Далее рассуждаем следующим образом: в 1 ц аммофоса содержится 12 кг азота, тогда в 0,4 ц количество азота составит 12*0,4=4,8 кг/га. Данную дозу азота мы вносим осенью, следовательно весной под культивацию мы внесем азота 105,7 - 4,8 = 100,9 кг/га с аммиачной селитрой - 100,9/34,5=2,9 ц/га; 2,9*108 = 31,3 т.

Рассчитаем дозу хлористого калия, содержащего действующего вещества 60%: 37,3/60=0,6ц/га, на всю площадь - 0,6*108=64,8 ц (6,5 т).

Дозы остальных удобрений рассчитываются аналогично.

Формы удобрений записываются общепринятыми обозначениями.

Nаа - азотнокислый аммоний (аммиачная селитра)

Nм - мочевина (карбамид)

Nс - натриевая селитра

Рсг - суперфосфат гранулированный

Кх - калий хлористый

Кк - калийная соль

Рам - аммофос

НФК - нитрофоска

Таблица 9. Годовой план применения удобрений на 2008 год

На основании годового плана применения удобрений составляют календарный план потребности и внесения удобрений. В нем отражаются формы минеральных удобрений, сезонная и общая потребность, сроки и способы внесения удобрений.

Таблица 10. Календарный план внесения удобрений

Для транспортировки и внесения твердых минеральных удобрений применяют различные машины. Для внесения удобрений используют прицепные и навесные тракторные центробежные разбрасыватели, сменные кузова на шасси автомобилей, туковые сеялки. Способ внесения удобрений определяет комплекс машины и технологию работ.

Основное (разбросное) внесение твердых минеральных удобрений осуществляют тракторным разбрасывателем 1РМГ-4, разбрасывающим устройством КСА-3, разбрасывателем минеральных удобрений РУМ-8, РУМ-16, МВУ-12, МВУ-16, СТТ-10, МВУ-5, навесным центробежным разбрасывателем НРУ-0,5, прицепной туковой сеялкой РТТ-4,2 А. Для внутрипочвенного внесения удобрений можно использовать машину АВМ-8.

Предпосевное внесение удобрений осуществляют переоборудованными культиваторами-растениепитателями КОН-2,8, КОН-4,2 и КРН-5,6. Для локально-ленточного внесения основных доз минеральных удобрений используют переоборудованные серийные зерновые сеялки СЗ-3,6. Припосевное удобрение под зерновые в рядки вносят комбинированными сеялками СЗ-3,6, СЗУ-3,6, СЗТ-3,6, СЗЛ-3,6.

На пропашных культурах удобрения вносят гнездовыми сеялками СКНК-8 и СКНК-6, кукурузной пунктирной сеялкой СКПН-8, свекловичной сеялкой СТСП-6, культиваторами-растениепитателями и сеялками СТСН-4А, СТСН-6А, 2СТСН-6А, 3СТСН-6А, ССТ-8, ССТ-12, картофелесажалками СН-4Б-1 и САЯ-4. Подкормки выполняют культиваторами-растениепитателями КРН, КРСШ-2,8А, КВГ-6,3, КОН-2,8 ПМ.

Основные машины по внесению твердых органических удобрений следующие: разбрасыватели органических удобрений РОУ-5 и РОУ-6, агрегатируемые с трактором МТЗ-80, полуприцеп-разбрасыватель органических удобрений ПРТ-10, агрегатируемый с трактором Т-150К, прицеп-разбрасыватель органических удобрений ПРТ-16, валкователь разбрасыватель органических удобрений РУН-15Б, агрегатируемый с тракторами Дт-75, Т-74, Т-150.

10. Баланс питательных веществ в севообороте

Баланс питательных веществ является обязательной составной частью системы удобрения. Расчет его проводится для определения возможного обогащения или истощения почвы теми или иными питательными веществами.

Приходными статьями баланса являются: внесение их с органическими и минеральными удобрениями, поступление питательных веществ за счет биологической аккумуляции, вызванной поглощением элементов питания из глубоких горизонтов, поступление азота за счет фиксации азота и с атмосферными осадками.

Расходование питательных веществ из почвы определяется следующими статьями: выносом с урожаем, переходом соединений питательных веществ в труднорастворимое состояние, газообразными потерями азота и вымыванием растворимых соединений азота и калия из корнеобитаемого слоя, потерями в результате эрозии почв.

Таблица 12. Вынос основных элементов питания урожаем

Средний вынос по севообороту не является достаточно высоким с учетом плодородия почвы и планируемой урожайности. Высокие показатели выноса отмечены на поле № 2 озимой пшеницы, поле 3 № сахарной свеклы, из-за их биологических особенностей. Наименьший вынос на поле № 1 клевера и поле № 4 гороха, что связано с их способностью в симбиозе с клубеньковыми бактериями фиксировать молекулярный азот атмосферы. Поглощая из почвы до 30% общего азота и оставляя примерно столько же его в виде корневых и пожнивных остатков, зернобобовые практически не обогащают почвы азотом, но улучшают баланс азота, так как нуждаются в азоте удобрений только на 20-30% потребности.

Таблица 13. Примерный баланс питательных веществ в севообороте

Для определения поступления питательных веществ в почву вычисляем:

а) поступление с органическими удобрениями переносим из гр.7 таблицы 6 суммируем показатели по каждому элементу питания и делим на число полей севооборота:

N - 105,3+102+45,9+108=361,2/7=51,6 кг/га

Р₂О₅ - 29,2+50+8,7+21,6=109,5/7=15,6 кг/га

К₂О - 49,4+150+27,1+90=316,5/7=45,2 кг/га

б) поступление с минеральными удобрениями переносим из таблицы 8:

N - 64,5 кг/га; Р₂0₅ - 20,3 кг/га; К₂0 - 36,4 кг/га.

в) при определении азотфиксации в севообороте с зернобобовыми культурами (горохом) и многолетними бобовыми травами (клевер) расчет ведут исходя из того, что азотфиксация составляет 2/3 от выноса азота 1ц урожая этих культур. Таким образом азотфиксация составит 19,5+6,6+26,1 кг/га:

для гороха 4,4*31/7 = 19,5 кг/га

для клевера 1,7*27/7=6,6 кг/га

Затем складываем поступление по каждому элементу:

N - 51,6+64,5+11,7=127,8 кг/га

Р₂0₅ - 15,6+20,3=35,9 кг/га

К₂0 45,2+36,4=81,6 кг/га

Вынос питательных веществ с урожаем переносим из таблицы 12:

N - 155,7 кг/га; Р₂0₅ - 51,8 кг/га, К₂0 - 136,5 кг/га.

Баланс питательных веществ определяется по разности между поступлением питательных веществ в почву и их выносу с урожаем:

N 127,8 - 155,7 = - 27,9кг/га

Р₂0₅ 35,9 - 51,8 = - 15,9 кг/га

К₂0 81,6 - 136,5 = - 54,9 кг/га.

Рассчитаем% к выносу:

N -27,5*100/155,7= -17,7%

Р₂0₅ -15,9*100/51,8= - 30,7%

К₂0 -54,9*100/136,5= -40,2%

Так как обеспеченность почвы севооборота оценивается как средне-повышенная (III-IV класс) примерные требования к балансу по N составляют: 0 +10, по фосфору +25 +50, по калию 0 -10. Сравнение этих показателей с расчетными величинами показывает, что требования к балансу не выполняются. Анализ полученных показателей баланса элементов питания в севообороте свидетельствует о том, что для обеспечения исходного содержания элементов питания в почве и для дальнейшего ее окультуривания необходимо усилить приходные статьи баланса по всем трем элементам, для чего следует более широко использовать внесение органических удобрений, таких как сидератов, компостов, соломы. Для пополнения приходных статей по фосфору следует вносить более концентрированные удобрения.

11. Расчет потребности в удобрениях для обеспечения заданного уровня фосфора (или калия) на поле № 1

Научно-исследовательскими учреждениями разработаны нормативы уровня содержания Р₂О₅ и К₂О, обеспечивающие получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур, а также необходимые затраты удобрений для достижения заданной обеспеченности почвы питательными веществами.

Необходимо провести расчет по одному полю севооборота с невысоким содержанием подвижного фосфора или обменного калия в почве по следующей форме.

Заданное содержание Р₂О₅ в почве 20 мг/100 г почвы

1. Фактическое содержание Р₂О₅ в почве 7,8 мг/100 г почвы (поле № 1)

2. Вносится Р₂О₅ сверх выноса при положительном балансе в составе удобрений за ротацию севооборота …-… кг/га, что соответствует …-..мг/100 г почвы.

3. Недостает для заданного уровня 12,2 мг/100 г почвы

4. Норма затрат питательных веществ на увеличение содержания Р₂О₅ на 1 мг/100г почвы - 100 кг/га.

5. Требуется внести для достижения заданного содержания 1220 кг/га

6. Можно использовать двойной суперфосфат в количестве 27,1 ц/га

(сроки внесения) осенью.

Расчеты:

Вычисление количества фосфора, необходимого до рекомендуемого уровня: 20 - 7,8 = 12,2 мг/100 г

Требуется внести питательных веществ: 12,2*100=1220 кг/га.

Состав д.в. в двойном суперфосфате 45%.

Доза внесения: 1220/45=2,71т/га=27,1 ц/га

12. Экономическая эффективность удобрений

Экономическая эффективность удобрений определяется прибавкой урожая, которая была получена от внесения удобрений, стоимостью удобрений, затратами на их применение.

Исчисление чистого дохода на 1 га, полученного от применения удобрений, производится по разности между стоимостью прибавок урожая, полученной от применения удобрений (1) и затратами на удобрение, уборку и доработку дополнительной продукции (2).

Зная закупочную цену сельскохозяйственной продукции, можно определить стоимость прибавки. Прибавку рассчитывают как разность между плановой урожайностью и урожайностью, которую возможно получить без применения удобрений.

К затратам относят расходы хозяйства по перевозке и загрузке туков, их хранению, внесению в почву. Затраты на внесение удобрений в среднем составляют 30% от их стоимости.

Вначале необходимо провести расчет затрат на приобретение, транспортировку и внесение минеральных и органических удобрений.

Таблица 14. Расчет затрат на применение удобрений под культуру озимая пшеница

Расчеты: Для расчета стоимости удобрений, руб/га используем значения полученные в таблице 9 (годовой план применения удобрений). При выращивании озимой пшеницы в поле №2 в составе основного удобрения на 1 га площади поля планируется внести 0,55 ц/га аммофоса, 0,67 ц/га хлористого калия, 0,83 ц/га нитрофоски, 0,4 ц/га аммиачной селитры в качестве основного удобрения, 1,0 ц/га и 1,16 ц/га аммиачной селитры в качестве прикорневых подкормок (0,4+1,0+1,16 = 2,56 ц/га) и 0,65 ц/га мочевины для внекорневых подкормок.

Расчет стоимости удобрений:

На приобретение аммофоса 0,55*1400 = 770 руб/га

На приобретение аммиачной селитры 2,56*920 = 2355 руб/га

На приобретение мочевины 0,65*1030 = 670 руб/га

На приобретение хлористого калия 0,67*200 = 134 руб/га

На приобретение нитрофоски 0,83*800 = 664 руб/га

Так затраты на внесение удобрений принимают из расчета 30% от их стоимости, то затраты на внесение аммофоса составят 770*0,3 = 231 руб/га, на внесение аммиачной селитры 2355*0,3 = 707 руб/га, на внесение мочевины 670*0,3 = 200 руб/га, хлористого калия 134*0,3 = 40 руб/га, нитрофоски 664*0,3= 199 руб/га. Суммируя стоимость удобрения и затрат на его внесение находим общее количество затрат по каждому виду применяемого удобрения. Например, затраты на покупку и внесение аммофоса составят 770+231 = 1001 руб. Общая сумма затрат, связанных с применением удобрений составит 5970 руб/га (1001+3062+870+174+863).

Таблица 15. Экономическая эффективность системы применения удобрений под озимую пшеницу

Расчеты: Планируемая урожайности озимой пшеницы берется из задания. Прибавка урожайности рассчитывается как разность между плановой урожайностью и урожайностью без применения удобрений 48-20,5 = 27,5 ц/га. Зная закупочную стоимость 1 ц зерна озимой пшеницы(6000 руб/т) и прибавку урожая при внесении удобрений определяем стоимость прибавки 27,5 ц/га*600 руб/ц = 16500 руб/га. Условно чистый доход рассчитывается как разность между стоимостью прибавки и суммой затрат на применение удобрений и составит 16500 - 5970 = 10530 руб/га.

Получен достаточно высокий условный чистый доход, так как при расчете не были учтены затраты на внесение органических удобрений.

13. Экологическое обоснование системы применения удобрений

Известкование почвы благоприятно изменяет ее кислотно-щелочные свойства, активизирует почвообразовательные процессы, жизнь почвенной биоты и растений. Уровень реакции (pH_KCL 5,5-6,0) улучшает экологическое состояние почвы за счет изменения ее микробного ценоза, резкого снижения подвижности и, как следствие, токсичности алюминия, марганца и железа. Если в кислых почвах преобладает грибная микрофлора, то в произвесткованных увеличивается число бактерий и актиномицетов, увеличивается минерализация органического вещества почвы и возрастает интенсивность кругооборота азота. Однако вымывание нитратов за пределы пахотного слоя может происходить только при избыточном обеспечении растений азотом. При умеренной и низкой обеспеченности увеличения нитратов в почве не наблюдается из-за лучшего использования азота растениями. Экологическая роль известкования заключается в уменьшении подвижности токсичных соединений железа, марганца, алюминия, солей тяжелых металлов (Cd, Pb, Ni), а также радионуклеидов (⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs), что особенно важно для почв, подвергшихся загрязнению тяжелыми металлами и радионуклеидами.

Органические удобрения способствуют уменьшению дегумификации почвы, а в сочетании с посевом многолетних трав - созданию бездефицитного баланса гумуса в почве. Количество гумуса в почве является интегральным показателем ее плодородия и устойчивого функционирования агроэкосистемы. Рациональное применение хорошо подготовленных твердых органических удобрений (подстилочный навоз, торфо-навозные компосты, а также зеленое удобрение) не приводит к значительному загрязнению почвы, воды и воздуха.

Азотным удобрениям принадлежит ведущая роль в повышении урожайности. Оставляя в почве большое количество корневых остатков, они способствуют обогащению почвы органическим веществом, разрыхлению и улучшению ее водно-физических свойств. Последействие азотных удобрений незначительно (2-3%). Не усвоенный растениями азот в год внесения удобрения частично иммобилизуется почвенными микроорганизмами, входит в состав гумусовых веществ. Значительная его часть (20%) теряется из почвы в виде газообразных потерь (NO, N₂O, N) в результате процесса денитрификации.

Потери азота при внесении умеренных доз удобрений на суглинистых почвах невелики и составляют около 3-4 кг/га. Применение азотных удобрений в больших дозах, превышающих биологические потребности культур, приводит к увеличению потерь, связанных с вымыванием. Вымывание достигает максимума на почвах легкого гранулометрического состава, при паровании полей, возделывании пропашных культур и минимально на полях, занятых многолетними травами.

Фосфор минеральных удобрений, заделанный в почву, практически не передвигается в ней и прочно закрепляется почвенными коллоидами за счет химического или обменного поглощения. При заделке фосфора в суглинистую почву максимальное его передвижение в глубь почвенного профиля не превышает 3-5 см. Даже при поверхностном внесении удобрения вымывание фосфора незначительно и не превышает 1% внесенной дозы. На зафосфаченных почвах наблюдается снижение доступности микроэлементов растениям и загрязнение их фтором, стронцием и естественными радионуклеидами: ураном, торием, радием.

Калий удобрений сильно поглощается коллоидами суглинистых почв и не оказывает вредного влияния на окружающую среду; он вымывается только из грубопесчаных и торфяных почв. Однако большая часть калийных удобрений, применяемых в РФ, является хлоросодержащими, а присутствие большого количества хлора в почве нежелательно из-за возможного образования хлорорганических соединений. При осеннем внесении калийных удобрений хлор вымывается из почвы.

Удобрениям принадлежит не только главная роль в увеличении урожайности и повышении плодородия почв, но и важная экологическая функция, связанная с устойчивостью высокопродуктивных агроэкосистем. Правильное научно обоснованное применение удобрений улучшает качество растениеводческой продукции и не сопровождается сколько-нибудь значительным загрязнением окружающей среды остатками агрохимикатов.

Заключение

Обеспеченность почв севооборота по подвижным соединениям фосфора и калия можно оценить как средне-повышенную (III-IV класс), причем обеспеченность калием значительно выше, чем фосфором. Для почвы данного севооборота рекомендуется систематическое применение органических и минеральных удобрений. При выращивании культур, требующих рН выше 6 (например, сахарная свекла, зерновые культуры, многолетние травы), необходимо производить известкование.

С учетом агрохимических показателей были установлены нормы применяемых удобрений, они были распределены по срокам и способам внесения, для того, чтобы растения максимально использовали питание, необходимое для получения плановой урожайности.

Нормы внесения удобрений зависят и от окультуренности почв, и от биологических особенностей выращиваемых культур. Так, в данном севообороте наибольшая потребность в минеральных удобрениях будет у озимой и яровой пшеницы, кукурузы, которые требуют высокого плодородия почв, нуждаются в достаточном количестве удобрений, высокие урожаи дают на почвах с нейтральной или близкой к ней реакцией среды. Наименьшие потребности в удобрении у клевера и гороха, что связано с их способностью к азотфиксации. С учетом того, что в хозяйстве небольшое поголовье скота, количество органических удобрений не достаточно для насыщенности пашни навозом. Для решения данной проблемы хозяйству рекомендуется готовить компосты, запахивать солому с одновременным внесением азотных удобрений, вносить такие органические удобрения как сидераты. Эти меры также необходимы и для усиления приходных статей баланса.

Известкование почвы благоприятно изменяет ее кислотно-щелочные свойства, активизирует почвообразовательные процессы, при этом возрастает минерализация органического вещества почвы, уменьшается подвижность токсичных соединений металлов. Органические удобрения способствуют, а в сочетании с посевом многолетних трав - созданию бездефицитного баланса гумуса в почве. Рациональное применение хорошо подготовленных твердых органических удобрений не приводит к загрязнению почвы, воды и воздуха.

Большую роль в применении удобрений играет качество предшественников. В данном севообороте предлагается в качестве предшественников озимой пшеницы использовать многолетние травы (клевер). Значение многолетних трав как предшественников определяется прежде всего их азотфиксирующей способностью. Корни и продукты их разложения положительно влияют на структуру почвы и ее гумусовый баланс, на азотный фонд почвы. Они оказывают положительное влияние на первую, вторую и третью культуры, что определяет их универсальность как предшественников и разнообразность использования.

Зернобобовые (горох) также представляют большую ценность как предшественники своей способностью к азотфиксации. Эти культуры - хорошие предшественники для яровой пшеницы. Под покровом зернобобовых культур почва сохраняет свое строение, меньше уплотняется и лучше сберегает влагу в верхних слоях. При помощи ризосферных микроорганизмов и корневых выделений зернобобовые культуры переводят труднорастворимые фосфаты почвы в доступные для растений формы.

Озимые размещают в севооборотах по наилучшим предшественникам, например, после клевера. Ценность зерновых культур как предшественников во многом определяется их уровнем агротехники. Для многих сельскохозяйственных культур хорошим предшественником является озимая пшеница, возделываемая после многолетних трав, в этих случаях следующие за ними культуры испытывают положительное последствие предшественников.

Согласно приведенным расчетам применение удобрений экономически эффективно, что также характеризует правильность выбора удобрений для данных культур.

Используемая литература

1. Агрохимия Под ред.Ягодина Б.А. М.: Мир 2004

2. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш. Почвоведение М.: МарТ 2006

3. Державин Л.М. Применение минеральных удобрений в интенсивном земледелии М.: Колос 1992

4. Ефимов В.Н., Донских И.Н., Царенко В.П. Система удобрения М.: КолосС 2002

5. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия М.: Колос 1996