Разработка системы удобрений в севооборотах Смоленской области

25.04

5 поле 150

7500

15

22,5

Основное внесение при перепашке под кукурузу

25.04

6 поле

4500

4,5

10,5

9

Припосевное удобрение овса

30.04

1 поле 150

4,5

Посадка кукурузы

5.05

6 поле 150

1,5

Вторая подкормка озимой ржи

10.05

4 поле 150

5,3

Первая подкормка кукурузы

20.05

6 поле 150

4,5

4,5

Подкормка многолетних трав 1 г.п.

30.05

2 поле 150

6

Подкормка многолетних трав 2 г.п.

30.05

3 поле 150

6

Первая подкормка картофеля

5.06

5 поле 150

4,5

4,5

Вторая подкормка кукурузы

10.06

6 поле 150

4,5

Вторая подкормка картофеля

15.06

5 поле 150

4,5

4,5

Вторая подкормка трав 2 г.п.

1.07

3 поле 150

4,5

Определение потребности в минеральных удобрениях в разные сроки, определение складских помещений для их хранения и количества сельскохозяйственной техники

На основании календарного плана применения удобрений определяются необходимые складские площади для хранения требуемого количества минеральных удобрений. Для заготовки и внесения рассчитанного количества удобрений оценивается парк с/х машин и разрабатываются системы машин для выращивания культур в целом.

В таблице 15 определены объемы работ с/х машин (в физических туках) за определенное время, подобраны сами машины для видов работ по внесению удобрений.

Таблица 15. Потребность в сельскохозяйственной технике

Вид работы	Объем работы, т физических туков	Сроки выполнения работы	Марка машины	Производительность	Требуется машин
Основное внесение минеральных удобрений	осень	13,6+28,7 27,5+41,3 27,5+50	188,6	10.08-10.09
	весна	41+12,3 26,3 37,5+15	132,1	20.04-25.04
Основное внесение органических удобрений	весна	12000	20.04-25.04
Рядковое удобрение	озимых зерновых	3,8	20.08
	яровых зерновых	13,6	30.04
	кукурузы	3,8	5.05
Подкормка	озимых зерновых	12,3+14,5	26,8	20.03-10.05
	многолених трав	16,4+16,4+12,3	45,1	30.05-1.07
	кукурузы	12,3 7,5+7,5	27,3	20.05-10.06
	картофеля	12,3+12,3 7,5+7,5	39,6	5.06-15.06

Дополнительные агротехнические и организационные мероприятия для успешного осуществления системы применения удобрений

Система применения удобрений очень серьезная и важная часть успешного ведения хозяйства, но для получения больших и качественных урожаев необходимо серьезно относится и к системе защиты растений (эффективность которой на фоне правильного минерального питания растений может возрастать а несколько раз), к качественной подготовке машинно-тракторного парка для годового объема работ, заготовке качественных посевных и посадочных материалов.

Важная часть ведения сельского хозяйства -- обладание текущей информацией по новым устойчивым сортам на рынке, знание разрешенных препаратов (химической борьбы) для выращиваемых культур. Необходимо учитывать культивацию нескольких сортов культурных растений, чтобы обезопасить себя от непредсказуемости погодных условий, интенсивном развитии возбудителей, болезней, сорняков.

Набор компетентных работников и специалистов (может быть даже из других регионов) и получение кредитов и ссуд -- тоже важнейшая и неотъемлемая часть правильного следования разработанной системы применения удобрений.

Получение качественного урожая в достаточном количестве требует зависит от локального состояния окружающей среды в плане загрязненности ксенобиотиками, тяжелыми металлами и ионами. Мониторинг обстановки позволит быстро и корректно исправить появляющиеся отрицательные явления, как то: эрозия, эфтрофикация, накопление загрязнителей.

VI. Составление системы применения удобрений при заданной обеспеченности гектара пашни минеральными удобрениями

Для составления системы применения удобрений использовались следующие данные (вариант 37)

Поле севооборота	Чередование культур в севообороте на 1-й год составления СПУ	Классы почв по картограмме
		рНKCl	Р2О5	К2О
1	Овес + травы	3	2	2
2	Травы 1 г.п.	4	3	3
3	Травы 2 г.п.	3	2	2
4	Озимая рожь	3	2	2
5	Картофель	4	4	3
6	Кукуруза	5	4	3

 Установление доз органических удобрений под сельскохозяйственные культуры

Среднее количество компоста, которое хозяйство создает ежегодно, рассчитывается по выходу навоза в Главе III.1. Культурное пастбище перезалужается долями равномерно в течение пяти лет (как в варианте СПУ освоенного севооборота) -- каждый год по 20 га с дозой торфо-навозного компоста 45 тонн/га.

Необходимое ежегодное количество компоста для перезалужения равно: 45 х 20 = 900 тонн. На севооборот остается: 12900 - 900 = 12 000 тонн. На 1 га севооборота приходится -- 13,3 тонн. А на “общее поле” севооборота приходиттся, соответственно: 13,3 х 6 полей = 80 тонн/ “общий гектар”

Для большего эффекта от применения компоста предлагаю внести весь навоз под наиболее требовательные культуры в дозах 50 тонн/га под картофель и под следующую за ним кукурузу -- 30 тонн/га. Такая раскладка сохраняется для всех полей на всю ротацию севооборота.

Расчет доз извести по полям севооборота. Эффективность применения фосфоритной муки

Оценка необходимости известкования по М.Ф. Корнилову показала среднюю потребность полей № 1, 3, 4 в извести. Полная норма извести по данным Всероссийского Института Удобрений и Агропочвоведения для таких рНKCl и V для дерново-подзолистой супесчаной почвы находится в интервале 3.5-2.0 тонн/га. Полная норма извести по Нг примерно будет составлять 3,5 х 4/3 = 4,7 тонн/га действующего вещества извести.

Не имея показателя Нг для почвы полей, можно только приблизительно сказать о эффективной дозе извести.

Соблюдение севооборота подразумевает то, что на всех полях сохраняется определенное чередование культур. Поэтому, внести в первый год на все нуждающиеся поля полную дозу извести не представляется возможным.

Предлагаю на поле № 1 под зяблевую вспашку заделать полную дозу извести. Улучшатся условия произрастания овса, злаково-бобовых трав, озимой ржи и для следующего после картофеля известь уже не окажет отрицательного действия

На поле № 3 предлагаю провести поверхностное внесение 2/3 дозы извести. Улучшатся условия произрастания многолетних трав второго года пользования, после последнего стравливания осеннего лущения и дискования почвы после трав известь распределится в пахотном слое почвы и создадутся благоприятные условия для роста озимой ржи. Зяблевая вспашка после озимой пшеницы и весенняя перепашка смешают подействующую известь с еще большим слоем почвы, что не приведет к отрицательному влиянию на картофель. Оставшуюся долю извести можно внести поверхностно при весеннем бороновании для лучшего развития молодых растений овса.

На поле № 3 в этом году можно провести поверхностное известкование в 1/3 дозы для улучшения роста озимой ржи и увеличения эффективности удобрений хотя бы в верхнем слое почвы. После перемешивания почвы в результате подготовки почвы к посадке картофеля отрицательное действие небольшой дозы извести сводится на нет. Последующее весеннее внесение 2/3 извести при перепашке почвы весной под кукурузу также не окажет, на идущий через 6 лет картофель, отрицательного эффекта.

Эффективность действия фосфоритной муки для полей № 1, 3, 4 остается аналогичной полям №1, 3 в СПУ для освоения севооборота (Глава IV.2)

Распределение доз минеральных удобрений под отдельные культуры при составлении системы применения удобрений

Способ расчета доз удобрений исходя из обеспеченности ими гектара пашни актуален при существенном недостатке в хозяйстве минеральных удобрений. Удобрениями в большей мере обеспечиваются ведущие культуры.

Оценивают эффективность использования минеральных удобрений, внесенными различными способами и оставляют наиболее эффективные для большинства культур (кроме ведущих). Рядковое удобрение вносят под все культуры севооборота. Азотные подкормки оставляют для весенней подкормки озимых, для повышения эффективности навоза. Для ведущих культур стараются оставлять полную систему удобрений по способам и дозам.

Нормы минеральных удобрений рассчитывались на компьютере по программе SUDZO по методу элементарного баланса на основании средневзвешенных величин содержания подвижных форм фосфора и калия. Результаты расчетов представлены в Таблицах 30, 31, 32, 33.

Составление баланса питательных веществ за ротацию севооборота

На таблице рассчитан вынос питательных веществ на среднестатистическом поле севооборота по порядку чередования культур для поля №1. Урожай без удобрений для каждой культуры, выбран в зависимости от доступных форм азота, фосфора и калия для растений. По предполагаемой ориентировочной дозе удобрений определяется возможный урожай с/х культур с применением этого количества удобрений. По разнице урожаев определен средний прирост урожая по севообороту, расчет которого завершает таблицу.

В таблице представлены величины выноса и поступления питательных веществ за ротацию севооборота (по основным статьям). На основании них рассчитываются абсолютные и относительные величины (к выносу) баланса, также коэффициенты использования питательных веществ из удобрений.

Проведя анализ таблицы можно увидеть, как соотносятся между собой валовые поступления элементов с органическими и минеральными удобрениями, значение ПКО бобовых в накоплении азота почвы.

Составление баланса позволяет сравнить примерно подобранное количество действующего вещества минеральных удобрений с запланированной максимальной величиной обеспеченности гектара пашни. На основании проверки выбранные дозы корректируются.

Сравнение относительного баланса для прибавки урожая 270% с нормативом баланса на дерново-подзолистой почве для такой же прибавки на почвах с плодородием ниже среднего (поле № 1) сведено в колонки:

Относит баланс Норматив баланса

N120 Р2О5150 К2О 80 N115 Р2О5230 К2О 120

Анализ данных показывает, что темпы улучшения плодородия почвы на этом поле могут быть высокими для азота. Для фосфора и калия -- баланс существенно ниже норматива, что свидетельствует о невозможности увеличения подвижных форм фосфора в ближайшее время и достоверном падении плодородия почвы по калию.

Предполагаемое изменение агрохимических показателей в почве за ротацию севооборота

Рассчитанный по планируемой урожайности баланс обеспечивает внесение в минеральных удобрениях в среднем в год на гектар поля №1: 123 кг NPK. Соотношение между N-P-K в минеральных удобрениях: 1,4 : 1,0 : 2,1. Соотношение между N-P-K в органических удобрениях: 2,0 : 1,0 : 1,3

За 6 лет, прошедших за время ротации севооборота на поле №1 рассчитывается внести выше выноса азота -- на 77 кг/га (кг д.в./га), фосфора на 96 кг/га и калия ниже выноса -- на 103 кг/га. Это позволит увеличить содержание подвижных форм фосфора -- на 1 мг-экв/100гр. Уменьшение содержания подвижных форм калия планируется на 1,5 мг-экв/100гр. Это не приведет к изменению класса почв по фосфору и калию, однако со следующими ротациями постоянный недостаток калия приведет к уменьшению класса почвы по калию.

Средняя обеспеченность одного гектара севооборота 13 тоннами органических удобрений с выращиванием многолетних злаково-бобовых трав не позволяет прогнозировать снижение величины гумуса почв.

Почвенная кислотность к концу ротации должна достичь 5 класса. В виду малых доз удобрений не следует ожидать увеличения кислотности от удобрений, хотя механический состав почвы не будет способствовать задержанию Ca в ППК. В следующую ротацию, вероятно придется еще раз проводить известкование.

Выводы: проводить картирование полей для составления агрохимических картограмм по фосфору и калию в конце первой ротации не имеет смысла. Возможно, что только после второй ротации севооборота произойдет изменение класса по фосфору, а калия -- не меньше, чем после третьей.

Однако, для оценки действия извести составлять картограмму кислотности придется, чтобы изменить внесение извести в следующую ротацию.

Схема системы применения удобрений в севообороте

Система применения удобрений рассчитана для средневзвешенных величин содержания подвижных форм фосфора и калия на Таблице 32. Показано распределение доз удобрений на основное, предпосевное и подкормки с учетом культур. Определяются требуемые валовые количества удобрений.

Общая схема системы применения удобрений будет аналогична и для других полей: изменения для каждого поля возникнут от пестроты плодородия. Различия коснуться лишь доз основного удобрения.

Годовой план применения удобрений в севообороте

Система применения удобрений в 1998 год отражена на годовом плане в Таблице 33. Здесь корректируются дозы удобрений от неоднородности по содержанию подвижных форм фосфора и калия. Доза азотных удобрений корректируется в соответствии с классом почвы по фосфору. Доза рядкового удобрения оставляется без изменений. Результатом таблицы также является валовое количество минеральных удобрений, предназначенное для внесения в тот год как в действующем веществе, так и в минеральных туках.

VII. Составление системы применения удобрений на орошаемом краткосрочном культурном пастбище

Для составления системы применения удобрений были использованы следующие данные по пастбищу (вариант 37).

Год	Покровная культура, вид травостоя	Планируемый урожай сена, (т/га)	Площадь, га	Усредненные агрохимические показатели почвы
1	Травы	30	100	рНKCl - 4,7 Р2О5 - 4 мг /100гр К2О - 6 мг/100гр
2	Травы	30	100
3	Травы	30	100
4	Травы	30	100
5	Травы	30	100

Установление доз органических удобрений под культурное пастбище

Среднее количество компоста, которое хозяйство создает ежегодно, рассчитывается по выходу навоза в Главе III.1. На перезалужение пастбища выделена доза компоста в 30 тонн/га. Всего необходимо для разового перезалужения всей площади пастбища: 30 т/га х 100 га = 3000 т компоста

Расчет доз извести для пастбища. Эффективность применения фосфоритной муки

Оценка необходимости известкования по М.Ф. Корнилову показала среднюю потребность поля в извести. Расчет полной дозы извести аналогичен расчету в Главе VI.2. Полная норма извести при переводе на Нг примерно будет составлять 3,5 х 4/3 = 4,7 тонн/га действующего вещества извести.

Далее полная доза извести может распределяться двояко:

полная доза по Нг вносится в год перезалужения пастбища под вспашку;

половинная доза вносится в два приема с заделкой бороной.

В связи с тем, что перезалужение планируется провести через 5 лет, то чтобы не терять время, известковать надо в текущий год, а также через год по половинной дозе извести для получения лучшего урожая трав до перезалужения. В дальнейшем -- при перезалужении -- поверхностный слой перемешается со всем пахотным и эффект от применения извести отразится на всем пахотном слое почвы.

Эффективность действия фосфоритной муки для пастбища остается аналогичной, рассчитанной для полей № 1 и 3 в СПУ для освоения севооборота (Глава IV.2)

Распределение доз минеральных удобрений на пастбище

Нормы минеральных удобрений рассчитывались на компьютере, используя программу, работающую по методу элементарного баланса на основании средневзвешенных величин содержания подвижных форм фосфора и калия. Результаты расчетов представлены в Таблицах 34, 35, 36.

Особенностью удобрения пастбища является применение всех удобрений в подкормку. Это происходит ввиду невозможности перезалужения травостоя в течение 5 лет. Конечно, такое использование удобрений (особенно фосфорных и калийных) должно вести к перерасходу удобрений, к низкой их эффективности, но это -- вынужденная мера.

Составление баланса питательных веществ за время между перезалужениями

На Таблице 34 рассчитан вынос питательных веществ на время существования культурного пастбища. Урожай без удобрений для каждой культуры, выбран в зависимости от доступных форм азота, фосфора и калия для растений. Определен средний прирост урожая, расчет которого завершает таблицу. В таблице представлены величины выноса и поступления питательных веществ (по основным статьям). На основании них рассчитываются абсолютные и относительные величины (к выносу) баланса, также коэффициенты использования питательных веществ из удобрений.

Сравнение относительного баланса для прибавки урожая 330% с нормативом баланса на дерново-подзолистой почве для такой же прибавки на почве пастбища с плодородием ниже среднего сведено в колонки:

Относит баланс Норматив баланса

N120 Р2О5240 К2О 110 N125 Р2О5250 К2О 140

Анализ данных показывает, что темпы улучшения плодородия почвы на поле пастбища довольно высокие для азота, фосфора и калия -- баланс примерно равен нормативу. Количественные агрохимические показатели плодородия при таком балансе будут довольно быстро увеличиваться.

Предполагаемое изменение агрохимических показателей на пастбище до перезалужения

Рассчитанный по планируемой урожайности баланс обеспечивает внесение в минеральных удобрениях в среднем в год на гектар пастбища: 508 кг NPK. Соотношение между N-P-K в минеральных удобрениях: 2,3 : 1,0 : 2,1. Органическое удобрение не вносилось.

За 5 лет, прошедших за время до перезалужения рассчитывается внести выше выноса азота -- на 200 кг/га (кг д.в./га), фосфора -- на 275 кг/га и калия ниже выноса -- на 70 кг/га. Это позволит увеличить содержание подвижных форм фосфора -- на 4,5 мг-экв/100гр, что достаточно для перевода поля в 4 класс по фосфору, подвижных форм калия -- на 1,5 мг-экв/100гр, что не приведет к изменению класса почв по калию.

Поступление ПКО многолетних злаковых трав на фоне больших доз удобрений вряд ли удержит гумус почвы на прежнем уровне. Прогнозировать снижение величины гумуса почв можно только на многофакторных математических моделях, простой расчет затруднителен.

Почвенная кислотность к перезалужению должна достичь 5 класса.

Выводы: проводить картирование полей для составления агрохимических картограмм перед перезалужением разумно по кислотности и фосфору. Планируемые темпы изменения калия малы для проявления и через несколько перезалужений пастбища.

Схема системы применения удобрений на пастбище по циклам стравливания

Система применения удобрений рассчитана для средневзвешенных величин содержания подвижных форм фосфора и калия на Таблице 36. Показано распределение доз подкормок. Определяются требуемые валовые количества удобрений.

Подкормки фосфорными удобрениями надо проводить осенью -- в один прием вносится вся доза удобрений за год.

Калийные подкормки проводятся вместе с азотными -- после стравливаний (доза калия около 60 кг/га). Оставшееся количество калийных удобрений вносят осенью.

Азотные подкормки распределяются только между стравливаниями и на осень не оставляются.

VIII. Экологические аспекты применения удобрений при разных вариантах разработанных схем

Разные варианты применения удобрений можно сравнить по сумме показателей: количеству действующего вещества минеральных удобрений приходящихся на гектар пашни, соотношением между элементами в минеральных удобрениях и коэффициентами использования веществ из удобрений.

Вариант с введением севооборота отличается малым количеством действующего вещества в расчете на гектар и реальными коэффициентами использования элементов из минеральных удобрений. Вместе с внесением самых высоких доз компостов (из всех вариантов севооборота) соотношение между элементами в минеральных удобрениях самое узкое из всех вариантов. Благодаря реальным коэффициентам можно утверждать, что такая схема системы удобрений будет более устойчивой для реальных, а не идеальных погодных условий. Также можно будет иногда заменять качество внесения удобрений и сдвигать сроки применения.

Увеличение урожаев в целом по полям на планируемые 25% ведет к отсутствию потерь местных избытков минеральных удобрений. Локальные избытки пойдут на увеличение плодородие почвы и окультуривание поля.

Устойчивость системы удобрений ведет к общей устойчивости системы земледелия как к простым изменениям природных факторов, так и к неблагоприятным антропогенным. Если использовать органические и минеральный удобрения с малыми долями сопутствующих примесей, то этот вариант будет наиболее экологичным.

Вариант с освоенным севооборотом по обеспечению минеральными удобрениями гектара пашни занимает промежуточное положение среди четырех вариантов. Высокоурожайные культуры вместе с меньшей дозой органических удобрений увеличили разброс в соотношении элементов, поступающих из минеральных удобрений. Количество калия и азота увеличилось в равной мере относительно фосфора. Коэффициенты использования питательных веществ из удобрений завышены. Это означает что для получения запланированного урожая необходимы нормальные среднемноголетние погодные условия при высоком, а может быть даже очень высоком уровне агротехники и идеальными сроками с/х работ.

Вторым способом получения качественного запланированного урожая, по моему, является избыточное внесение минеральных удобрений для получения реальных коэффициентов использования питательных веществ из удобрений при хорошем уровне агротехники.

Большие дозы удобрений ведут к большим потерям в процессе роста с/х культур по сравнению с предыдущим вариантом, где быстрыми темпами увеличивается плодородие полей. Вариант с СПУ в освоенном севообороте является менее экологически стабильным, недобор урожаев и потери доступных форм удобрений при не очень качественном ведении хозяйства и неблагоприятных погодных условиях.

Вариант с заданной обеспеченностью минеральными удобрениями рассчитан на обеспечение севооборота самым малым количеством минеральных удобрений. Заданная обеспеченность минеральными удобрениям не подразумевает получения высоких урожаев. Но предполагаемые урожаи получились завышенными, что видно по коэффициентам использования питательных в-в из удобрений. Соотношение между элементами в минеральных удобрениях показывают, что количество использованного азота и фосфора из компоста велико и сильно влияет на долю их в минеральном удобрении.

Такая система применения удобрений позволит надеяться на получение планируемого урожая только при очень качественном подходе к выращиванию с/х культур на фоне благоприятных погодных условий.

Рассмотренные три варианта системы применения удобрений используют поля многолетних трав в севообороте, планируют внесение необходимого количества органических удобрений для супесчаных почв. При соблюдении такого применения удобрений не следует опасаться снижения органического вещества и гумуса почвы.

Вариант системы применения удобрений на орошаемом культурном пастбище рассчитан на получение высоких урожаев злаковых многолетних трав на орошаемом культурном пастбище до следующего перезалужения. Система применения удобрений предполагает внесение только минеральных удобрений. В связи с этим обеспеченность гектара пашни минеральными удобрениями самая большая из всех вариантов систем применения удобрений. Соотношение между фосфором и азотом, фосфором и калием самое широкое из всех вариантов СПУ. Коэффициенты использования питательных веществ из минеральных удобрений высоки.

При качественном выполнении такой системы удобрений встретится существенно больше сложностей, чем при применении ранее рассмотренных систем. Большие дозы удобрений на фоне высоких коэффициентов использования могут свидетельствовать либо о малом последействии удобрений после внесения, либо о малой используемости растениями удобрений при используемой агротехнике, либо обо всем сразу. Любые объяснения сводятся все равно с потерям! В итоге СПУ на культурном пастбище без внесения в запас фосфора, калия и компоста будет экологически опасной при неблагоприятных погодных условиях, неидеальной технологии внесения, несвоевременных сроках.

Заключение

Курсовой проект по системе применения удобрений для разных задач сельскохозяйственного производства позволил комплексно оценить знания, необходимые для реального управления, оценки и регулирования производством качественной продукции. Разработка рациональной системы удобрений в конкретных почвенно-климатических условиях хозяйства позволила оценить определенность знаний и компетентность специалиста в области агрохимии и почвоведения.

Разработка системы удобрений в севооборотах позволила самостоятельно “прочувствовать” наиболее существенные показатели, осуществлять по ним контроль правильности доз и форм удобрений.

В итоге работа позволила просто понять, что важнейшая часть получения качественного большого урожая -- система применения удобрений может, хотя и примерно, быть посчитана для конкретных условий ведения хозяйства с выдачей конкретных рекомендаций и обязательных условий для труда работников всех уровней организации.

Список использованной литературы

Агрохимия. Под редакцией академика ВАСХНИЛ Б. А. Ягодина. -- М.: “Агропромиздат”, 2009 г., 655 с.

Растениеводство. Под редакцией академика ВАСХНИЛ П. П. Вавилова. М.: “Колос”, 2009 г., 519 с.

Агроклиматический справочник по Московской области, “Гидрометеоиздат”, 2004 г., 192 с.

Агроклиматический справочник по Костромской области. Ленинград, “Гидрометеоиздат”, 2014 г., 132 с.

Почвы, удобрения и урожай. В. Д. Панников М.: “Колос”, 1964 г., 335 с.

Справочная книга тракториста-машиниста. А. П. Акимов, В. А. Лиханов. М.: “Колос”, 2010 г., 350 с.

Размещено на Allbest.ur