Разработка научно обоснованной системы применения удобрений для полевого севооборота Прикубанского района учхоза Кубань
СОДЕРЖАНИЕ
1. СВЕДЕНИЯ ОБ УСЛОВИЯХ ХОЗЯЙСТВА
Характеристика хозяйства
Климатические условия
Агрохимическая характеристика почвы
Агротехнические условия
Технология хранения, подготовки и внесения удобрения
2. СИСТЕМА УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ
Система удобрений
Агрохимическое обоснование системы удобрения
Баланс элементов питания и гумуса в почве севооборота
Энергетическая эффективность применения удобрений
3. ГОДОВОЙ ПЛАН ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ
Система удобрений и потребность в удобрениях по полям севооборота
Общая потребность в удобрениях
Выводы
Список использованных источников
Приложение
1. Введение
Под системой удобрений понимают комплекс агротехнических и организационных мероприятий, связанных с применением удобрений и направленное на увеличение урожайности возделываемых культур и повышения плодородия почвы. Рациональная система удобрений, отвечающая природным и организационно-экологическим условиям хозяйства – ведущий фактор повышения урожая и улучшение его качества, роста почвенного плодородия или его сохранение. Систему удобрения в процессе ее развития можно подразделить на два этапа:
1. Составление документа – рекомендации по применению удобрений с экологическим обоснованием;
2. Реализация данного документа на практике, на полях данного хозяйства.
Первый этап включает применение органических и минеральных удобрений, в котором предусматриваются их виды, дозы, время внесение и способы заделки под основные культуры в зависимости от почвенно-климатических и других условий. Большое значение имеет реализация плана применений удобрений на практике, на полях хозяйства. На этом этапе осуществляется комплекс организационных и агротехнических мероприятий.
Система удобрений в севооборотах хозяйства - это организационно хозяйственный, агрохимический и агротехнический комплекс мероприятий, направленных на выполнение научно обоснованного плана применения удобрений, в котором предусматриваются виды, нормы удобрений, сроки их внесения и способы заделки под с.х. культуры. Этот план составляется с учетом биологических особенностей культур, величины планируемого урожая, почвенно-климатических условий, последствия удобрений, особенности каждого поля, баланса питательных веществ за севооборот, влияние удобрений на качество урожая и повышение плодородие почвы.
Главное условие системы удобрений ее экономическая эффективность. Система удобрений рассчитана на планируемое применение удобрений на каждом поле в течении длительного периода времени.
1.1. Сведения о хозяйстве «Кубань»
Учебное хозяйство «Кубань» КубГАУ расположено в центральной части Краснодарского края. Центральная усадьба хозяйства находится в станице Елизаветинской, расположенной западнее города Краснодара.
Межхозяйственная и внутрихозяйственная дорожная сеть представлена асфальтированными и грунтовыми дорогами, связывающими все производственно-хозяйственные центры с пахотными землями и пунктами сдачи сельскохозяйственной продукции.
Учхоз «Кубань» - многоотраслевое хозяйство с развитым: животноводством, полеводством, овощеводством, садоводством и виноградарством.
В с/х производстве используется 83,1% земель хозяйства (7747 га), причём 92,6% их занято пашней. В структуре посевных площадей преобладают зерновые и кормовые культуры. Такая структура соответствует производственной деятельности хозяйства и его природно-экологическим условиям.
Средняя урожайность основных с-х культур довольно высокая. Но по годам наблюдается колебание урожайности, что связано как с неблагоприятными погодными условиями, так и со сроками проведения тех или иных агрономических мероприятий. Необходимо отметить, что средняя
урожайность большинства с-х культур в учхозе несколько ниже достигнутой в ОПХ КНИИСХ, расположенном в аналогичных природно-
экологических условиях.
Таблица 1
|
N |
Виды угодий |
Общая площадь, га |
в % |
|
|
К общей площади |
К площади с/х угодий |
|||
|
1 |
Общая площадь |
9322 |
100 |
- |
|
2 |
Пашня в т. ч. орошаемая |
7170 |
76,9 |
92,6 |
|
3 |
Многолетние насаждения в т. ч. орошаемые из них: Сады Ягодники Орехоплодные Виноградники Тутовник |
333 147 196 8 54 76 7 |
3,6 1,6 2,0 0,1 0,6 0,8 0,1 |
4,3 1,9 2,4 0,1 0,7 1,0 0,1 |
|
4 |
Пастбища всего Заболоченные Итого с/х угодий |
244 244 7747 |
2,6 2,6 83,1 |
3,1 3,1 100 |
|
5 |
Приусадебные земли |
462 |
4,9 |
|
|
6 |
Коллективные сады и огороды |
178 |
1,9 |
|
|
7 |
Лесополосы |
80 |
0,9 |
|
|
8 |
Болота |
13 |
0,1 |
|
|
9 |
Под водой |
141 |
1,5 |
|
|
10 |
Под дорогами и прогонами |
138 |
1,5 |
|
|
11 |
Под постройками |
493 |
5,3 |
|
|
12 |
Прочих земель |
70 |
0,8 |
1.2. Климат.
По схеме агроклиматического районирования Краснодарского края территория учхоза «Кубань» входит в 3-й агроклиматический район, который характеризуется умеренно-континентальным климатом. По количеству выпадающих атмосферных осадков (643 мм) территория хозяйства относится к умеренно-влажному району. Коэффициент увлажнения (КУ) равен 0,30-0,40. По теплообеспеченности - к жаркому району. Сумма температур за период активной вегетации составляет 3567С (Краснодар 1961г.)
Безморозный период продолжается 191 день. Первые заморозки могут наблюдаться в 3-й декаде октября (22. 10), а последние – во второй декаде апреля (13. 04). Вероятность повреждения цветков и завязей плодов культур от заморозков – 0-10%. Переход температуры воздуха через 5 градусов весной отмечается в конце марта, а через 10 градусов – в середине апреля. Периоды с t>6 и 10 градусов длятся соответственно 243 и 195 дней.
Осадки кратковременные, преимущественно ливневые, за период активной вегитации их выпадение более 50% (343мм). Испаряемось за вегетационный период на территории хозяйства колеблется от 549 до 732мм. Наиболее оптимальные условия увлажнения создаются в тех случаях, когда количество выпадающих осадков приближается к величине испаряемости. Разница между испаряемостью и количеством выпадающих осадков приближается к величине испаряемости. Разница между испаряемостью и количеством выпадающих осадков в данном случае составляет 206-389мм. Условия влагообеспеченности с/х культур хорошо характеризуют данные влажности почвы.
Общее число дней с сильным ветром (более 15м/сек) составляет 15. Господствующие ветры с западным и восточным направлениями, вызывающие зимой вымерзание посевов, а при большой скорости- пыльные бури.
Весной и летом эти ветры носят характер суховеев, снижающих урожай полевых культур, гибельно действуют на цветущие сады, иссушают верхний слой почвы. Общее число дней с суховеями составляет 74,9.
Таким образом, климат района расположения хозяйства характеризуется мягкой непродолжительной зимой, длительным безморозным периодом, большой суммой положительных температур за вегетационный период, позволяющей выращивать многие теплолюбивые культуры.
По данным Ростовской гидрометеорологической обсерватории и Краснодарской метеорологической станции, территория учхоза относится к
3-й агроклиматическому району, а именно к 3 б В подрайону, который характеризуется как жаркий с суммой температур 3400-3800 С, за год выпадает 600-700мм осадков. Зима умеренная, мягкая, со средней температурой января –3,5 С, минимальная температура - -30- -35С. Снег в 60-90 % лет неустойчив. Безморозный период 185-225 дней. Лето жаркое, средняя месячная температура июля 22-24С, максимальные повышаются до 38-40 С. Дней со средней суточной температурой выше 20С до 90. Осадки кратковременные, преимущественно ливневые, за период активной вегетации выпадает 250-400мм. В экономическом отношении этот район
интенсивно развитого земледелия.
Таблица 2. Основные метеорологические показатели метеостанции г. Краснодара
|
элементы |
Ср. месячная и годовая t0C возд. |
Абсол. min t0С возд |
абсол. max. t0C возд. |
Месячн. Кол-во осадков |
Влажность воздуха, % |
Сумма t>10 0C |
Сумма осадков за период с t>10 0C |
Число дней с сильным ветром |
Среднее число суховеев |
|
месяцы |
|||||||||
|
1 |
1,8 |
-34 |
17 |
50 |
85 |
0,6 |
|||
|
2 |
0,9 |
-29 |
19 |
50 |
82 |
1,6 |
|||
|
3 |
4,2 |
-21 |
30 |
48 |
77 |
203 |
3,7 |
||
|
4 |
10,9 |
-8 |
31 |
48 |
69 |
513 |
27 |
1,1 |
4,5 |
|
5 |
16,8 |
-2 |
34 |
57 |
67 |
601 |
57 |
1,1 |
7,3 |
|
6 |
20,4 |
2 |
36 |
17 |
66 |
720 |
67 |
0,6 |
12,8 |
|
7 |
23,1 |
7 |
38 |
60 |
64 |
697 |
60 |
0,4 |
19,2 |
|
8 |
22,7 |
5 |
38 |
48 |
64 |
515 |
48 |
1,0 |
18,4 |
|
9 |
17,4 |
-4 |
36 |
38 |
68 |
317 |
38 |
1,3 |
10,6 |
|
10 |
11,6 |
-10 |
34 |
52 |
76 |
46 |
0,9 |
2,0 |
|
|
11 |
6,1 |
-23 |
29 |
59 |
82 |
0,9 |
|||
|
12 |
0,4 |
-27 |
20 |
66 |
84 |
2,0 |
|||
|
За год |
10,8 |
-34 |
38 |
643 |
- |
3566 |
343 |
15 |
74,8 |
Таким образом климат района расположения хозяйства характеризуется мягкой непродолжительной зимой, длительным безморозным периодом, большой суммой положительных температур за вегетационный период, позволяющий выращивать многие теплолюбивые культуры.
1.3. Агрохимическая характеристика почвы
Химические и физико-химические свойства почвы.
По пригодно- с.х. районированию земельного фонда СССР территория Учхоза “Кубань” относится к центральной лесостепной и степной области, к степной зоне обыкновенных и южных черноземов, предкавказкой лесостепной провинции.
Факторы почвообразования способствовали формированию на равнине почв черноземного типа, обладающих высоким потенциальным плодородием. Черноземы составляют 64.8% всех земель хозяйства. Представлены они одним подтипом черноземом выщелоченным. Отличительной особенностью их является вскипание за пределами гумусового горизонта.
Содержание гумуса в данных почвах колеблется от 6-9% , высота гумусового горизонта от 80 до 150см. Реакция почвы слабокислая (5.5-6.5) Обменная кислотность отсутствует, гидролитическая кислотность колеблется от 2 до 4 мг. экв. на 100г. почвы.
Черноземы имеют достаточно высокую емкость поглощения (45-55 мг. экв. На 100г. почвы) Степень насыщения почвы основаниями 85-95%. Валовое содержание гумуса в пахотном горизонте 100-160тга, N 5-9 т/га, Р 3-4 т/га, К 45-55т/га.
Гумус- это сложный динамический комплекс органического вещества, который образуется при разложении и гумификации остатков в почве. Делится на две большие группы веществ:
-неспецифические органические соединения, которые могут быть выделены из почвы, идентифицированы и количественно определены( сахара, аминокислоты, белки, органические основания, дубильные вещества, органические кислоты и т.п.). в большинстве минеральных почв составляют единицы процентов общего содержания органического вещества;
-специфические гумусовые соединения- наиболее характерная специфическая часть составляющая приблизительно 80-90% общего содержания органического вещества в большинстве минеральных почв.
Гумусовые вещества делят на: фульвокислоты(ФК), гуминовые кислоты(К) и гумин.
Фульвокислоты- наиболее растворимая группа гумусовых соединений обладающая высокой подвижностью, значительно более низкой молекулярной массой, чем средневзвешенные молекулярные массы гумусовых веществ в целом. Содержание углерода более низкое, чем у представителей других групп гумусовых веществ. Преобладают в почвах подзолистого типа, краснозёма, некоторых почвах тропиков, серозёмах.
Гуминовые кислоты- нерастворимая в минеральных и органических кислотах группа гумусовых соединений. Имеют в среднем более высокие молекулярные массы, повышенное содержание углерода (до 62%), менее выраженный кислотный характер. Преобладают в чернозёмах, каштановых почвах, иногда в серых лесных и хорошо окультуренных дерново-подзолистых.
Гумин- неэкстрагируемая часть гумуса. Представлена по-видимому двумя типами соединений: гумусовыми веществами, наиболее прочно связанными с глинистыми минералами (глиногумусовый гумин); частично разложившимися растительными остатками, утратившими анатомическое строение и обогащёнными наиболее устойчивыми компонентами, прежде всего лигнином ( детритный гумин).
Таблица 13. Содержание гумуса, азота и углерода в почве.
|
Глубина, см. |
Гумус, % |
С,% |
Азот,% |
C/N |
ОМ г/см2 |
Запасы, т/га |
|
|
Гумус |
Азот |
||||||
|
60-80 |
3,3 |
1,91 |
0,165 |
11,6 |
1,2 |
79,2 |
3,96 |
Исследуемая почва по содержанию гумуса обеспеченная (3,3%), а по содержанию валового азота умеренно низкая.
Отношение C/N показывает степень обогащённости гумуса важнейшими элементами питания для растения азотом. Степень обеспеченности гумуса азотом - низкая. В результате определения запаса гумуса в слое 60-80 установлено, что в исследованной почве эти запасы очень низкие.
Таблица 14. Агрохимические свойства почвы.
|
Глубина, см |
Гумус, % |
Sм*экв на 100г почвы |
Н м*экв на 100г почвы |
EKO |
V,% |
pH воды |
Запасы гумуса, т/га |
|
60-80 |
3,3 |
46,4 |
0,5 |
46,9 |
98,9 |
6,8 |
79,2 |
В результате определения физико-химических свойств чернозёма выщелоченного установлено, что в плотном слое активная кислотность составляет 6,8, это позволяет отнести эти почвы к нейтральным. Однако определение гидролитической кислотности говорит о насыщении почвенно-поглощающего комплекса (ППК) этих почв катионами водорода и вытеснения оттуда катионов кальция. Это подтверждает и рассчитанная степень насыщенности оснований.
Таким образом, результаты исследований показывают, что физико-химические свойства чернозёма выщелоченного медленно ухудшаются, ослабевает их буферная способность (т.е. способность сопротивления против окисления). Причинами этому может быть неправильное применение удобрений, а также выпадение кислотных атмосферных осадков.
При такой реакции среды возможно выращивание различных культур.
Таблица 15. Результаты анализа водной вытяжки м*экв на 100г почвы.
|
Глубина, см |
Анионы |
Катионы |
Степень засоления |
|||||
|
CO3-- |
HCO3- |
Cl- |
SO4-- |
Ca++ |
Mg++ |
Na+ |
||
|
60-80 |
- |
0,42 |
0,04 |
0,46 |
0,17 |
0,08 |
0,67 |
незасолённая |
Таким образом, в результате исследований, почва засолённой не является, на этой почве наблюдается хороший рост и развитие растений.
На выщелоченных черноземах лимитирующим фактором является азот. Поэтому особое внимание уделяется азотным удобрениям. Рекомендуемое соотношение N:P:K: = 1:0.7:0.5.
1.4. Агротехнические условия
Все предшественники озимых можно разделить на три группы:
а) чистые пары: черный.
б) занятые пары: пропашные, занятые культурами сплошного посева, сидеральные
в) непаровые предшественники (подсолнечник, кукуруза, озимые и яровые на зерно).
Одни из лучших предшественников для озимых особенно озимой пшеницы, является чистый пар. Обработка почвы под озимые определяется особенностями предшественника и природно-климатическими условиями хозяйства . Обработку черного пара начинают с лущения стерни, которую проводят во время уборки урожая. Рано весной боронуют для закрытия вспашки в течении лета несколько раз культивируют в зависимости от появления сорняков. Первая культивация глубокая, а последующие - мельче предыдущих.
Удобрения дают лучший эффект, если их вносят не в один прием, а в разные периоды подготовки почвы и роста растений. Система удобрений озимых состоит из основного удобрения, которое вносят под глубокую вспашку на зябь или пара, предпосевное – под предпосевную культуру рядового или предпосевного – при посеве в рядки и подкормки во время вегетации растений. Под озимые хлеба в качестве основного удобрения применяют навоз, компосты и минеральные туки.
При весенней подкормке вносят 30-45 кг азота и по 15-20 фосфора.
Важнейшей мерой ухода за озимыми является раннее весеннее боронование.
Кукуруза.
Лучшими предшественниками для кукурузы, возделываемой на зерно и силос, являются озимая пшеница, озимая рож, яровая пшеница и ячмень, зернобобовые и пропашные культуры. Кукуруза очень отзывчива на раннюю глубокую пахоту.
Предпосевная обработка почвы начинается ранневесенним боронованием. Для борьбы с сорняками и рыхлением почвы до посева кукурузы проводят 2-3 культивации на глубину 8-10 и 10-12 см с одновременным боронованием.
Летние подкормки имеют важное значение.
Подсолнечник.
Лучше предшественники подсолнечника озимые, идущие по чистому или занятому пару. Подготовка почвы для посева подсолнечника состоит из системы зяблевой или основной обработки и весенней - предпосевной. Зяблевая обработка включает предпахатное лущение на 5-7см или 8-12см, вспашку с боронованием на глубину 25-28см, а в отдельных зонах и осеннюю культивацию на 6-8см.
Зимой на поле проводят снегозадержание, весной накапливают талые воды. Подсолнечник отзывчив на навоз, его необходимо вносить с осени под зяблевую обработку. Средними дозами внесения минуральных удобрений под подсолнечник являются следующие : N60-80, Р2090-120, К2060-80 кг на 1га. Хорошим удобрением для подсолнечника является печная зола, которую вносят под основную культивацию в количестве 5-6ц на га.
Для подсолнечника проводят весеннелетние вегетационные поливы: первый в фазе 2-3х листьев, второй – во время образования корзинки, третий – во время цветения. Норма полива 600-800м3 воды на 1 га.
1.6. Технология хранения, подготовки и внесения удобрений.
Минеральные удобрения с химических заводов железнодорожным или водным транспортом поступают на прирельсовые или пристанские склады для временного хранения, откуда их затем транспортируют в колхозы. Около 80% удобрений перевозят россыпью и 20% в таре. При тарных перевозках удобрения упаковывают в водонепроницаемые бумажные, полихлорвиниловые или полиэтиленовые мешки. Наиболее удобно вести погрузочно-разгрузочные работы с затаренными удобрениям.
Прирельсовые склады строят вместимостью 1.2-15 тыс. т. Для аммиачной селитры сооружают отдельные склады на 1200-3500 т, и предъявляют особые требования так как это удобрение пожаро - и взрывоопасно. Жидкие удобрения перевозят в аммиачных цистернах и хранят на складах в вертикальных или горизонтальных металлических резервуарах.
Для подготовки минеральных удобрений к внесению применяют измельчитель-растариватель и измельчитель удобрений, а также специальные дозирующие установки.
В зависимости от удаленности полей от складских помещений и наличия техники доставку и внесение минеральных удобрений проводят по технологиям:
Прямоточная: прирельсовый склад – разбрасыватель – поле;
Перегрузочная: прирельсовый склад – пранспортные машины – разбрасыватель на поле;
Перевалочная: прирельсовый склад – автотракторный транспорт – склад хозяйства.
ВИДЫ Количество Выход полуперепревшего Выход навозной
ЖИВОТНЫХ голов навоза, т жижи, т
От 1 головы От всех голов От 1 головы От всех голов
За год за год За год за год
КРС взрослые 1500 6-7 9000 2 3000
Молодые 700 4 2800 1 2800
Свиньи 1000 1 1000 0,6 600
Куры 4000 0,006 24 - -
Вывод: обеспеченность хозяйства органическими удобрениями очень низкое. Для улучшения почвенного плодородия можно использовать сидераты и заделку соломы.
Сидераты - свежая растительная масса, запахиваемая в почву для обогащения ее органическим веществом и азотом. В зависимости от условий его применения на 1 га пашни запахивают 35-45 т сырой органической массы. В зеленой массе сидератов находится примерно такое же количество азота как и в навозе.
2 Системы удобрений в севообороте
Система удобрения в севообороте – это многолетний план применения удобрений в севообороте с учетом плодородия почвы, биологических особенностей растений, состава и свойств удобрений.
Система удобрений в севообороте включает в себя приемы удобрения отдельных культур. В ней указываются виды, дозы, сроки внесения удобрений, способы заделки и другие положения. К системе удобрений составляется агрохимическое обоснование, рассчитывается баланс элементов питания и гумуса в почве, экономическая и энергетическая эффективность применения удобрений.
Система удобрения разрабатывается с учетом целого ряда условий, влияюших на эффективность удобрения: биологических особенностей питания растения, почвенно климатических условий, агрохимических своиств удобрений и других факторов.
2.1 СИСТЕМА УДОБРЕНИЙ
При составлении системы удобрения определение нормы минеральных удобрений является одной из важнейших и трудных задач. Для определения нормы удобрения используют различные методы.
Из всех известных методов определения норм минеральных удобрений наиболее применяемы в настоящее время является метод полевого опыта и агрохимическая картография. Сущность метода заключается в том что научные учреждения проводят полевые опыты по изучению влияния удобрений на урожайность и качество культур в различных почвенно-климатических условиях. Одновременно изучает содержание в почве доступных элементов питания. В результате устанавливается норма удобрений в конкретных условиях, соответствующая определенному уровню урожайности и качеству продукции. На основе многолетних исследований разрабатывается система удобрений первоначально отдельной культуры, затем набором культур в севообороте. Разработанная и предложенная в рекомендациях по системе земледелия для конкретной зоны система применений удобрений в севообороте ориентирована на получение оптимального урожая при средней обеспеченности почв элементами питания растений и является примерной.
По этому методу в зависимости от обеспеченности почв отдельных полей нормами рекомендованными научными учреждениями делают поправки обеспеченности почв, нормы удобрения увеличивают, при высокой уменьшают.
При разработке системы удобрений используют нормы рекомендованные научными учреждениями, которые были разработаны полевыми методами.
Следует учитывать, что выгоднее внести меньше дозы на большой площади. Локальное внесение удобрений эффективнее сплошного в 2-3 раза.
Система удобрений разрабатывается по форме приведенной в таблице. Она предусматривает:
А) размещение навоза и других органических удобрений;
Б) распределение минеральных удобрений;
В) определение общей потребности в удобрениях для севооборота;
Г) обоснованно разрабатывают системы удобрения, в том числе доз, сроков, приемов их использования.
Таблица
Система удобрений в севообороте
Чередование дозы удобрения по всего действующего
№ Чередование дозы удобрения по приемам всего действующего Итого
по культур использования вешества кгга
ля
основное припосев подкормки N P K
Ное 1 2 3
1 Люцерна - - N30P30K30 - P30K30 30 60 60 150
2 Люцерна - - N30P30K30 - - 30 30 30 150
3 Оз. пшеница N40P80K60 P20 N40 N60 N30 100 80 60 250
4 Оз. ячмень N60P60K60 P20 N40 - - 100 80 60 270
5 Подсолнечник навоз P20 - - - навоз 40 тонн
6 Оз. пшеница N60P60K40 - N40 N60 N30 180 190 80 40
7 Кукуруза N60P60K60 P20 - - N40 100 80 60 270
8 Оз. пшеница N60P60K60 P20 - - N40 190 80 60 330
9 Сахарная свекла навозN90P60K90 - - - - 90 +навоз 90 90 навоз+270
10 Кукуруза з N60P60K40 - N30 - - 90 60 40 190
11 Оз пшеница N40P80K60 P20 N30 - N30 80 60 60 260
1040 720 560 2420
всего 450 300 470
Сделав необходимые расчеты, можно подвести итоги таблицы:
1) кгга по всем приемам использования основных элементов питания составляет: основное N450P300K470, припосевное P120, подкормки N520 P90K90. Всего действующего вещества N1040P720K560
2) в среднем на гектар пашни приходится действующего вещества N=80.4% , P2O5=63.6%, K2O=50.9%, навоз 40 000
3) В основной прием вносят 67%, в припосевной 6%, подкормки 31%.
4) Соотношение питательных веществ в минеральных удобрениях составляет NPK= 1 : 0.7 : 0.6
2.2 Агрохимическое обоснование системы удобрений
Люцерна
В зеленой массе люцерны содержится 18.2% протеина и 21.7 кормовых единиц в расчете на 100 кг, а в сене соответственно 16.6% и 53.3 кормовых единиц. Это отличная парозашишающая культура, рано освобождает поле и обогащает почву большим количеством азота(100-120 кгга). Люцерна не предъявляет высоких требований к почве, но более урожайна на черноземе.
С 10 ц сена люцерны из почвы выносится 25 кг азота, 5 кг фосфора и 13 кг калия.
Корневая система люцерны отличается высокой способностью усваивать фосфор и другие элементы питания. Поэтому люцерна слабо или совсем не отзывается на фосфорно – калийные удобрения. Тем не мение на черноземах обыкновенных, где в первом минимуме находится фосфор, эффективно применение фосфорных удобрений под основную обработку почвы в дозе P40 В качестве фосфорного удобрения используют двойной суперфосфат.
Семена люцерны перед посевом эффективно обработать бактериальным препаратом – нитрогином. Этот препарат содержит клубеньковые бактерии, которые поселяясь на корнях растения участвуют в фиксации атмосферного азота. Норма расхода нитрогина 200г на гектарную норму семян.
Кроме нитрогина семена обрабатывают молибденом. Молибден на ряду с ростом урожая повышает содержание белка. В качестве молибденовых удобрений можно использовать молибдат аммония, который содержит 50% действующего вещества. Норма расхода молибдата аммония составляет 25-50 г на 100 кг семян.
Предпосевную обработку семян нитрогином и молибденом проводят непосредственно перед посевом с помощью машин для протравливания семян.
Озимая пшеница
Озимая пшеница- одна из составных продовольственных культур. В зерне содержится 11-20% белка, 63-74% углеводов, около 2% жиров, столько же клетчатки. Пшеницу используют в хлебопечении, для производства макаронным и кондитерских изделий, спирта, крахмал и других веществ. Отходы ее: отруби, и полова, используют на корм животным.
На Северном Кавказе озимая пшеница занимает площадь около 6 миллионов гектар, в том числе в Краснодарском крае она занимает чуть больше 1 миллиона гектар. Урожайность этой культуры при возделывании по интенсивной технологии составляет 50-60 цга, а при орошении 80-100 цга.
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.
Озимая пшеница 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 течении 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 и 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.
Также фосфор планируют вносить при помощи комплексных удобрений: аммофос, нитроаммофос, нитроаммофоска.
Калий целесообразно вносить хлоридом калия, так как это самое концентрированное удобрение.
Доза азота под основную обработку зависит от предщественника 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.
В качестве азотных удобрений используют аммиачную селитру, нитроамафос, амафос, карбамид.
Аммиачная селитра широко распространена в крае и содержит в своем составе две формы: нитратную и аммиачную. Аммиачная форма поглощается почвой обильно не вымывается нисходящим током воды, а нитратная может вымываться из пахотного горизонта.
Но озимая пшеница в осенний период вегетации поглощает азот и поэтому большая часть нитратного азота используется и его потери минимальные.
Комплексные удобрения позволяют вносить одновременно азот, фосфор и калий а также в крае их достаточное количество.
Основное удобрение вносится но поверхность почвы перед основной обработкой при помощи машин ЗНЬ-8, 1ДГМ-4.
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 кгга. Данный прием необходим на черноземах.
Рано весной вегетация озимой пшеницы возобновляется при средне дневных температурах 2-5. Почва в это время бедня азатом 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. В слое почвы 0-30 определяют содержание нитратов и рассчитывают дозу азота на планируемую урожайность.
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.
Эту подкормку проводят наземной техникой (С3-3.6) или авиацией. В качестве азотного удобрения используют аммиачную селитру.
Следующую подкормку озимой пшеницы проводят в фазу выхода в трубку. Эта подкормка увеличивает количество зерен в колосе и повышает урожайность. Но это экологически не выгодно, поэтому ее проводить не будем.
Последнею 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 30% раствором мочевины.
Позднею некорневую подкормку проводят при помощи авиации или надземной техники (ОП-2000-2-01, ПОМ-630)
Подсолнечник
Подсолнечник – основная маслинная культура в нашей стране. На его долю приходится 75% площади посева всех масличных культур.
Урожайность подсолнечника на семена 20-27цга. Корневая система сильно развита. На создание 1 т семян подсолнечника расходуется 50-60 кг азота, 20-25 кг фосфора, 100-120 кг калия.
Особенно много питательных веществ подсолнечнику требуется в период образования корзинки и цветения. Ко времени цветения подсолнечник поглощает 60% азота, 80% фосфора, 90% калия.
На всех черноземах краснодарского края минеральные удобрения вносят под основную обработку из расчета азота 40, фосфора 60. Калийные удобрения под подсолнечник не вносят. В качестве основного удобрения будем использовать навоз, с которым внесем фосфор и азот. Оставшийся фосфор внесем с суперфосфатом.
Кукуруза
Кукуруза- одна из важнейших зерновых и кормовых культур. Урожайность кукурузы нс примерно 400-600 цга. Кукуруза очень требовательна к плодородию почвы, и очень отзывчива на его повышение.
При урожаи зеленой массы 40 тга вынос питательных элементов составляет азота 95, фосфора 28, калия 110 кг.
Под кукурузу запланируем основное и предпосевное внесение удобрений. Под основную обработку планируем азота 60, фосфора 60. Фосфор внесем аммофосом, азот- аммиачной селитрой.
Под предпосевную внесем оставшийся фосфор с суперфосфатом двойным, а оставшийся азот с карбамидом.
Сахарная свекла.
Она является важнейшей технической культурой. В нашей стране является единственным источником получения сахара. Сахарная свекла занимает более 200 тыс. га пашни. Средняя урожайность составляет 250-400 цга.
В мае и июне свекла потребляет азота 26%, фосфора 17%, калия 15% общего количества, в июле значительно больше, а в августе и сентябре потребность снова снижается.
Кроме основных элементов питания, свекла также нуждается в кальции и микроэлементах боре, марганце и железе. С урожаем 500 цга свекла выносит азота 300 кг, фосфора 90 кг, калия 375 кг.
В период роста корнеплода и сахаранакопления повышается потребность в фосфоре и особенно в калии. Избыток азота снижает накопление сахара.
Под сахарную свеклу будем применять навоз 50 тга. Он обеспечивает растение основными элементами питания, а также микроэлементами особенно бором.
Вместе с навозом под вспашку вносят азота 30, фосфора 60, калия 50 кгга. Весь азот часть фосфора и калия внесем нитроамофоской а остальной фосфор двойным суперфосфатом, калий – хлористым калием.
Аммиачная селитра NH4NO3
Содержание азота 34.4 %. Азот находится в двух формах аммиачной и нитратной. Он быстро и полностью растворяется почвенной влагой. Из раствора растения быстрее поглощает аммиачную форму, чем нитратную.
+2NH4NO3 ППК + Ca(NO3)2
В результате взаимодействия с ППК аммиак адсорбируется коллоидами почвы, и аммония NO3 образует в растворе соли с Ca Mg и другие.
На черноземах подкисление почвенного раствора не происходит даже при систематическом внесении высоких доз удобрений. Потери азота из амиачной селитры возможны, так как аммоний может вымываться из корнеобитаемого слоя почвы.
Мочевина Co(NH2)2
Мочевина содержит 46% азота. Это самое концентрированное твердое азотное удобрение. Азот - в амидной форме.
В почве она полностью растворяется почвенной влагой и под действием фермента уреазы, выделяемого уробактериями, быстро аммонифицируется, превращаясь в углекислый аммоний.
CO(NH2)2 + 2H2O (NH4)2CO3
При благоприятных условиях превращение мочевины происходит за 2-3 дня. В почве углекислый аммоний подвергается гидролизу с образлванием бикарбоната аммония и NH4OH:
(NH4)2CO3 + H2O NH4HCO3 + NH4OH
Образующийся при внесении мочевины в почву аммоний поглощается ППК и постепенно усваивается растениями.
При поверхностном внесении мочевины без заделки в почву и при отсутствии осадков могут быть частичны потери азота в виде аммиака. Эти потери сильнее выражены на почвах с нейтральной и щелочной реакцией
(NH4)2CO3 воздух NH4HCO3 + NH3
Двойной суперфосфат Ca(H2PO4)2
Содержание фосфора 40-50%, он находится в хорошо растворимой форме.
Ca(H2PO4)2 + Ca(HСО3)2 CaHPO4 + H2CO3
В результате химического поглощения фосфор из растворимой переходит в малорастворимую форму. Для уменьшения химического поглощения и повышения эффективности суперфосфат гранулируют.
Хлористый калий KCl
Это основное удобрение. Содержит калий около 60%. Калий хлор растворим в воде. При внесении его в почву ион калия быстро вступает во взаимодействие с коллоидными частями почвы по типу обеспеченного поглощения.
ППК + 2KCl = ППК + CaCl
Хлорид калия является физиологически кислым, так как из водного раствора растениями значительно интенсивно потребляется калий чем хлор.
Калий не вымывается и не передвигается по профилю, так как он поглощается обменно.
Для уменьшения необходимого поглощения калийные удобрения гранулируют или выпускают в виде кристаллов.
Аммофос HN4H2PO4
Это сложное удобрение, содержит 2 элемента питания азот и фосфор. Азот содержится в аммиачной форме и его 12% а фосфор в хорошо растворимой форме и его 50%.
При внесении в почву NH4 адсорбируется коллоиды почвы, то есть поглощается обменно, а H2PO4 поглощается химически.
ППК + 2NH4H2PO4 ППК + Ca(H2PO4)2
Ca(H2PO4)2 + 2Ca(HCO3) = Ca3(PO4)2 + H2CO3
Элементы питания, находящиеся в удобрении из корнеобитаемого слоя не вымываются и по профилю не передвигаются.
Нитроаммофос
Нитроаммофос – комбинированное удобрение. Содержит 2 элемента питания азота 25% и фосфора 25%
Соотношения между азотом и фосфором 1:1. Азот находится в нитратной и аммнонийной формах, а фосфор в 3 формах: хорошо, мало, и нерастворимой.
При внесении в почву аммоний поглощается обменно, фосфаты _ химически, а нитратный азот остается в почвенном растворе и может осадками вымываться в нижние горизонты.!
2.3. Баланс элементов питания и гумуса в почве севооборота
Баланс питательных веществ в почве состоит из приходной и расходной части. В приходную часть входит поступление питательных веществ в почву с удобрениями семенами и из атмосферы.
Расходная часть включает: вынос питательных веществ у увозимым с поля урожаем, потери элементов питания из почвы и удобрений в следствии поверхностного стока, вымывания и газообразования.
Различают полный, или экологический, баланс, учитывающий все статьи прихода и расхода элементов питания, и упрощенный, или хозяйственный баланс, предусматривающий только поступление питательных веществ в почву превышает вынос с урожаем и потери из почвы и удобрений, экстенсивный, если вынос и потери превышают поступление в почву; бездефицитный, если статьи прихода и расхода элементов питания равны.
В сельскозхозяйственной практике при составлении системы примения удобрений в севообороте обычно используют хозяйственный баланс. Его можно выражать по каждому из элементов питания в относительных цифрах (в процентах к выносу урожаем) и в абсолютных (в килограммах на гектар)
Таблица Баланс элементов питания в почве в полевом севообороте
№ Баланс питательных возмещение выноса
По Культура урожай вынос с Внесение удобрений кгга веществ кгга внесением в %
Ля урожаем органических минеральных всего
N P K N P K N P K N P K N P K N P K
1 Люцерна 26 53 12 40 30 60 60 30 60 60 -23 48 20 57 500 150
2 Люцерна 26 53 12 40 30 30 30 30 30 30 -23 18 -10 57 250 75
3 Оз пшениц 6 198 12 40 70 80 40 70 80 40 -128 18 -90 35 128 31
4 Оз ячмень 4 109 42 94 90 80 60 90 80 60 -19 38 -34 82 192 64
5 подсолн 2,5 132 49 252 200 100 240 20 200 120 240 +68 71 12 153 245 95
6 Оз пшен 5 165 52 109 90 60 60 90 60 60 -75 8 -49 55 115 55
7 Кукуруза нс 30 111 33 105 100 80 60 100 80 60 -11 47 -45 90 242 57
8 Оз пнеш 5 165 52 109 90 80 60 90 80 60 -75 28 - 49 55 154 55
9 Сах свек 35 172 56 221 2501250 300 60 40 60 3101290 360 139 1234 140 181 2303 163
10 кукуруз нз 4 112 36 94 90 60 40 90 60 40 -22 24 540 80 165 42
11 Оз пшен 3 99 31 65 120 80 60 120 80 60 21 49 -5 121 258 92
Всего -44 137 32 80 361 64
Баланс элементов питания в почве в полевом севообороте складывается таким образом:
Баланс азота отрицательный равен -44 кгга
Баланс фосфора положительный равен 137 кгга
Баланс калия отрицательный равен – 32 кгга
Разработанная система удобрений поможет возместить баланс:
Возмещение выноса для азота равно 80 кага
Для фосфора равно 361 кгга
Для калия равно 64 кгга
В данном севообороте при такой системе удобрений будет наблюдаться обеднение почвы азотом и калием, накопление фосфора, плодородие будет понижаться.
Для повышения плодородия почвы необходимо обеспечить положительный баланс по азоту. Для этого необходимо увеличить количество вносимых азотных и органических удобрений. Содержание калия в черноземах высок, поэтому отрицательный баланс по этому элементу слабее влияет на плодородие, однако в дальнейшем следует обеспечить запас калия.
Система удобрений в севооборотах должна предусматривать не только безотрицательный баланс гумуса, но и расширялось его высокопроизводство в почве.
Ежегодные потери гумуса от его минерализации могут достигать 0.4- 4.0 тга. Восстановление 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 восстановление его за счет пожнивных и корневых остатков по каждому полю севооборота и в среднем по севообороту.
Таблица Баланс гумуса в звене севооборота
№ Чередование минерализация Восстановление гумуса за счет
культур гумуса пожнивных и корневых остатков
1 Люцерна 0,17 1,05
2 Люцерна 0,17 1,05
3 Оз. пшеница 1,35 1,10
4 Оз. ячмень 1,21 1,20
5 Подсолнечник 2,5 0,67
6 Оз пшеница 1,35 1,10
7 кукуруза нс 2,5 0,35
8 Оз пшеница 1,35 1,10
9 Сахарная СВ 2,5 0,20
10 кукуруза нз 2,5 1,01
11 Оз пшеница 1,35 1,10
ИТОГО 16,95 9,93
СРЕДНЕЕ 1,54 0,9
Дефицит гумуса, кгга = 1,54 - 0,9 = 0,64 тга = 640 кгга
Содержание сухого вещества 30% или в органическом удобрениях 300 кгга. Коэффициент гуммофикации 25% от сухого органического удобрения. Количество гумуса образующегося от 1 тонны органических удобрений , кг = 300 х 25% = 75 кгга
100%
Насыщенность севооборота ограническими удобрениями, мга =6 т.га. Восполнить потери гумуса за счет внесенных органических удобрений,
кгга = 6m х 75 кг = 450 кг гумуса.
Баланс гумуса:
450 х 100
Х= 640 = 70%
Кгга = 450 – 640 = - 190 кгга
Дефицит гумуса равен 180 кгга.
Для бездефицитного баланса гумуса необходимо вносить в среднем на 1 га пашни органических удобрений m : 640 кгга * 75 кг = 8,5 тга
Заключение:
Следовательно, баланс гумуса отрицательный, то есть органических удобрений в хозяйстве недостаточно. Необходимо вносить другие органические удобрения: торф, солому.
2.4. Энергетическая эффективность применения удобрений
Энергетическая эффективность определяется отношением энергии накопленной в продукции, полученной за счет применения удобрений и 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 Vjo, МДж = YnXRil * 100
Где fo - содержание энергии в избытке урожая МДж га
Yn - прибавка урожая основной продукции от удобрений, цга
Ri - Коэффициент перевода единиц 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 зависимости от доз вносимых удобрений рассчитывают энергетические затраты на применение удобрений в МДж га по формуле:
Ао, МДжга = (HN * AN) + (Hp * Ap)+(Hk * Ak)
Где: Ао–энергетические затраты на применение удобрений, МДж
HN, Hp, Hk соответственно фактические дозы внесения
азотных, фосфорных, калийных и местных удобрений
AN, Ap, Ak энергетические затраты в расчете на 1 кг д.в. в
азотных, фосфорных, калийных и на 1 кг органических
удобрений.
Расчет энергетической эффективности применения удобрений производятся по формуле: n = Vfo Ao
Рассчитывая энергетическую эффективность, можно сделать вывод, что применение удобрений эффективно и обоснованно, как как оно равно 1.40 что больше единицы.
Таблица Энергетическая эффективность применения удобрений в севообороте.
№ Чередование Прибавка урожая Энергия на накопле Энергозатраты на Энергетическая
поля культур от удобрений ния в сх продукции применение удобре- эффективность
(цга) Yn V(fo) ний Ао, МДжга (n)
1 Люцерна 13 4914 4485 1,09
2 Люцерна 12 4536 3231 1,40
3 Оз .пшеница 10 16450 10020 1,64
4 Оз. ячмень 9 14949 9318 1,60
5 Подсолнечник 5 8915 17052 0,52
6 Оз. пшеница 10 16450 9768 1,66
7 Кукуруза нс 60 24600 10186 2,4
8 Оз. пшеница 10 16450 11922 1,37
9 Сах. Свекла 64 29184 27210 1,07
10 Кукуруза нз 8 12122 8900 1,36
11 Оз. пшеница 6 9870 11922 0,83
В среднем по 1,40
севообороту
3.2. Общая потребность в удобрениях
Определяется общая годовая потребность по видам удобрений для всего севооборота, данные приведены в таблице . Для этого количество удобрений в физической массе из таблицы умножают на площадь поля и переводят в тонны.
Таблица Общая потребность в органических и минеральных удобрениях
для полевого севооборота.
Требуется удобрений
№ площадь
поля Культура поля га Органи- минеральых
кА NH4NO3 CO(NH2)2 Ca(H2PO4)2 KCl NH4H2PO4 нитрос-ка нитроамафос
1 Люцерна 100 13 50,7
2 Люцерна 100 26,5
3 Оз. пшеница 100 11,7 10,4 3,9 20,8
4 Оз. ячмень 100 16,9 6,5 16,9 33,8
5 Подсолнечник 100 5200 6,5
6 Оз. пшеница 100 8,4 16,9 7,8
7 Кукуруза нс 100 5,2 11,7 6,5 7,8
8 Оз пшеница 100 2,21 26 6,5 26
9 Сахарная св 100 11,7 11,7 3,9 26
10 кукуруза зер 100 11,7 13 3,9 16,9
11 Оз. пшеница 100 22,1 26 26
ВЫВОДЫ
1. Территория хозяйства находится в зоне неустойчивого увлажнения, поэтому возможно вымывание нитратного азота. В связи с этим нитратные удобрения вносятся как предпосевная и посевная в качестве подкормок. Аммиачные удобрения можно вносить заблаговременно, так как поглощается в почве обменно и не вымывается. Фосфорные, калийные удобрения нужно вносить заблаговременно под основную обработку почвы так как фосфор поглощается химически, калий обменно и не вымывается из почвы. Органические удобрения вносят осенью под основную обработку почвы. Самым надежным и эффективным является основное и припосевное внесение удобрений, так как подкормки в связи с неустойчивым увлажнением могут быть неэффективны.
2. Почва благоприятна для выращивания почти всех культур. Исключение составляют, культуры, которые не переносят повышенное содержание кальция. В химической мелиорации почва не нуждается .
3. В среднем на гектар пашни севооборота планируется действующего вещества кг: азота 76,4 , фосфора 63,6 , калия 50,9 , навоза 8000 . Соотношение питательных веществ в минеральных удобрениях NPK : = 1:0,8:0,7 . В основной прием вносится 63%, в предпосевной 6%, в подкормки 31%.
4. В целом в севообороте баланс по азоту и калию отрицательный и составляет: N – 30 кгга и К – 8 кгга . Возмещение выноса соответственно 82% и 68%. По фосфору баланс положительный Р 141 кгга. В данном севообороте при такой системе удобрений будет наблюдаться обеднение почвы азотом и калием, накопление фосфора, плодородие в свою очередь будет понижаться. Для повышения почвенного плодородия необходимо обеспечить положительный баланс по азоту. Для этого необходимо увеличить количество вносимых азотных и органических удобрений, содердание калия в черноземах высокая, поэтому отрицательный баланс по этому элементу слабее влияет на плодородие почвы, однако в дальнейшем следует обеспечить бездефицитный баланс по кали.
5. Баланс гумуса при данной системе удобрений складывается отрицательный. Дефицит гумуса 180 кгга. Для бездефицитного баланса гумуса необходимо в среднем вносить на 1 га пашни 8,5 тга навоза.
6. В среднем по севообороту энергетическая эффективность равна 1.4 . Это означает, что разработанная система применения удобрений эффективна и обоснованна.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Вальков Г.М. , Штомпель Ю.Л., Трубилин И.Т., Котляров Н.С., Почвы Краснодарского края, их использование и охрана. Ростов-на-Дону СКНУ ВШ, 1995
2. Донских И.Н., Курсовое и дипломное проектирование по системе применения удобрений. Ленинград, 1989.
3. Коренев Г.В., Щербак С.Н. Растениеводство с основами селекции и семеноводства. Москва Агропромиздат 1990
4. Симанин А.И. Удобрения, плодородие почв и урожай в условиях интенсивного земледелия. Краснодар, 1988
5. Ягодин Б.А Агрохимия. Москва. Агропромиздат 1989
SHAPE * MERGEFORMAT
Приложение