Система удобрения полевого севооборота хозяйства ЗАО "Кубань" Каневского района Краснодарского края

Эспарцет потребляет из почвы много фосфора, калия, кальция и магния. Он хорошо отзывается на внесение органических удобрений под покровную культуру.

Эспарцет особенно чувствителен к питанию фосфором в ранний период своего развития. Если он хорошо обеспечен этим элементом в первый месяц жизни, то это положительно сказывается на развитии растений в последующие годы. На черноземных почвах необходимо вносить 2-3 ц/га суперфосфата, 1 ц/га калийных удобрений. Кроме того, при посеве рекомендуется давать вместе с семенами 50 кг/га гранулированного суперфосфата.

В течении года за счет клубеньковых бактерий может накапливаться до 150-300 кг азота. Эспарцет хороший предшественник для зерновых культур.

Так как эспарцет выращивается как самостоятельная культура, то в данном севообороте осенью под основную культуру целесообразно внести N₃₀Р₃₀К₃₀. Азот следует вносить под предпосевную культивацию.

2. ОЗИМАЯ ПШЕНИЦА - довольно засухоустойчивая культура. Корневая система располагается преимущественно в пахотном слое почвы. К почвам озимая пшеница довольно требовательна. Лучше всего она растет при pH=6,3-7,6. Наиболее высокие и устойчивые урожаи дает на плодородных, связных, достаточно влажных, окультуренных черноземах и темно-каштановых почвах. Потребляет большое количество элементов питания. Она выносит на 1 т зерна вместе с соломой в среднем 35 кг азота, 12 кг фосфора, 26 кг калия.

Озимая пшеница потребляет питательные вещества почти в течение всей вегетации. В период от всходов до полного кущения, которое обычно заканчивается осенью, в теплые зимы - в зимние месяцы, а иногда и рано весной, растения потребляют 32-40% азота, фосфора и калия от всего накапливаемого в них количества названных элементов. Из этого следует, что до посева пшеницы почва должна содержать необходимые для закладки основ урожая запас доступных растению элементов питания.

Под основную обработку вносим весь калий и почти весь фосфор. Внесение больших доз этого удобрения обусловлено тем, что они поглощаются почвой и не вымываются. Рекомендованная доза фосфора и калия соответственно 60-40 и 60-40 кг действующего вещества. Данная норма может корректироваться при помощи поправочных коэффициентов, которые в свою очередь зависят от обеспеченности почвы подвижными формами элементов питания. В качестве фосфорного удобрения применяют двойной суперфосфат. Это обусловлено тем что фосфор в данном удобрении находится в хорошо растворенной форме и его содержание достаточно высоко.

Доза азота под основную обработку зависит от предшественника и почвенно-климатических условий. После люцерны в почве накапливается до 120 кг азота на 1 га, в связи с этим дозу азота под основную обработку уменьшают и она равна 30 кг азота на гектар.

Начальный период развития критический в отношении фосфора. Фосфор способствует равномерному появлению всходов, активирует рост корневой системы. Нехватка фосфора в данные период может существенно снизить урожайность. При посеве рекомендуют вносить вместе с семенами пшеницы в рядки фосфор в дозе 20 кг/га. Данный прием необходим на черноземах.

Рано весной вегетация озимой пшеницы возобновляется при средне дневных температурах 2-5⁰С. Почва в это время бедная азотом, так как он вымывается, микробиологические процессы подавлены низкими температурами. Поэтому рано весной проводят азотную подкормку. Эта подкормка увеличивает густоту стояния, высоту и продуктивность растения и очень слабо влияет на качество зерна. Необходимость и доза подкормки устанавливается по результатам почвенной диагностики. При поздней весне сокращается период кущения, поэтому дозу азота увеличивают на 10-30%, чтобы обеспечить интенсивность кущения

В первую очередь необходимо подкармливать слабые посевы, так как эта подкормка дает более высокую прибавку именно на таких посевах.

Следующую подкормку озимой пшеницы проводят в фазу выхода в трубку. Эта подкормка увеличивает количество зерен в колосе и повышает урожайность. Но это экономически не выгодно.

Последнюю проводят в период налива зерна. В это время потребление азота из почвы замедляется и идет отток его из листьев в зерновку. Необходимость данной подкормки определяют при помощи листовой диагностики. Она является некорневой, проводится раствором мочевины.

3. КУКУРУЗА - одна из важнейших зерновых и кормовых культур. Урожайность кукурузы на зерно 50-60 ц/га.

Очень требовательна к плодородию почвы, и очень отзывчива на его повышение. При урожае зеленой массы 40 т/га вынос питательных элементов составляет азота 95, фосфора 28, калия 110 кг.

Под кукурузу целесообразно внесение удобрений под основную обработку N40 P40 K40 кг.д.в./га.

4. САХАРНАЯ СВЁКЛА- важнейшая техническая культура, дающая сырьё для сахарной промышленности. Количество сахара в плодах зависит от числа солнечных дней в августе - октябре. Особенно хороший урожай собирают на чернозёмах. Высокая эффективность удобрений на культуре сахарной свёклы может быть достигнута при внесении их в оптимальных нормах, с учётом почвенно - климатических условий и уровня планируемого урожая. На всех почвах наивысшая продуктивность сахарной свёклы обеспечивается при внесении минеральных удобрений в соотношении N:P:K равном 1,0:1,0:1,2:1,0. О недостатке отдельных элементов питания свёклы можно судить визуально по внешне заметным симптомам.

На 1т биомассы сахарная свёкла потребляет: 5-7 кг азота, 2,0-3,5 кг фосфора и 6-8 кг калия. Для удовлетворения потребности растений в микроэлементах их вносят одним из следующих способов: в почву, при обработке семян, некорневыми подкормками. Главная роль в обеспечении свёклы питательными веществами принадлежит основному удобрению, внесённому под вспашку. В качестве основного применяют как органические, так и минеральные удобрения, особенно большой эффект на повышение урожая оказывает совместное их внесение. Максимальную продуктивность сахарная свёкла обеспечивает при слабощелочной и нейтральной реакции почвенного раствора - pH=6,5-7,0.

5. ЯРОВОЙ ЯЧМЕНЬ - ценная фуражная культура. В настоящее время ячмень является основной кормовой культурой.

В его зерне содержится 11,8% протеина, 2,3% жира, 2,8% золы и 65-72% безазотитых экстрактивных веществ.

Эта высокоурожайная культура сравнительно неприхотлива и при надлежащем уходе экономически эффективна. Подкорки на яровом ячмене эффективны только в начальный период роста и развития до начала кущения. Яровой ячмень в начальные фазы развития очень нуждается в питательных веществах. В период всходы - кущение он потребляет около половины фосфора и азота и почти три четверти калия от всего их количества, используемого в течении вегетации.

Примерные дозы минеральных удобрений(в кг действующего вещества на 1 га) следующие: 45-60 фосфорных, 25-40 калийных и 20-30 азотных. На почвах бедных органическим веществом, доза азота должна быть увеличена. На формирование 1 ц зерна яровой ячмень расходует в среднем 2,6 кг азота, 1,1 кг фосфора и 2,8 кг калия. В данном севообороте под ячмень доза основного удобрения составляет N60P60K60.

ПОДСОЛНЕЧНИК - основная масличная культура в нашей стране. На его долю приходится 75% площади посева всех масличных культур.

Он отличается повышенными требованиями к пищевому режиму почвы. На формирование 10 ц семян и соответствующего количества вегетативной массы подсолнечник расходует в среднем 56 кг азота, 24-фосфора и 138 кг калия. Из общего выноса с урожаем в семенах подсолнечника содержится 44% азота, 77% фосфора и только 12% калия.

Максимум усвоения питательных веществ приходится на фазы цветения: 92% азота, 54-фосфора и 88% калия от общего количества потребляемого растением.

Навоз вносят в дозе 20-40 т/га. Действие его продолжается 2-3 года. Наибольшее увеличение урожая дает азотно-фосфорное удобрение. На черноземах без орошения эффективно внесение под вспашку N₆₀P₉₀.

Локально-ленточным способом при посеве удобрения вносят на глубину 10-12см в сторону от рядка в дозе N₂₀P_30. Подкормку проводят в ранние фазы при первой междурядной обработке локально-ленточным способом на глубину 10-12см в дозе N₂₀P₃₀ при содержании в 10-12-дневных растениях до 0,8% общего фосфора.

Используемые удобрения:

Аммиачная селитра NH₄NO₃. Содержит действующего вещества (N) 34,5%. Выпускается в виде гранул размером 2-3 мм белого или желтоватого цвета. Аммиачную селитру получают путем нейтрализации газообразным аммиаком 45-58% раствора азотной кислоты с последующим выпариванием:

NH₃+HNO₃=NH₄NO₃.

Удобрение упаковывают во влагонепроницаемые бумажные или полиэтиленовые мешки. Оно очень гигроскопично и огнеопасно, поэтому хранить его необходимо в отдельном складе, оберегая от сырости. При хранении селитра быстро слеживается, что вызывает необходимость ее дробления перед посевом.

В аммиачной селитре половина азота содержится в аммонийной форме и половина - в нитратной. Эти различия обуславливают взаимодействие удобрения с почвой.

Аммиачная селитра при внесении в почву быстро и полностью растворяется почвенной влагой. Аммонийный азот поглощается почвой обменно и аммоний остается доступным растениям. Часть аммонийного азота поглощается почвой необменно.

В зависимости от типа почвы при внесении аммиачной селитр изменяется реакция почвенного раствора. В кислых почвах в результате обменного поглощения аммония наблюдается подкисление почвенного раствора:

Физиологически кислое удобрение. Это хорошее удобрение на нейтральных и щелочных почвах. На кислых применяют с добавлением извести, в соотношении 1:1,3. подкисление временное, с поглощением нитратов оно исчезает. Ее можно применять на всех культурах, на всех почвах, кроме затопляемых. Применяют под основную обработку как предпосевное и припосевное и в подкормку.

Хлористый калий KCl содержит 58-60% К₂О. По внешнему виду кристаллическое вещество или розово-красного или белого с сероватым оттенком цвета с размером частиц около 1 мм. Поставляется в незатаренном виде. Вырабатывается из сильвинита двумя способами. При флотационном способе хлористый калий отделяется из мелкоизмельченного сильвинита с помощью флотреагента. Удобрение имеет розово-красный и буровато-красный цвет, слабо слеживается. При галургическом способе разделение основано на различной растворимости KCl и NaCl в зависимости от температуры. Удобрение получается белого с сероватым оттенком цвета, сильно слеживается. Удобрения могут выпускаться в гранулированном виде.

Удобрение хорошо растворимо в воде. При внесении в почву основная часть калия поглощается почвой обменно. При этом на кислых почвах происходит увеличение актуальной кислотности:

На нейтральных и слабощелочных почвах изменения реакции почвенного раствора не происходит.

В связи с обменным поглощением, миграция калия внесенных удобрений невелика и частичное вымывание возможно лишь на супесчаных и песчаных почвах.

Частично калий поглощается почвой необменно, особенно на глинистых почвах богатых минералами монтмориллонитовой группы и гидрослюд. Попеременное высушивание и увлажнение в слое внесения хлористого калия усиливают необменное поглощение (фиксацию) калия, что нежелательно.

Хлористый калий пригоден для внесения в качестве основного, припосевного удобрения и подкормок. При внесении основного удобрения хлористый калий нужно вносить под вспашку - при глубокой заделке он более доступен корням растений и меньше подвергается фиксации. Как припосевное удобрение и подкормка хлористый калий применяется редко. При всех приемах использования хлористый калий может оказывать отрицательное влияние на культуры, чувствительные к хлору.

Нитроаммофоска Гранулированное, выпускается в мешках. В состав входит аммиачная селитра, аммофос, диаммофос и хлористый калий. Содержит NPK по 16%. Используется в качестве основного и припосевного удобрения на всех почвах, под все культуры и в подкормку в междурядье.

Простой суперфосфат- содержит 19,5-20,5% P₂O₅. Применяется в качестве основного удобрения на разных почвах. Можно использовать в качестве припосевного удобрения и подкормок. Гранулация улучшает потребительские свойства удобрения, что особенно важно при использовании суперфосфата на кислых почвах. Он применяется под все культуры и на всех почвах. Особенно эффективен при внесении в рядки. Суперфосфат нетоксичен, пожаро- и взрывобезопасен.

Навоз - содержит все необходимые растениям питательные элементы, но в различным количествах и формах, а так как растения потребляют минеральные формы, то степень доступности их из навоза зависит от исходных количеств минеральных форм, а также содержания и скорости минерализации органических форм элементов в нем.

3.4 Общая годовая потребность в органических и минеральных удобрениях для севооборота

Определим общую годовую потребность по видам удобрений для всего севооборота на всю площадь.

Таблица 8 - Общая потребность в органических и минеральных удобрениях для полевого севооборота

4. БАЛАНС ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ И ГУМУСА В ПОЧВЕ

Система удобрения должна обеспечить получение высоких урожаев, сохранение и воспроизводство почвенного плодородия. Для оценки изменения почвенного плодородия при разработанной системе удобрения, рассчитывается баланс питательных веществ и гумуса в почве.

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

Балансовый расчет дает представление о происходящем истощении или обогащении почвы питательными веществами и гумусом при разработанной системе удобрения. Баланс может складываться положительный, отрицательный и нулевой. Если внесение удобрений превышает вынос их с урожаем, то баланс положительный, значит почва пополняется питательными веществами. При отрицательном - 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 При разработке системы удобрения полевого севооборота необходимо добиваться бездефицитного баланса элементов питания. Различают биологический и хозяйственный баланс питательных веществ. Рассчитаем хозяйственный баланс.

4.1 Баланс питательных веществ

Следует учитывать, что дополнительно вносится в почву органический азот бобовыми культурами за счет фиксации клубеньковыми бактериями. Бобовые культуры поглощают из почвы лишь 1/3 от общего выноса азота, а 2/3 из воздуха. Поступление N, P, K с органическими удобрениями рассчитывают исходя из среднего содержания их в навозе: N-5кг, Р-2,5кг,К-6 кг в 1 тонне.

Таблица 9 - Баланс питательных веществ в полевом севообороте ЗАО «Кубань» Каневского района

Из таблицы 9 видно, что отрицательный баланс складывается по азоту(-15кг/га) и по калию(-239кг/га), соответственно 88% и 72%, но учитывая, что чернозем обыкновенный содержит достаточное количество калия, то на данном этапе снижение калия в почве можно допустить. По фосфору наблюдается положительный баланс веществ, что составляет 181%.

Для того чтобы компенсировать вынос азота необходимо увеличивать дозы внесения азотных и органических удобрений.

4.2 Баланс гумуса в почве

Система удобрения севооборота должна предусматривать не только бездефицитный баланс гумуса, но и расширенное его воспроизводство в почве. Ежегодно потери гумуса от его минерализации могут достигать 0,4-4,0 т/га. Их восполнение осуществляется за счет гумификации органических веществ пожнивных и корневых остатков, но главным образом за счет внесения органических удобрений.

Для расчета баланса гумуса определяется его ежегодная минерализация и восполнение за счет пожнивных и корневых остатков по каждому полю севооборота и в среднем по севообороту (табл. 10).

Таблица 10 - Баланс гумуса в почве севооборота ЗАО «Кубань» Каневского района

Дефицит гумуса - 1,3-0,51= 0,79 т/га=790 кг/га

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:

Насыщенность севооборота органическими удобрениями 10 т/га.

Восполнение потерь гумуса за счет вносимых органических удобрений - 10 т/га ·75 кг = 750 кг/га

Баланс гумуса равен - 750-790= -40 кг/га.

Баланс гумуса:

790 - 100%

750 - х

Для бездефицитного баланса гумуса необходимо вносить в среднем на 1 га пашни органических удобрений -790:75=10,5 т/га.

Для ликвидации дефицита необходимо навоза -40: 75 = 0,5 т/га или

10 - 10,5 т/га = -0,5 т/га.

Из расчетов видно, что плодородие почвы снижается. Для повышения плодородия почв необходимы мероприятия:

- внесение органического удобрений в дозе 8-10 т/га и минеральных удобрений в зависимости от с.-х. культуры;

- сохранение и сбережение влаги путем почвозащитного севооборота и снегозадержание.

5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

Разработанная система применения удобрений в севообороте должна быть агрономически и экономически обоснована.

Агрономическая эффективность выражается прибавкой урожайности. Выражают ее в зерновых или кормовых единицах.

Экономическая эффективность применения удобрений определяется тремя показателями: условно чистый доход (стоимость прибавки продукции за вычетом дополнительных затрат, связанных с применением удобрений и уборкой), уровень рентабельности (отношение чистого дохода от удобрений к затратам на их применение в процентах) и доход на один затраченный рубль (окупаемость).

Учитывая нестабильность и диспаритет цен на удобрения и сельскохозяйственную продукцию, расчет экономической эффективности затруднен и поэтому предлагается рассчитать энергетическую 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.

Таблица 11 - Энергетическая эффективность применения удобрений в севообороте ЗАО «Кубань» Каневского района

Рассмотрим на примере эспарцета:

Для определения энергетической эффективности системы удобрения полевого севооборота необходимо рассчитать энергию, накопленную в с/х продукции, которая оценивается миллионах джоулей (МДж). Она рассчитывается по формуле

V_fo = Y_n · R_i · l · 100,

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

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

R_i - коэффициент перевода единицы урожая в сухое вещество;

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

100 - коэффициент перевода ц в кг.

После этого определяются затраты энергии на производство и применение минеральных и органических удобрений и в зависимости от вносимых доз рассчитываются энергетические затраты на их применение по формуле:

A_O = (H_N · a_N)+(H_P · a_P)+(H_K · a_K)+(H_O · a_O),

где: A_O - энергетические затраты на применение удобрений, МДж;

H_N, H_P, H_K , H_O - соответственно фактические дозы внесения азотных, фосфорных, калийных (кг/га д.в) и органических(кг/га) удобрений;

a_N, a_P, a_K, a_O - энергетические затраты в расчёте на 1 кг д.в. азотных, фосфорных, калийных и на 1 кг органических удобрений.

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

Все расчёты записываются в таблицу 11. Полученные данные анализируются.

Для начала берём из таблицы 4 прибавку урожайности для эспарцета 17 ц/га. Умножая содержание общей энергии в 1 кг урожая на прибавку, накопленную в прибавке урожая, полученной за счёт внесения минеральных и органических удобрений.

V_fo = 14 · 0,2 · 18,31 · 100 = 5127 МДж/га

Количество внесённых под культуру удобрений берём из таблицы 6. Это N₃₀ P₃₀ K_30.

Энергозатраты на производство и применение удобрений рассчитывается умножением доз удобрений по д.в. и навоза в килограммах на энергозатраты на 1 единицу.

А_О = (30 · 36,8)+(30 · 12,6)+(30 · 8,3) = 3231МДж.

Энергетическая эффективность применения удобрения равна:

Так как средняя энергетическая эффективность по севообороту больше единицы (1,57 > 1), то применение удобрений эффективно и обосновано.

ВЫВОДЫ

1. Район расположения хозяйства ЗАО «Кубань» хорошо обеспечен теплом для выращивания большинства сельскохозяйственных культур. К неблагоприятным факторам относятся такие как сильные ветры, суховеи, недостаток влаги, что указывает на необходимость применения мероприятий по сохранению и накоплению влаги в почве, разработке и внедрению мероприятий по защите почв от ветровой эрозии.

2. На черноземах обыкновенных в первом минимуме находится фосфор. Поэтому предпочтение следует отдавать фосфорным удобрениям.

3. 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. В севообороте используются органические и минеральные удобрения в соотношении N:Р:К=1:1:0,7.

4. Вносятся удобрения под основную, припосевную обработку и подкормки. Поэтому предпочтение следует отдавать фосфорным удобрениям. В среднем на 1 га пашни севооборота планируется: N-71 кг/га; Р₂О₅-61кг/га; К₂О-49 кг/га, навоза 10т.

5. Из таблицы 9 видно, что отрицательный баланс складывается по азоту(-15кг/га) и по калию(-239кг/га), соответственно 88% и 72%, но учитывая, что чернозем обыкновенный содержит достаточное количество калия, то на данном этапе снижение калия в почве можно допустить. По фосфору наблюдается положительный баланс веществ, что составляет 181%.

6. Для повышения плодородия почв необходимы мероприятия:

- правильная агротехника в зависимости от с.-х. культуры;

- внесение органического удобрений в дозе 8-10 т/га и минеральных удобрений в зависимости от с.-х. культуры;

- сохранение и сбережение влаги путем почвозащитного севооборота и снегозадержание.

7. Так как средняя энергетическая эффективность по севообороту больше единицы (1,57 > 1), то применение удобрений эффективно и обосновано.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Куркаев В.Т., Шеуджен А.Х. Агрохимия. Майкоп, 2000.

2. Методические указания кафедры.

3. Практикум по агрохимии. Под ред. Ягодина Б.А. М.: 1987.

4. Симакин А.И. Плодородие почв, удобрение и урожай. Краснодар, 1988.

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

6. Система удобрения основных полевых культур. Краснодар, 2001.

7. Справочник агрохимика Кубани / Под ред. Э.К. Эйсерта. - Краснодар: Кн. Изд-во, 1987.

8. Шеуджен А.Х. и др. Питание и удобрение зерновых, зернобобовых и технических культур. Майкоп, 2004.

9. Шеуджен А.Х., Куркаев А.Т., Котляров Н.С. Агрохимия. Майкоп. 2006.

10. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия, М.: 2002.

Размещено на Allbest.ru