Мероприятия по повышению плодородия дерново-бурой тяжелосуглинистой почвы и проектирование системы применения удобрений в семипольном полевом севообороте

3. Система применения удобрений в севообороте

Правильная система удобрения - это комплекс агрономических и организационных мероприятий по рациональному использованию удобрений в целях повышения плодородия почвы, урожая сельскохозяйственных культур, улучшение качества продукции и повышение производительности труда в хозяйстве. Все эти понятия систем применения удобрений: в хозяйстве , в севообороте и отдельных культур - тесно взаимосвязаны и требуют специального рассмотрения.

3.1 Определение доз элементов питания

В курсовом проекте для определения доз элементов питания под культуры севооборота используется метод элементарного баланса на планируемую урожайность. Расходной статьёй данного баланса является вынос элементов питания сельскохозяйственными растениями, к приходным статьям относится потребление элементов питания из почвы и удобрений. Агроном должен так спроектировать систему удобрения, чтобы создать растениям условия для потребления необходимого количества элементов питания.

Математическая сущность этого метода можно выразить следующим уравнением:

В = П+У, где

В - вынос элементов питания планируемой урожайностью какой-либо культуры, кг;

П - использование элементов питания из почвы, кг;

У - элементы питания, поступающие в растения из органических и минеральных удобрений, кг.

Физиологической основой определения доз удобрений методом элементарного баланса служит вынос элементов питания планируемой урожайностью культуры, который вычисляется по формуле:

В, кг/га = У*ВП, где

У - планируемая урожайность, т/га

ВП - вынос элементов питания одной тонной основной продукции сельскохозяйственных культур с учётом побочной.

При выполнении расчётов в таблице 13 вынос азота бобовыми культурами следует уменьшить на 1/2, зернобобовыми -- на 1/3.

Таблица 13 - Определение потребности культур в элементах питания

Вынос за севооборот фактически представляет собой вынос с количества гектаров, соответствующего числу полей в севообороте, так как для расчётов с каждого поля мы берём только по одному гектару. Поэтому средний вынос с 1 га севооборота вычисляется делением выноса за севооборот на число полей.

Дозы минеральных удобрений под культуры севооборота определяются в таблице 14. Вынос элементов питания планируемой урожайностью переносится из таблицы 13.

Содержание фосфора и калия в кг/га определяется по формуле:

Х, кг/га =

а - содержание элементов питания, мг/кг почвы (таблица 2

3000000 (2500000) -- масса пахотного слоя почв тяжёлого (лёгкого) гранулометрического состава на 1 га, кг;

1000000 - пересчёт мг/га в кг/га.

Пример:

Содержание фосфора₁ = 95*3=285кг/га;

Содержание калия₁ = 128*3=384 кг/га;

Использование растениями фосфора и калия из почвы рассчитывается с учётом соответствующих коэффициентов по формуле:

П, кг/га, где

Х - содержание элементов питания, кг/га;

КИП - коэффициенты использования элементов питания из почвы, %

По разности между выносом элементов питания и использованием их из почвы рассчитывается количество элементов питания, которое растения должны использовать из органических и минеральных удобрений.

Доза органических удобрений определяется умножением рекомендуемой насыщенности органическими удобрениями на число полей.

Зная содержание азота, фосфора и калия в органических удобрениях, можно определить, сколько в их составе поступает в почву элементов питания.

Таблица 14- Определение доз элементов питания под культуры севооборота

Продолжение таблицы 14

Использование элементов питания из органических удобрений рассчитывается по формуле:

ОУ, кг/га = ,где

Х - количество элементов питания, внесенное с органическими удобрениями, кг/га;

КИУ - коэффициенты использования растениями питательных веществ из органических удобрений, %

Пример:

ОУ_N1 = кг/га;

ОУ_N2 = кг/га;

ОУ_N3 = кг/га.

Органические удобрения действуют в течение 3 лет (условно),то есть действующее вещество используется тремя культурами севооборота. Под эти культуры количество элементов питания, которое должно использоваться из минеральных удобрений, рассчитывается по формуле:

МУ, кг/га = У - ОУ, где

У - количество элементов питания, которое должно использоваться из удобрений, кг/га;

ОУ - количество элементов питания, которое используется из органических удобрений, кг/га.

Пример:

МУ _N1 = 75 - 32,5 = 42,5кг/га;

МУ _N2 = 90 - 19,5 = 70,5кг/га;

МУ _N3 = 31,8 - 13 = 18,8кг/га.

Культуры на которые не распространяется действие органических удобрений, все элементы используют из минеральных.

Количество элементов питания, которое необходимо внести в виде минеральных удобрений, определяется по формуле:

Д, кг/га = ,где

МУ - количество элементов питания, которое должно использоваться из минеральных удобрений, кг/га;

КИУ - коэффициенты использования растениями питательных веществ из минеральных удобрений, %

Пример:

Д _азот1 = кг/га;

Д _калий1 = кг/га.

Полученные дозы элементов питания, которые необходимо внести в виде минеральных удобрений, корректируются с учетом биологических особенностей культур.

3.2 Баланс элементов питания в севообороте

Баланс питательных элементов -- это прогнозный эколого-агрономический показатель продуктивности культур, плодородия почв и степени соответствия их количеству и качеству применяемых удобрений в одновременно показатель химической нагрузки не только на почвы и растения, но и на контактирующие с ними компоненты окружающей среды.

Для получения любых уровней продуктивности сельскохозяйственных культур вплоть до максимальных на почвах с оптимальным плодородием уровень применяющихся удобрений должен быть теоретически таковым, чтобы полностью компенсировать расходование питательных элементов отчуждаемой продукцией и другими потерями, т. е. при нулевом балансе этих элементов. Практически же при достижении продуктивности культур ниже максимально возможной результаты баланса питательных элементов нередко оказываются отрицательными, а без удобрений при минимальной продуктивности культур всегда отрицательными. Это с точки зрения загрязнения получаемой продукции, как правило, безопасно, но рано или поздно приведёт к снижению плодородия почвы и, следовательно, к дальнейшему снижению продуктивности возделываемых культур.

Поэтому количественные показатели баланса питательных элементов при существующей (многолетней) продуктивности агроценоза в конкретных почвенно-климатических условиях являются экологическим показателем (нормативом) степени и скорости повышения плодородия и загрязнения при положительных величинах, истощения плодородия при отрицательных величинах и неизменности (сохранения плодородия) почв при нулевых величинах. Кроме того, результаты баланса служат показателями (нормативом) качества контроля (сертификации) получаемой сельскохозяйственной продукции с конкретных территорий, так как при положительном балансе элементов возрастает опасность загрязнения ими продукции и необходим более жёсткий контроль. При нулевом балансе контроль за качеством продукции должен быть стандартным (обычным), а при отрицательном балансе с увеличением величины - всё более выборочным.

В приходную часть в балансовых расчётах включают следующие источники поступления элементов: органические и минеральные удобрения, мелиоранты; элементы из атмосферы (включая выпадение с осадками); биологическую фиксацию азота симбиотическими, свободноживущими и ассоциативными организмами; посевной материал и растительные остатки.

В расходную часть включают расходование элементов на создание основной и побочной продукции культур и растительные остатки, вымывание элементов в грунтовые воды и смыв их с поверхности, газообразные потери элементов и потери в результате ветровой эрозии.

Таблица 15 - Баланс элементов питания в севообороте

Баланс элементов питания соответствует допустимым показателям в зависимости от плодородия почвы.

3.3 Размещение органических и минеральных удобрений по срокам и способам внесения

Способы внесения удобрений. Принципиально различны два способа внесения удобрений в почву: сплошное (разбросное) и местное (гнездовое, рядковое).

При сплошном внесении соответствующая доза удобрения рассевается равномерно по всей площади участка, а затем бороной, культиватором, плугом заделывается в почву в перемешивается с ней. При местном внесении характерна локальность размещения удобрений в почве, при этом избегают перемешивания удобрений с почвой. Тот или иной способ внесения удобрений применяется в зависимости от доз, культуры и времени внесения.

В зависимости от времени различают: основное удобрение (до посева), припосевное (во время посева), подкормку (внесение удобрений в период роста растений).

Применение различных приемов и способов внесения удобрений имеет целью сделать питательные вещества удобрений максимально доступными для растений, обеспечивать растения питанием во всех периодах их роста и развития, особенно в критические периоды и периоды максимального потребления, сократить потери в результате вымывания, уменьшить химическое и необменное поглощение вносимых элементов и переход их в недоступные для растений формы. При этом учитываются физиологические требования отдельных культур, характер их корневой системы, свойства почвы и удобрений.

Основным удобрение называется потому, что в нем дается основная часть - 2/3-3/4 общего количества удобрений - под данную культуру до посева и оно обеспечивает растение питательными веществами в течение всего вегетационного периода.

Основное удобрение вносится с осени под вспашку или весной под культивацию. Эффективность удобрений в значительной степени зависит от глубины их заделки, а также от орудий, которыми их заделывают. При внесении удобрений под вспашку основное количество удобрений оказывается в слое 9 - 20 см, под культивацию - в слое 8 -10 см, следовательно, наибольшее действие удобрений проявляется при внесении под вспашку по сравнению с внесением их под культивацию. Удобрения, внесенные под вспашку, попадают во влажный слой, ближе к корням растений, и полнее используются растениями.

Глубокая заделка удобрений особенно важна для культур с глубоким расположением корневой системы (корнеплоды, картофель), а также в районах умеренного увлажнения и засушливых. В качестве основного удобрения под вспашку вносят, как правило, органические удобрения, известь, фосфорно-калийные, а на тяжелых по механическому составу почвах и азотные.

В последнее время для повышения эффективности удобрений стали применять ленточный способ внесения основного удобрения. При этом удобрения с почвой не перемешивают. При допосевном ленточном внесении удобрений важное значение имеют: интервалы между лентами удобрений, глубина расположения лент удобрений в почве, направление последующего посева.

Припосевное удобрение. Основная цель этого удобрения -- обеспечить элементами питания молодые растения в первый период их роста. В качестве удобрений используют легкорастворимые формы: гранулированный двойной и простой суперфосфат, мочевину, сложные (комплексные) удобрения и др.

Корни молодого растения очень чувствительны к повышенной концентрация почвенного раствора, поэтому для припосевного внесения применяют удобрения в небольших дозах - 5-15 кг д. в. на 1 га.

Внесением удобрения при посеве небольшими дозами создаются благоприятные условия для питания молодых растений. За короткий период они развивают достаточно мощную корневую систему, что способствует в дальнейшем лучшему использованию питательных элементов почвы и основного удобрения.

Внесение основного удобрения (даже локального) не уменьшает значение припосевного внесения, обеспечивающего растение элементами пищи в первый период их роста. Поэтому необходимо вносить удобрение в два слоя, до посева и при посеве.

Подкормка -- внесение удобрений после посева в различные периоды вегетации растений. Этот прием позволяет усилить питание растений в определенные периоды их развития. Вносят удобрения в подкормки вразброс с самолета или разбросными туковыми сеялками для культур сплошного посева. Под культуры рядового посева удобрения вносят в сухом или растворенном виде растениепитателями или специальными орудиями в сочетания с междурядной обработкой почвы.

В последнее время получают заметное распространение некорневые подкормки. Они проводятся фосфорно-калийными удобрениями за месяц до уборки на посевах картофеля, сахарной свеклы и азотными удобрениями на посевах зерновых.

Таблица 16 - Размещение органических и минеральных удобрений по срокам и способам внесения

Эффективность удобрений в разных почвенно-климатических условиях неодинакова и зависит от свойств почвы (ГМС, содержания гумуса, реакции, обеспеченности усваиваемыми формами питательных веществ и др.), количества осадков, уровня агротехники и других факторов. Особенно сильное положительное действие оказывают удобрения на всех почвах при орошении, а также в районах достаточного увлажнения.

Эффективность минеральных удобрений зависит от правильного их применения в сочетании с органическими, приёмами химической мелиорации в комплексе с использованием химических средств защиты растений, регуляторов роста при выращивании сортов с высокой потенциальной продуктивностью и ведении научно обоснованных систем земледелия. Все эти условия эффективного применения удобрений я учитывала при составлении системы применения удобрений в севообороте, одним из важнейших элементов которой - обеспечение оптимального режима питания растений на протяжении вегетации с помощью удобрений.

3.4 Расчёт общей потребности севооборота в органических и минеральных удобрений

Определение потребности каждого поля севооборота в формах азотных, фосфорных, калийных и других удобрений путем умножения дозы удобрения в физической массе на площадь поля, затем и общую потребность севооборота в формах удобрений.

Таблица 17 - Общая потребность в органических и минеральных удобрениях, т

Заключение

В данном курсовом проекте представлена разработка мероприятий по повышению плодородия почв, такие как известкование, фосфоритование, повышение калийного уровня, внесение органических и минеральных удобрений. А также проектирование системы применения удобрений в полевом севообороте. Раскрыты вопросы о чередовании культур в севообороте и их биологические особенности, применение под них соответствующего удобрения в оптимальных дозах, сроках, способах внесения во времени. Показана важность поддержания бездефицитного баланса гумуса и элементов питания в почве и севообороте.

Список используемой литературы

1. Агрохимия / Под ред. Б.А. Ягодина. - М.: Агропромиздат, 2002. - 584 с.

2. Дудина Н.Х. ,Панова Е.А., Петухов М.П. Агрохимия и система удобрения. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

3. Коротаев Н.Я. - Почвы пермской области.1986.-

4. Смирнов П.М., Муравин Э.А. Агрохимия - М.: Агропромиздат, 1991.

5. Панников В.Д., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрения и урожай. - М.: Агропромиздат, 1987.

6. Земледелие / Под ред. А.И. Пупонина. - М.: Колос, 2000. - 522 с.