Разработка годовых планов систем удобрений

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  –

МСХА  имени К.А. Тимирязева 

 

 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

на тему:

Разработка  годовых планов систем удобрений.

 
 
 
 
 
 
 

Работу  выполнила: студентка 506  группы

                                                Курузова И.А.

 
 
 
 
Москва 2011

Содержание:

 

1. Введение
2. Экологическое обоснование предельных доз удобрений и насыщенности посевов или в конкретных почвенно-климатических условиях агроценоза.
3. Методика сбора и обобщения исходной информации и расчетов баланса элементов в конкретных природно-экономических условиях агроценозов хозяйств.
4. Экологическое обоснование предельных доз удобрений и насыщенности посевов или в конкретных почвенно-климатических условиях агроценоза.
5. Методы определения направленности и темпов изменения агрохимических показателей почв по результатам экспертизы.
6. Составление годовых планов применения удобрений.
7. Заключение.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Введение.

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. Более подробное определение системы удобрения можно сформулировать так: система удобрения в севообороте (агроценозе) - всесторонне обоснованные виды, дозы, соотношения и способы применения удобрений (и мелиорантов), определённые с учётом биологических потребностей культур в питательных элементах при принятом чередовании их и фактическом плодородии почвы, для получения максимально возможных урожаев культур хорошего качества при имеющихся ресурсах с одновременным регулированием окультуренности почв в конкретных природно-климатических условиях (Анспок П.И.,1981).

Общую схему  системы удобрения каждого севооборота  разрабатывают (и используют), как  минимум, на полную ротацию севооборота (или более продолжительный период) на основании среднемноголетней (5 -10 лет) обеспеченности хозяйств удобрениями  и средневзвешенного плодородия почв всех полей севооборота с  указанием видов, доз, соотношений  и общей обеспеченности (потребности) ими в кг/га действующих веществ, а также возможного баланса питательных  элементов при её реализации.

 
 

2. Экологическое обоснование  предельных доз  удобрений и насыщенности  посевов или в  конкретных почвенно-климатических  условиях агроценоза

 

     Определение предельной или максимально допустимой дозы (насыщенности) удобрений под  отдельными культурами и в агроценозах с научно-основанным соотношением между элементами является чрезвычайно важной задачей всех сельскохозяйственных и природоохранных ведомств и организаций. Эти величины могут значительно колебаться в зависимости от почвенно-климатических условий, вида (сорта) и уровня продуктивности культуры и агроценоза, а также общей культуры земледелия и степени актуальности экологических ограничений, но имеется ряд общих требований.

     Максимально допустимая насыщенность удобрениями  в любых почвенно-климатических  условиях определяется с учетом следующих  факторов:

1. Максимальная планируемая урожайность отдельных культур и сортов и продуктивность агроценозов должна соответствовать среднемноголетним (не менее 5-7лет) погодно-агротехническим условиям (приход ФАР, сумма положительных температур, количество и распределение осадков и т.д.) и может быть определена расчетным путем или по среднемноголетним урожайным данным этих культур (сортов) на типичных почвах данной зоны, полученным на лучших вариантах опытов в научно-исследовательских учреждениях (НИИ, опытные станции, Госсортучастки, вузы и др.) и в производственных посевах передовых хозяйств.
2. Учет фактического средневзвешенного плодородия почвы всех полей агроценоза по результатам анализируемого периода почвенно-агрохимического обследования в начале и конце позволит обосновать необходимость и направленность изменений показателей эффективного плодородия до оптимальных уровней для всей совокупности возделываемых культур.
3. Оптимизация показателей эффективного плодородия осуществляется с помощью дифференцированных балансовых коэффициентов использования удобрений, т.е. по балансу, таким образом, что при обеспеченности почв выше оптимальной, они постепенно истощаются до оптимума, при оптимуме – баланс нулевой, при недостатке элементов в почве — баланс положительный с целью повышения обеспеченности почв до оптимума.

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Методика сбора и обобщения исходной информации и расчетов баланса элементов в конкретных природно-экономических условиях агроценозов хозяйств.

 

     Методика  сбора и обобщения исходной информации для экспертизы применения удобрений  в различных агроценозах осуществляется за 4-5 лет и более или, что лучше сего, между двумя последними агрохимическими обследованиями почв заключается в следующем:

1. По фактическим результатам агрохимического обследования( картограммы, паспорта полей) территорий анализируемого агроценоза (хозяйства, конкретный севооборот (или бессменные посевы), поле или участок) определяют средневзвешенные агрохимические показатели всей территории, так как отдельные поля и участки полей могут значительно отличаться друг от друга. Если обследование территории проводили специалисты агрохимслужбы (ПИСХ или ПИЦХ), то в агрохимическом очерке (отчете) обычно приводятся такие средневзвешенные данные.
2. По материалам годовых отчетов хозяйств (книгам истории полей, паспортов полей) за анализируемый период ежегодно определяют урожайность каждой культуры (или группы культур) с близким потреблением ими питательных элементов и занимаемую ей (ими) площадь посева. По полученным результатам определяют среднемноголетнюю (за анализируемые годы) урожайность каждой культурой (или указанной ранее группы культур) и среднемноголетнюю (за эти же годы) площадь их посевов.
3. По материалам годовых отчетов хозяйств (книгам истории, паспортам полей или технологическим картам возделывания культур) определяют ежегодное количество изменявшихся всех удобрений в кг/га д.в. и мелиорантов (в т/га) под каждой культурой и рассчитывают среднемноголетние количества (за исследуемые годы) всех указанных удобрений и мелиорантов.
4. Пользуясь собственными(многие хозяйства располагают собственными данными ежегодных анализов получаемой продукции) или справочными (из зональных или областных справочников) данными рассчитывают хозяйственные выносы питательных элементов среднемноголетними урожаями исследуемых культур и рассчитывают средневзвешенный ежегодный вынос элементов всеми культурами с учетом среднемноголетней структуры посевов.
5. Сопоставляя средневзвешенный хозяйственный вынос элементов всеми культурами со среднегодовым внесением этих в виде удобрений и мелиорантов, рассчитывают хозяйственный баланс анализируемых элементов, по результатам которого делают соответствующее экологическое заключение проведенной экспертизы применения удобрений за исследуемый период.

 
 

       Экспертиза применения удобрений в хозяйствах Подмосковья

     Почвы хозяйства дерново-подзолистые среднесуглинйстые, средневзвешенное плодородие их про результатам агрохимических картограмм (паспортов полей) в первый год из исследуемых 5 лет соответствует по содержанию фосфора и калия 3-му классу, по кислотности 5-му классу. Среднегодовая обеспеченность удобрениями за 5 лет составляла (в кг/га д. в.): азотными 60, фосфорными 55 и калийными 55, а всего 170 кг/га минеральных и 8 т/га органических удобрений, причем последние в среднем содержали 0,35% азота, 0,2% фосфора и 0,4% калия, т.е. в 8 т содержалось 28 кг) азота, 16 кг фосфора и 32 кг калия, а общая обеспеченность азотом 88 (60 + 28), фосфором 71 (55 + 16) и калием 87 (55 + 32) кг что в сумме равно 246 кг/га д. в.

     Среднегодовая за 5 лет урожайность близкой по потреблению элементов группы зерновых колосовых культур (при 35% их в структуре  посевных площадей) составила 2,0 т/га, картофеля (10% в структуре) -12,5 т/га, сена многолетних  трав (35% в структуре) - 4,0 т/га, зеленой  массы однолетних трав (16% в структуре) - 16,0 т/га, кукурузы (2% в структуре) -20,0 т/га, кормовой свеклы (2% в структуре) - 17,0 т/га.

     Пользуясь собственными или справочными данными (многие хозяйства располагают собственными данными анализов кормов и другой продукции) рассчитаем хозяйственные  выносы питательных элементов возделывавшимися культурами, учтем удельный вес их в структуре посевных площадей и  определим средневзвешенный хозяйственный  вынос элементов (табл.4).

     Результаты  столь положительного баланса по всем элементам свидетельствуют прежде всего о том, что достигнутый уровень урожайности культур в хозяйстве значительно ниже, чем мог быть при указанной насыщенности посевов удобрениями и, следовательно, не недостаток удобрений, а другие факторы агротехники лимитировали рост урожайности (сроки, качество обработки почвы, посевного материала, ухода за посевами, уборки урожая, дозы, формы, сроки и способы внесения удобрений под отдельные культуры и др.).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

4. Экологическое обоснование предельных доз удобрений и насыщенности посевов или в конкретных почвенно-климатических условиях агроценоза

 

     Определение предельной или максимально допустимой дозы (насыщенности) удобрений под  отдельными культурами и в агроценозах с научно-основанным соотношением между элементами является чрезвычайно важной задачей всех сельскохозяйственных и природоохранных ведомств и организаций. Эти величины могут значительно колебаться в зависимости от почвенно-климатических условий, вида (сорта) и уровня продуктивности культуры и агроценоза, а также общей культуры земледелия и степени актуальности экологических ограничений, но имеется ряд общих требований.

     Максимально допустимая насыщенность удобрениями  в любых почвенно-климатических  условиях определяется с учетом следующих  факторов:

1. Максимальная планируемая урожайность отдельных культур и сортов и продуктивность агроценозов должна соответствовать среднемноголетним (не менее 5-7лет) погодно-агротехническим условиям (приход ФАР, сумма положительных температур, количество и распределение осадков и т.д.) и может быть определена расчетным путем или по среднемноголетним урожайным данным этих культур (сортов) на типичных почвах данной зоны, полученным на лучших вариантах опытов в научно-исследовательских учреждениях (НИИ, опытные станции, Госсортучастки, вузы и др.) и в производственных посевах передовых хозяйств.
2. Учет фактического средневзвешенного плодородия почвы всех полей агроценоза по результатам анализируемого периода почвенно-агрохимического обследования в начале и конце позволит обосновать необходимость и направленность изменений показателей эффективного плодородия до оптимальных уровней для всей совокупности возделываемых культур.
3. Оптимизация показателей эффективного плодородия осуществляется с помощью дифференцированных балансовых коэффициентов использования удобрений, т.е. по балансу, таким образом, что при обеспеченности почв выше оптимальной, они постепенно истощаются до оптимума, при оптимуме – баланс нулевой, при недостатке элементов в почве — баланс положительный с целью повышения обеспеченности почв до оптимума.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

5. Методы определения направленности и темпов изменения агрохимических показателей почв по результатам экспертизы.

 

     Теоретические, рассчитанные с помощью оптимальных  для конкретных условий балансовых коэффициентов использования удобрений, и фактические (практические) уровни среднемноголетней урожайности отдельных культур или продуктивности севооборота (или другого агроценоза) совпадают только тогда, когда дозы, сроки, способы и соотношения вносимых видов и форм удобрений, мелиорантов и всех других элементов существующей технологии возделывания в течение анализируемого периода времени оптимально соответствуют биологическим потребностям культур и фактическому состоянию с одновременной оптимизацией его агрохимических показателей плодородия почвы. При нарушениях любого элемента технологии возделывания, способного значительно влиять на урожайность или качество получаемой продукции, фактические и возможные уровни урожайности культур, как правило, не совпадают. В таких случаях необходимо выяснять причины этих несоответствий, обращая особое внимание на те элементы применявшихся технологий, которые являются в конкретной ситуации изучаемыми факторами, так как при этом у эксперта будет достаточно много экспериментальных материалов, и, следовательно, наиболее убедительных аргументов и фактов для обоснованного и объективного обсуждения сложившейся ситуации и установления соответствующих оценок изучаемым факторам как с экологической, так и с агроэкономической позиций.

Результаты  фактического баланса фосфора, калия, магния, многих микроэлементов, а также  тяжелых металлов за определенный период довольно часто не совпадают с  фактической обеспеченностью почвы  определяемыми формами этих же элементов  в начале и в конце анализируемого периода (например, в начале и в конце очередной ротации севооборота или в период между двумя турами агрохимического обследования почв и т.д.). В таких случаях необходимо выяснять причины подобных несовпадений, используя прежде всего собственные материалы исследований и (или) привлекая соответствующие литературные данные, способные максимально полно и объективно применительно к данным условиям объяснить такие явления. Подобные несовпадения являются, как правило, следствием неодинаковых мобилизационно - иммобилизационных процессов, обусловливающих переход из неусвояемых в усвояемые для растений формы и наоборот конкретного элемента, а также возможных потерь его, в зависимости от множества природных, (в частности, например, почвенно - климатических) и антропогенных факторов: вид, доза, форма, срок и способ внесения конкретного элемента; вид, сорт, продуктивность культуры, способы ухода за посевами, включая химические, биологические и агротехнические способы и средства защиты растений, технологии и регламенты применения их, сроки и способы обработки почв, гидромелиоративные мероприятия и другие элементы технологии возделывания культур. В зависимости от анализируемого агроценоза следует подбирать те из применявшихся элементов технологий, с помощью которых эксперт может наиболее полно и аргументированно объяснить эти несовпадения и дать им соответствующую экологическую оценку.

В случаях  совпадения результатов баланс анализируемых  элементов с изменением обеспеченности почвы определяемыми формами  этих же элементов в начале и в конце анализируемого периода наряду с агроэкологической оценкой этой ситуаций следует определить (рассчитать) затраты элементов, вызвавшие эти изменения.

При положительных  результатах баланса, например, фосфора  или калия, выраженных в абсолютных значениях (кг/га) в сред-: нем за один год, полученная величина умножается на продолжительность исследуемого периода (число лет) - это и есть количество внесенного сверх хозяйственного выноса культурами того или иного элемента, вызвавшее заметное по сравнению с первоначальным увеличение средневзвешенного содержания в почве исследуемой территории определявшейся формы соответствующего элемента в конце анализируемого периода. Если сумму внесенного сверх выноса культурами элемента в кг/га д.в. разделить на величину прироста обеспеченности почвы под этим элементом в мг/кг или в мг/100г, то полученная величина и окажется нормативом (количеством) затрат этого элемента, необходимых для увеличения обеспеченности на один миллиграмм (мг) соответственно в кг или в 100 г почвы.

Следует подчеркнуть, что величины затрат элементов, вызывающие изменения обеспеченности ими почвы  на 1 мг, очень сильно колеблются даже для одного и того же элемента в  зависимости от почвенно-климатических  условий, обеспеченности почвы этим и другими элементами, реакции  ее, содержания органического вещества и других свойств, а также от видов  и продуктивности культур и всех элементов технологий их возделывания, вызывающих изменения продуктивности и (или) качества получаемой продукции. Поэтому определение этих показателей для каждой конкретной территории представляется чрезвычайно важным, для надежного агроэкологического прогноза возможных изменений обеспеченности почвы этой территории при тех или иных результатах баланса какого-либо из анализируемых элементов.

При отрицательных  результатах баланса, выраженных также  в абсолютных значениях (кг/га), определяют суммарное потребление культурами из почвенных запасов анализируемого элемента за весь исследуемый период. Полученную сумму делят на величину снижения обеспеченности почвы этим элементом, выраженную в мг/кг или мг/100г и получают норматив (количество) потребления культурами этого элемента, вызывающий снижение обеспеченности на один мг соответственно в кг или 100 г почвы В условиях экономического кризиса резко снизилось количество применяемых удобрений в хозяйствах, поэтому наряду с контролем за охраной окружающей среды на интенсивно удобряемых участках, полях и агроценозах возрастает потребность в контроле за состоянием почв в неудобряемых и малоудобряемых агроценозах, так как интенсивная и длительная эксплуатация почв без удобрений чревата падением их плодородия. До настоящего времени научные исследования в этом направлении практически не проводились, поэтому предлагаем вариант методики для контроля и прогноза возможного снижения плодородия почв при отсутствии удобрений и недостатке их, основанный на результатах баланса питательных элементов. Научно-обоснованные экспериментальные данные для прогнозов темпов падения плодородия почв во всех почвенно-климатических зонах могут быть получены из материалов длительных стационарных полевых опытов зональных научно-исследовательских, учебных и проектно-технологических учреждений, путем сопоставления исходного содержания в почвах питательных элементов с фактическим содержанием их через различные промежутки времени в вариантах без удобрений (контроль) и в удобрявшихся вариантах с дефицитным балансом по разным питательным элементам.

 
 
 
 
 
 
 

6.Составление  годового плана  применения удобрений.

 

    Составляют  годовой план применения удобрений  с учетом особенностей каждого поля севооборота. Общая схема применения органических и минеральных удобрений в севообороте по усредненным агрохимическим показателям почвы (фосфору и калию) служит основой для составления годового плана использования удобрений по отдельным полям севооборота, т. е. общая норма питательных веществ минеральных удобрений под ту или иную культуру корректируется в соответствии с классом почвы каждого поля севооборота (или отдельного участка) по обеспеченности подвижными формами фосфора и калия. 
Если разница в обеспечении почвы отдельного поля от средней обеспеченности почв севооборота по фосфору или калию составляет один-два класса, то нормы фосфорных или калийных удобрений в годовом плане увеличивают или уменьшают соответственно на 20—30 и 40—60 % (в среднем на 25 и 50 %), а норму азота — на 10—20 %. При этом норму азотных удобрений корректируют в соответствии с классом почвы по фосфору.

 

    В том случае, если севооборот еще  не освоен и некоторые поля очень  низки по плодородию, то правильнее будет составить систему удобрения  каждого поля по годам с учетом его особенностей. Иногда в целях  интенсивного повышения уровня плодородия полей приходится вносить органические удобрения не один раз за ротацию  севооборота (как по общей схеме  системы удобрения), а несколько  раз и в более высоких нормах, что также наложит свой отпечаток  на систему удобрения такого поля. 
Если почва поля неоднородна по содержанию подвижных форм фосфора и калия и имеются участки с различиями в один-два класса от средних показателей всего поля, то нормы фосфорных, калийных и азотных удобрений на этих участках корректируют так же, как в предыдущем случае. 
В годовых планах нормы удобрений уточняют в зависимости от погодных условий. Если в результате неблагоприятных погодных условий были недоиспользованы удобрения, то нормы удобрений под последующую культуру уменьшают. И наоборот, при получении более высоких урожаев, чем планировалось, нормы удобрений под следующую культуру увеличивают по сравнению с указанными в разработанной системе удобрения.

 

    В годовых планах по отношению к  общей схеме системы удобрения  претерпевают изменения только дозы основного удобрения и подкормки, дозу рядкового удобрения оставляют  без изменения. 
При составлении годового плана дается обоснование удобрения отдельных культур с указанием их биологии, потребности в питательных веществах, отношения к кислотности почвы, особенностей применения органических и разных форм минеральных удобрений, влияния удобрений на качество урожая. 
Здесь же указывают сроки внесения и способы заделки удобрений. 
На основании годового плана составляют календарный план применения удобрений, определяют общее количество минеральных удобрений по видам и вместимость складских помещений для их хранения. 
Определяют потребность в сельскохозяйственной технике по срокам для своевременного внесения и заделки органических и минеральных удобрений.