Применение удобрений в хозяйстве учхоза "Кубань" Краснодарского края

3. СИСТЕМА УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ

3.1 Система удобрений

Система удобрения в севообороте - это многолетний план применения удобрений в севообороте с учетом плодородия почвы, биологических особенностей растений, состава и свойств удобрений; включает в себя приемы удобрения отдельных культур. В ней указывается виды, дозы, сроки внесения удобрений, способы заделки и другие положения.

Система удобрений разрабатывается с учетом целого ряда условий, влияющих на эффективность удобрений: биологических особенностей питания растений, почвенно-климатических ресурсов, агрохимических свойств удобрений, совместного внесения органических и минеральных удобрений, агротехнических условий, влияния севооборота на эффективность удобрений, материально-технических и экономических условий.

При составлении системы удобрения определение норм минеральных удобрений является одной из важнейших и трудных задач. Из всех известных методов определения норм минеральных удобрений (полевого опыта, полевого опыта и агрохимических картограмм, нормативного, балансового методов) наиболее приемлемым в настоящее время является метод полевого опыта и агрохимических картограмм. Он и используется при составлении курсового проекта.

Сущность метода заключается в том, что научные учреждения и проектно-технологические агрохимические организации проводят полевые опыты по изучению влияния удобрений на урожайность и качество культур в различных почвенно-климатических условиях; изучается содержание в почвах доступных растениям элементов питания. В результате устанавливается норма удобрения в конкретных условиях, соответствующая определенному уровню урожайности и качества продукции. На основе многолетних исследований разрабатывается система удобрения отдельной культуры, затем набора культур в севообороте.

По этому методу в зависимости от обеспеченности почв отдельных полей и средним нормам, рекомендованным НИИ (принимаются за единицу), делаются поправки. При низкой обеспеченности почвы нормы удобрений увеличивают, при высокой - уменьшают.

При разработке системы удобрения используют нормы, рекомендованные научными учреждениями, НИИ, которые были разработаны по результатам многолетних полевых опытов.

Система удобрения разрабатывается по форме, приведенной в таблице 8. Она предусматривает:

- размещение навоза и других органических удобрений

- распределение минеральных удобрений

- определение общей потребности в удобрениях для севооборота

- обоснование разработанной системы удобрения, в том числе доз, сроков, приемов их использования

Следует учитывать, что выгоднее внести меньшие дозы на большой площади. Локальное внесение удобрений эффективнее сплошного в 2-3 раза.

В зонах достаточного увлажнения и при орошении эффективны повышенные дозы удобрений и подкормки. При недостаточном и неустойчивом увлажнении предпочтение отдается основному и припосевному удобрению. Подкормки, при недостатке влаги, могут быть не эффективны.

На кислых почвах необходимо проводить известкование, на солонцеватых - гипсование.

Составление системы удобрений начинают с размещения органических удобрений. При планировании органических удобрений следует учитывать их общее количество в хозяйстве и степень насыщенности полей севооборота. Навоз следует вносить, прежде всего, под пропашные культуры. Последующее его внесение должно быть не ранее, чем через 3 года.

Таблица 5 - Система удобрений в полевом севообороте

1. Количество д.в. элементов:

N - 805; Р - 730; К - 515; всего NPK - 2050.

2. Соотношение N:P:К.

Для расчета соотношения N:P:K, за единицу принимается сум-марное количество азота для всего севооборота (805 кг). Составляем пропорцию для расчета соотношения:

для фосфора:

805-1х = 0,9

730-х

для калия

805-1х = 0,6

515-х

Таким образом, соотношение N:P:K = 1:0,9:0,6.

3. В среднем на гектар пашни севооборота планируется:

N - 805 : 11 = 73 кг/га

P2O5 - 730 : 11= 66 кг/га

К2О - 515 : 11 = 47 кг/га

Навоз 80: 11= 7,3 т/га.

В среднем на гектар пашни севооборота планируется действующего вещества, кг: N - 73, Р2О5 - 66, К2О - 47. Соотношение N:P:K = 1:0,9:0,6

3.2 Агрохимическое обоснование системы удобрения

В данном севообороте под каждую культуру будут вноситься разные удобрения в характерные для данной культуры сроки и в индивидуальных для этой культуры дозах.

Полем №1 и №2 является люцерна. Многолетние травы развивают мощную разветвленную корневую систему, благодаря чему улучшают структуру почв, способны при благоприятных условиях на 90-95% обеспечивать себя азотом за счет симбиотической азотфиксации его из атмосферы.

Основное и припосевное удобрение не вносим. Будем проводить две подкормки. Первая подкормка проводится на первом и на втором полях: N30P30K30. Подкормку проводят сульфатом аммония 1,5 ц/га, суперфосфатом двойным 0,7 ц/га и сульфатом калия 0,6 ц/га. Вторая подкормка будет проводится только на первом поле в дозе 0,7 ц/га суперфосфата двойного и 0,6 ц/га сульфата калия.

После люцерны идет озимая пшеница. Под основную обработку будет вносится 1,2 ц/га аммофоса, 0,2 ц/га мочевины и 0,5 ц/га хлористого калия. Осенью при посеве будет вносится двойной суперфосфат в дозе 0,4 ц/га. Внесение осуществляется сеялкой, оборудованной механизмами для внесения удобрения одновременно с высевом семян.

В начале весенней вегетации пшеницу подкармливают аммиачной селитрой (0,9 ц/га). Эта операция будет проводится одновременно с весенней культивацией. Эта подкормка позволяет развить большую вегетативную массу растения и, как результат, увеличить урожай.

Вторая подкормка будет проводится мочевиной в дозе 0,7 ц/га.

Озимый ячмень. Под основную обработку будет вносится 1,2 ц/га мочевины, 1,3 ц/га аммофоса и 0,6 ц/га хлорида калия. При посеве будет вносится двойной суперфосфат - 0,4 ц/га. В начале весенней вегетации ячмень подкармливают аммиачной селитрой (1,2 ц/га). Высокие дозы азота задерживают развитие клубеньков на корнях, а так как в севообороте стоит предшественник под который внесены органические удобрения, то дозы минеральных удобрений значительно снижены. Поэтому в данном случае удобрения вносят под основную обработку в дозе 0,5 ц/га аммофоса и 0,5 ц/га сульфата калия. При посеве вносят по 0,4 ц/га двойного суперфосфата и мочевины.

Пятое поле занимает подсолнечник. Он имеет сильно развитую глубоко проникающую корневую систему, благодаря которой он хорошо обеспечивает себя водой и элементами питания. Этим объясняется его низкая отзывчивость на удобрения. Он потребляет ограниченное количество воды и в тоже время переносит глубокое обезвоживание. Резкое отличие от всех культур состоит в том, что из минеральных удобрения будет вносится навоз 40 т/га и мочевина в дозе 0,2 ц/га под основную обработку и суперфосфат двойной при посеве (0,4 ц/га), т.к. эта культура слабо отзывается на их внесение.

Поле № 6 - озимая пшеница. Под основную обработку будет вносится 1,2 ц/га аммофоса. Осенью при посеве будет вносится двойной суперфосфат в дозе 0,4 ц/га. Внесение осуществляется сеялкой, оборудованной механизмами для внесения удобрения одновременно с высевом семян.

В начале весенней вегетации пшеницу подкармливают аммиачной селитрой (0,9 ц/га). Эта операция будет проводится одновременно с весенней культивацией. Эта подкормка позволяет развить большую вегетативную массу растения и, как результат, увеличить урожай.

Вторая подкормка будет проводится мочевиной в дозе 0,7 ц/га.

Поле № 7 отведено под кукурузу на силос. Под нее вместе с основной обработкой вносят мочевину (0,7 ц/га), суперфосфат двойной (0,4 ц/га) и хлористый калий (0,3 ц/га). При посеве вносят 0,4 ц/га двойного суперфосфата. Подкормку проводят мочевиной (0,7 ц/га). Следующее поле - озимая пшеница. Под основную обработку будет вносится 1,3 ц/га аммофоса, 0,2 ц/га мочевины и 0,3 ц/га хлористого калия. Осенью при посеве будет вносится двойной суперфосфат в дозе 0,4 ц/га. Внесение осуществляется сеялкой, оборудованной механизмами для внесения удобрения одновременно с высевом семян.

В начале весенней вегетации пшеницу подкармливают аммиачной селитрой (0,9 ц/га). Эта операция будет проводится одновременно с весенней культивацией. Эта подкормка позволяет развить большую вегетативную массу растения и, как результат, увеличить урожай.

Вторая подкормка будет также проводится аммиачной селитрой - 0,9 ц/га. Это некорневая подкормка и осуществляется посредством опрыскивания вегетативной массы в период начала колошения.

Третья подкормка будет проводится мочевиной в дозе 0,7 ц/га

На девятом поле севооборота размещена сахарная свекла, развивает мощную корневую систему и потребляет большое количество элементов питания. Азот поступает в растения в течение всей вегетации, но наиболее интенсивно в период роста листьев. В период роста корней и накопления сахара требуется умеренное количество азота, но повышается роль фосфора и особенно калия. Хотя избыток азота повышает урожайность, но снижает содержание сахара.

Поэтому под основную обработку почвы вносятся навоз 40 т/га удобрения в дозе 0,2 ц/га мочевины, 0,6 ц/га диаммофоса, 0,4 ц/га хлористого калия.

Поле № 10 занимает кукуруза на зерно. Под нее вместе с основной обработкой вносят мочевину (0,7 ц/га), суперфосфат двойной (0,4 ц/га) и хлористый калий (0,3 ц/га). При посеве вносят 0,4 ц/га двойного суперфосфата. Подкормку проводят мочевиной (0,7 ц/га).

Одиннадцатое поле отведенное под озимую пшеницу с подсевами люцерны. Принцип ухода аналогичен полю №8.

3.3 План размещения удобрений

По содержанию в почве подвижных форм питательных веществ, определяют обеспеченность ими культур севооборота, находят поправочные коэффициенты и корректируют дозы основного удобрения, умножая рекомендованную дозу на поправочный коэффициент. Дозы припосевного удобрения и подкормок оставляют без изменения. В производстве доза подкормок корректируется по результатам почвенной и растительной диагностики. Годовой план внесения минеральных и органических удобрений представлен в таблице 6.

Таблица 6 - Годовой план внесения минеральных и органических удобрений

3.4 Общая годовая потребность в органических и минеральных удобрениях для севооборота

Таблица 7 - Общая потребность в органических и минеральных удобрениях для полевого севооборота

4. БАЛАНС ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ И ГУМУСА В ПОЧВЕ

4.1 Баланс питательных веществ

В задачу системы удобрения входит не только получение высоких урожаев, но сохранение и повышение почвенного плодородия. Для оценки изменения почвенного плодородия при разработанной системе удобрения рассчитывается баланс питательных веществ и гумуса.

Баланс - это сопоставление статей поступления элементов питания и гумуса в почву с расходом на формирование урожая и потерь из почвы.

Балансовый расчет дает представление о происходящем истощении или обогащении почвы питательными веществами и гумусом при существующей системе удобрения. Баланс может складываться положительным, отрицательным или нулевым. Если внесение удобрений превышает вынос их с урожаем, то баланс складывается положительный, значит, почва пополняется питательными веществами. При отрицательном балансе запас питательных веществ и гумуса в почве уменьшается, т.е. снижается почвенное плодородие. При нулевом или бездефицитном балансе поступление и потери равны и мы имеем сохранение почвенного плодородия.

Необходимо добиваться бездефицитного баланса элементов питания и гумуса при разработке системы применения удобрений в полевом севообороте.

Таблица 8 - Баланс элементов питания в почве в полевом севообороте учхоза «Кубань» г. Краснодара

Из таблицы 8 видно, что в данном севообороте баланс по азоту и фосфору складывается положительно. Баланс по калию - отрицательно.

Так как в среднем по севообороту баланс по азоту и фосфору положительный, то данная система удобрения способна к накоплению этих элемента в почве. По калию отрицательный, но поскольку черноземы богаты калием, то нет необходимости вносить повышенные дозы калийных удобрений.

4.2 Баланс гумуса в почве

Система удобрения в севообороте должна предусматривать не только бездефицитный баланс гумуса, но и расширенное его воспроизводство в почве.

Ежегодные потери гумуса от его минерализации могут достигать 0,4-4,0 т/га. Восполнение потерь его осуществляется за счет гумификации пожнивных и корневых остатков, но главным образом, за счет внесения органических удобрений.

Для расчета баланса гумуса в почве севооборота определяется ежегодная минерализация гумуса и восполнение его за счет пожнивных и корневых остатков по каждому полю севооборота и в среднем по севообороту (табл. 8.). Учитывая насыщенность севооборота удобрениями рассчитывается количество гумуса образующегося из внесенных органических удобрений. При этом, принято считать, что содержание сухого вещества в подстилочном навозе составляет 30%, а коэффициент гумификации - 25 % от сухого вещества. Далее рассчитывается баланс гумуса в килограммах на гектар и восполнение потерь за счет внесенного навоза. При расчете баланса гумуса в процентах, за 100% принимается дефицит гумуса, а возмещение потерь за счет внесения органических удобрений - за X. Рассчитывают насыщенность севооборота органическими удобрениями, которая позволяет получить бездефицитный баланс гумуса в почве севооборота.

Таблица 9 - Баланс гумуса в севообороте

Дефицит гумуса, кг/га = 1 - 0,5 = 0,5 т/га = 500 кг/га

Коэффициент гумификации органических удобрений: 25% от сухого вещества. Содержание сухого вещества в органических удобрениях: 30% или 300 кг/т

Коэффициент гумификации органических удобрений: 25% от сухого вещества

Количество гумуса, образующегося от 1 т органических удобрений, кг

Насыщенность севооборота органическими удобрениями, т/га = 5,0 т/га

Восполнение потерь гумуса за счет вносимых органических удобрений, кг/га

= 6,0 75 = 450 кг гумуса.

Баланс гумуса, %:

кг/га: 420-500= -80 кг/га.

Разработанная система удобрений расходует в почве ежегодно до 80 кг/га органического вещества.

5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

Энергетическая эффективность определяется отношением энергии накопленной в продукции, полученной за счет применения удобрений к энергетическим затратам на производство и применение вносимых удобрений.

Для определения энергетической эффективности системы применения удобрений в севообороте необходимо рассчитать энергию, накопленную в сельскохозяйственной продукции, которая оценивается в миллионах джоулей (МДж). Она рассчитывается по формуле:

Vfo, МДж/га = Yn Ri l 100

где: Vfo - содержание энергии в прибавке урожая, МДж/га;

Yn - прибавка урожая основной продукции от удобрений , ц/га;

Ri - коэффициент перевода единицы урожая в сухое вещество;

l - содержание общей энергии в 1 кг сухого вещества, МДж;

100 - коэффициент перевода ц в кг.

После этого определяются затраты энергии на производство и применение минеральных и органических удобрений (в МДж на кг физической массы) и в зависимости от доз вносимых удобрений рассчитываются энергетические затраты на применение удобрений в МДж/га по формуле:

Ао, МДж/га = (HN AN) + (НР АР) + (НК АК),

где: Ао - энергетические затраты на применение удобрений, МДж/га;

HN, НP, НK - соответственно фактические дозы внесения азотных, фосфорных, калийных (кг/га д.в.) и местных (кг/га) удобрений;

AN, АP, АK - энергетические затраты в расчете на 1 кг д. в. азотных, фосфорных, калийных, и на 1 кг органических удобрений.

Расчет энергетической эффективности (энергоотдача или биоэнергетический КПД) применения удобрений (, ед.) производится по формуле:

Таблица 10 - Энергетическая эффективность применения удобрений в севообороте

Вывод: Так как средняя энергетическая эффективность по севообороту больше единицы (1,8 > 1), то применение удобрений эффективно и обосновано.

ВЫВОДЫ

Применение удобрений в хозяйстве затрудняется в связи с недостаточной влажностью почвы, связанной с малым количеством выпадающих осадков. Поэтому внесение азотных удобрений осуществляется осенью под основную обработку почвы с заделкой соответствующими орудиями в разброс или локально. Основное внесение органических и фосфорно-калийных удобрений обычно проводят также осенью. Фосфорно-калийные удобрения следует заделывать глубоко, чтобы они размещались в более влажном слое, так как недостаточное увлажнение и иссушающее действие господствующих ветров будут снижать их эффективность.

Наибольшее распространение на территории учхоза получили черноземы выщелоченные. Отличительной их особенностью является вскипание за пределами гумусового горизонта. Запасы гумуса в пахотном слое составляют 120-195 т/га. Содержание нитратного азота составляет - 1,5-3,0 мг/100 г; подвижного фосфора - 5-10 мг/100 г; обменного калия - 20-30 мг/100 г. Запас подвижных элементов питания в пахотном слое чернозема обыкновенного следующие: нитратного азота - 45-90 кг/га, подвижного фосфора - 150-300 кг/га, обменного калия - 600-900 кг/га.

Уровень обеспеченности хозяйства полуперепревшим навозом низкий и равен 0,43 т/га, тогда как обеспеченность органическими удобрениями должна составлять 8-12 т/га. Необходимо проводить мероприятия по увеличению накопления органических удобрений.

В среднем по севообороту баланс по азоту и фосфору положительный, то данная система удобрения способна к накоплению этих элемента в почве. По калию отрицательный, но поскольку черноземы богаты калием, то нет необходимости вносить повышенные дозы калийных удобрений.

Насыщенность севооборота органическими удобрениями - 7,3 т/га. Баланс гумуса положительный и равен 30 кг/га.

Средняя энергетическая эффективность по севообороту больше единицы (1,8 > 1), то применение удобрений эффективно и обосновано.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Агрохимия / Под ред. профессора Б.А. Ягодина - М.: Колос, 2002.

Донских П.П. Курсовое и дипломное проектирование по системе применения удобрений. - Л.: Агропрмиздат, 1989. - 144 с.

Ефимов В.П., Донских И.Н., Синицын Г.И. Система применения удобрений. - М.: Колос, 1984. - 272 с.

Земледелие / под ред. А.И. Пупонина. - М.: КолосС, 2002. - 552 с.

Методические указания к составлению курсового проекта по дисциплине «Система применения удобрений» для студентов факультета агрохимии и почвоведения. - Краснодар, 2001 г.

Практикум по агрохимии / Под ред. Б.Я. Ягодина. - М.: Агропромиздат, 1989. - 511 с.

Симакин А.И. Удобрения, плодородие почв и урожаи в условиях интенсивного земледелия. - Краснодар, Кн. изд-во, 1988. - 270 с.

Система земледелия в Краснодарском крае на 1990-1995 годы и на период до 2000 года. Рекомендации. - Краснодар, 1990. - 272 с .

Системы удобрения основных полевых культур. Рекомендации. - Краснодар, 2001. - 31 с.

Справочник агрохимика Кубани / под ред. Э.К. Эйсерта. - Краснодар, Кн. Изд-во, 1987. - 256 с

Размещено на Allbest.ru