выхода в трубку он потребляет почти 67% калия, используемого за весь вегетационный период, до 46% фосфора и значительное количество азота. К началу цветения поглощение питательных веществ почти прекращается..

Поле представленного севооборота обладает мощным пахотным горизонтом (32 см), в нём содержится  4,25% гумуса, что говорит о низкой обеспеченности почвы органическим веществом. рН солевой вытяжки (6,21) – слабокислая. Обеспеченность легкогидролизуемым азотом высокая (87 мг/кг), подвижными формами фосфора – средняя (64 мг/кг). Содержание подвижных форм калия среднее (55 мг/кг). Объёмная масса пахотного слоя – 1,28 г/см3, следовательно почва имеет плотное сложение и низкую порозность, что затрудняет жизнедеятельность почвенной микрофлоры и корневой системы сельскохозяйственных культур. [2]