Система применения удобрений в четырехпольном полевом зернопаровом севообороте хозяйства 'Новая Семья' Карасукского района Новосибирской области
Министерство Сельского Хозяйства РФ
Новосибирский Государственный Аграрный Университет
Кафедра Почвоведения, Агрохимии и Земледелия
Курсовая работа
Система применения удобрений в четырехпольном полевом зернопаровом севообороте хозяйства «Новая Семья» Карасукского района Новосибирской области
Выполнила: Дерюга Т.А,гр.1304
Проверила: Митракова А.Г
Новосибирск 2013г.
Введение
Под системой удобрения следует понимать комплекс научно обоснованных агротехнических и организационных мероприятий по размещению органических и минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры с учетом климата, плодородия почвы, типа севооборота, предшественников, биологических особенностей растений и сортов, состава и свойств удобрений. Основная задача системы удобрения заключается не только в обеспечении нормального питания растений в текущем году, но и в планомерном повышении плодородия почв, ее окультуривании как основы для дальнейшего роста урожайности. Правильно разработанная система удобрения обеспечивает увеличение урожайности, улучшение качества продукции, сохранение или повышение плодородия почв и предотвращение загрязнение окружающей среды остатками агрохимикатов.
Достижение высокого качества сельскохозяйственной продукции возможно при грамотном сочетании органических и минеральных удобрений, включая микроэлементы, правильных соотношениях элементов питания и выборе форм удобрений, соблюдении сроков их внесения.
Рациональная система удобрения способствует повышению их эффективности и росту производительности труда в сельском хозяйстве. Условия питания растений в почве зависят от доз, сроков и способов внесения удобрений. Их доза, соотношение в удобрении элементов питания растений зависят не только от сельскохозяйственной культуры, почвы, но и от климата и погодных условий. Поэтому удобрения в каждой зоне имеют свои особенности.
Систему удобрения разрабатывают для хозяйства, севооборота, лугов и пастбищ, многолетних насаждений, отдельных культур и культур защищенного грунта.
Система удобрения в севообороте заключается в распределении органических и минеральных удобрений между сельскохозяйственными культурами и определении способов внесения удобрений с учетом обеспеченности или хозяйства, плодородия почв на всей площади севооборота, прямого действия и последствия удобрений. Количественным показателем системы удобрения является насыщенность его удобрениями - средняя масса удобрений, приходящаяся на 1 га пашни ежегодно и за ротацию. Продуктивность севооборота в значительной мере определяется его насыщенностью удобрениями.
Благодаря рациональной системе удобрения можно решить основные задачи:
· рост урожайности сельскохозяйственных культур и управление их качеством;
· сохранение или повышение плодородия почв;
· охрана окружающей среды от загрязнения;
· определение потребности в удобрениях на перспективу.
Главная задача использования удобрений заключается в повышении их эффективности путем более рационального применения, в переходе от разрозненных приемов внесения под отдельные культуры к научно обоснованной системе.
Важная роль удобрений в повышении урожайности культур несомненна, хотя в отдельные неблагоприятные по погодным условиям годы она снижается. Значение удобрений в повышении урожайности будет еще больше возрастать при укреплении материально-технической базы по производству, хранению и применению удобрений, общем подъеме культуры земледелия.
1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
.1 СВЕДЕНИЯ О ХОЗЯЙСТВЕ
Территория хозяйства "Новая семья" расположена в восточной части Карасукского района. На севере хозяйство граничит с с-х арт.им.Ленина, на северо-западе - с с-х арт. им, Куйбышева на западе - с колхозом "Вперед к коммунизму", на юге - с совхозом "Калиновский" и на востоке с Красноозерским районом.
Общая площадь землепользования колхоза "Новая семья" 19,1 тыс.га. Направление хозяйства - зерновое с хорошо развитым животноводством. Все культуры в хозяйстве высевают, в основном, по зяби в благоприятные агротехнические сроки. Из кормовых культур колхоз выращивает кормовую свеклу и картофель; из овощных - капусту и огурцы. На силос возделывают кукурузу.
Пшеница является основной зерновой культурой колхоза.
Таблица 1. Урожайность с/х культур с 1 га в центнерах
КУЛЬТУРЫГОДЫСредняя за 3 года200420052006озимая рожь12,51214,713,0Пшеница13,98,56,99,8Овёс9,57,66,37,8Ячмень19,11218,716,6Зернобобовые6,47,76,66,9кукуруза на силос170189169176подсолнечник на зерно7,26,77,17
Поголовье крупного рогатого скота составляет 1800 голов, из которых 1100 голов дойного стада и 700 голов молодняка, овц 500.
Хозяйство располагает источниками свежего и перепревшего навоза, соломы. На территории хозяйства построены и оборудованы специализированные склады для хранения минеральных, органоминеральных удобрений, средств химизации производства, которые территориально изолированы от других хозяйственных или иных построек.
.2 РЕЛЬЕФ
Описываемая территория относится к западной части Северной Кулунды и представляет собой древнюю лощину стока - озёрно-аллювиальную равнину, абсолютные высоты которой не превышают 117 м. Здесь ясно выражен гривный мезорельеф. Гривы представляют собой длинные и узкие повышения (длина их доходит до 6 км), с хорошо выраженным микрорельефом. Повышения эти иногда настолько незначительны по глубине и площади, что слабозаметны, особенно под посевами. Между гривами расположены обширные понижения, площадь которых превышает площадь, занимаемую гривами. Межгривные понижения заняты засоленными лугами, болотами и озерами. Озера и болота являются очагами местной аккумуляции влаги и солей, сносимых с окружающей территории, что хорошо подчеркивается своеобразием сформировавшегося почвенного покрова.
Поверхность межгривных понижений часто закочкорена, повреждена бессистемной пастьбой скота.
.3 ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ ПОРОДЫ
Геологическое строение территории хозяйства обусловлено общим ходом исторического развития Западносибирской низменности. Вначале третичного периода она была покрыта морем, в связи с медленным поднятием страны теряет связь с океаном и превращается в замкнутый бассейн. С Юрского периода Западносибирская низменность является областью аккумуляции продуктов химического и физического выветривания горных пород соседних областей. В четвертичный и особенно ледниковый период происходит заполнение всех неровностей третичной низменности, в связи, с чем мощность четвертичных наносов в различных ее частях оказалась весьма разнообразной. На положительных элементах рельефа мощность их составляет 5-10 метров, а в понижениях доходит до 50 метров.
Почвообразующие породы вскрыты разрезами на территории хозяйства и представлены жёлто-бурыми карбонатными суглинками. На гривах вскрыты средние и легкие суглинки. К межгривным понижениям приурочены современные отложения (делювиальные глины). Четвертичные и современные отложения являются материнскими и подстилающими породами для почв Северной Кулунды.
.4 ОСОБЕННОСТИ КЛИМАТА
Климат является одним из важнейших элементов географического ландшафта, он играет существенную роль в образовании и развитии почв, в динамике отдельных процессов, совершающихся в почве, оказывает большое влияние на произрастание и развитие культурных растений,
На территории хозяйства климат отличается резкой континентальностью: зима суровая, продолжительная ( до 5-5,5 месяцев, лето жаркое, короткое. Наиболее холодным месяцем в году является январь ( -19,1), наиболее теплым - июль ( +18,8°). Абсолютная максимальная температура 37-38°, минимальная - 47-50°, Продолжительность безморозного периода 180-190 дней. Сумма температур выше 10° равна 1511 - 1655. Период с температурами выше 100 равен 85-90 дням.
Первые заморозки начинаются со второй декады октября, последние заморозки зарегистрированы в конце апреля.
Основная масса осадков (151-200 мм) приурочена к летнему жаркому периоду, поэтому большее количество влаги расходуется на испарение и транспирацию. Последнее обуславливает большой дефицит влаги в воздухе и почве в летний период. В этот период в среднем в течение 41-45 дней наблюдаются засухи.
Минимальная относительная влажность воздуха приходится на май и начало июня. Для территории типично значительное колебание средних многолетних температур и атмосферных осадков,
Весной в мае-июне месяце наблюдаются сильные ветры, преимущественно юго-западного направления. Ветры вызывают пыльные бури и сносят верхний слой почвы.
Засухи и пыльные бури могут быть при всех направлениях ветра.
Низкие зимние температуры при маломощном снежном покрове обуславливают сильное глубокое промерзание почв и сравнительно медленное весеннее их оттаивание. Летом поверхность почвы сильно нагревается (на гривах до 44-65°). Колебания температур поверхности почв на гривах за сутки летом достигают 30°.
Засушливость климата, при условии относительно высокого уровня залегания грунтовых вод, способствует засолению последних и почвенного покрова. Недостаток почвенной влаги и развитие процессов засоления отрицательно отражаются на росте растений.
Засушливость климата способствует развитию ветровой эрозии почв, в результате которой часть пахотных угодий хозяйства эродирована и дает резко пониженные урожаи возделываемых культур.
.5 ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ
На территории хозяйства протекают реки Курья, Баган, Карасук, Кривенькая, Курьенок. Но в настоящее время русла этих рек, кроме рек Курья, и Карасук, высохли или заболочены. Вода в реках пресная, довольно мягкая, течение спокойное, пойма не развита, берега кое-где заболочены. Состав солей в речных водах зависит от состава солей грунтовых вод и вод озер, поступающих в русла рек. В периоды мелководья состав солей сульфатно-натриевый и хлоридно-натриевый, в половодье - приближается к гидрокарбонатно-кальциевомагниевому.
Наиболее крупными из озер на территории хозяйства является озера Собачье, Гусиное, Силича. В южной части граница хозяйства проходит по берегу пересыхающего озера Мелкое, в которое впадает река Карасук. Система озер в современный период деградирует. Наиболее крупные озера распадаются на мелкие, а более мелкие из них заливаются и превращаются в болота.
Глубина залегания грунтовых вод зависит от рельефа. На пониженных элементах рельефа она не превышает 2-х метров, на повышенных участках глубина грунтовых вод достигает 5-10 метров.
Грунтовые воды разнообразны по степени и характеру засоления.
.6 РАСТИТЕЛЬНОСТЬ
Растительный покров хозяйства характеризуется большой пестротой, обусловленной вкраплением в зональные почвы солонцеватых почв, солонцов и солончаков. Рассматриваемая зона относится к подзоне разнотравно-типчаково-ковыльной лесостепи (Вагина, 1962). На территории хозяйства растительность представлена четырьмя основными формациями:
Лугово-степной
Лугово-солончаково-солонцовой
Лугово-болотной
Березовыми колками
Лугово-степная растительная формация занимает повышенные элементы рельефа, гривы. Эти участки распаханы и заняты сельскохозяйственными культурами.
Из сорняков здесь встречаются: полынь Сиверса, мышей, молочай. Шалфей, вьюнок полевой. На целинных участках повышенных равнин произрастают: костер безостый, ковыль овсяница, астрагал, эспарцет, тимофеевка степная, вероника, клубника, кровохлебка, подмаренник. Травостой хороший, используется под сенокос. Суходольные луга занимают в хозяйстве площадь в 1887 га. Урожайность сена на естественных сенокосах составляет 3-4 ц/га. Однако к 1973 году хозяйство планировало получать с улучшенных сенокосов по 10 ц/га. Сейчас в хозяйстве всего 8 га улучшенных сенокосов.
Лугово-солончаково-солонцовая растительная формация приурочена к ровным пониженным участкам, а также по окраинам болот. Травостой представлен: шелковицей, волоснецом солончаковым, лисохвостом, ячменем солончаковым, мятликом. Часто солончаки совсем лишены растительности Полынно-шелковицевые и типчаково-волоснецовые формации (шелковица, волоснец, кермек, лебеда бородавчатая, подорожник солончаковый) распространены на высоких и корковых солонцах. В настоящее время участки с такой растительностью используются под пастбища. 3472 га занято суходольными выпасами. На участках подвергающихся многолетнему выпасу, вблизи населенных пунктов, появляются типчак, полынь холодная, полынь австрийская, реже лапчатки, вероники.
Лугово-болотная растительная формация представлена зарослями тростника, осоки, солеросом. В хозяйстве 40 га лугов заболочены. Древесная растительность представлена березовыми и осиновыми колками, приуроченными к более или менее дренированным мелким понижениям. В подлеске - шиповник, ива, таволга. Леса изрежены, часто покрыты густой разноторавно-злаковой растительностью. В связи с этим часто используются для выпаса скота, устраиваются водопои.
Для чернозёмов южных солонцеватых маломощных характерен выпатной водный режим. Основным источником накопления влаги здесь являются летне-осенние осадки.
Таблица 2
Глубина, см ( h )ПС, г/см3 ( d )ВЗ, %Влажность, % к массе абсолютно сухой почвы, ( 20.05 )Влажность, % к массе абсолютно сухой почвы, ( 25.07 )0-100,989,528,57,910-201,058,626,58,520-301,158,124,59,630-401,207,022,811,040-501,296,821,013,850-601,387,320,014,560-701,458,919,014,970-801,499,518,815,080-901,5510,018,613,890-1001,658,617,514,2
Рассчитываем запас продуктивной влаги на 20.05:
W0-10 =0,1 * ( 28,5 - 9,5 ) *10 * 0,98=18,62 мм
W10-20 =0,1 * ( 26,5 - 8,6 ) * 10* 1,05 =18,8 мм
W20-30 =0,1 * ( 24,5 - 8,1 ) * 10 * 1,15=15,19 мм
W30-40 =0,1 * ( 22,8 - 7,0 ) * 10 * 1,20=18,96 мм
W50-60 =0,1 8 ( 20,0 - 7,3 ) * 10 * 1,38=17,53 мм
W60-70 =0,1 * ( 19,0 - 8,9 ) * 10 * 1,45=15,05 мм
W70-80 =0,1 * (18,8- 9,5 ) * 10 * 1,49=13,86мм
W80-90 =0,1 * ( 18,6 - 10,0 ) * 10 * 1,55=13,33 мм
W90-100 =0,1 * ( 17,5- 8,6 ) * 10 * 1,65=14,69 мм
W0-100=18,62 + 18,8 + 15,19 + 18,96 + 18,32 + 17,53 + 15,05 + 13,86 + 13,33 + 14, 69 = 164,42 мм.
Запасы почвенной влаги на 20.05 в слое 0-20 см удовлетворительные, а в слое 0-100 см - очень хорошие.
Рассчитываем запас продуктивной влаги на 25.07:
W0-10 =0,1 * ( 7,9 - 9,5 ) * 10 *0,98= - 1,57 мм
W10-20 =0,1 * ( 8,5 - 8,6 ) * 10* 1,05 = - 0,105 мм
W20-30 =0,1 * ( 9,6 - 8,1 ) * 10 * 1,15= 1,73 мм
W30-40 =0,1 * ( 11,0 - 7,0 ) * 10 * 1,20= 4,8 мм
W40-50 =0,1 * ( 13,8 - 6,8 ) * 10 * 1,29= 9,03 мм
W50-60 =0,1 * ( 14,5 - 7,3 ) * 10 * 1,38= 9,94 мм
W60-70 =0,1 * ( 14,9 - 8,9 ) * 10 * 1,45= 8,7 мм
W70-80 =0,1 * (15,0- 9,5 ) * 10 *1,49= 8,195мм
W80-90 =0,1 * ( 13,8 - 10,0 ) * 10 * 1,55= 5,89 мм
W90-100 =0,1 * ( 14,2- 8,6 ) * 10 *1,65= 9,24 мм
W0-100 на 25.07=(-1,57) + (- 0,105) + 1,73 + 4,8 + 9,03 + 9,94 + 8,7 + 8,195 + 5,89 + 9,24 = 55,85 мм.
На 25.07 запасы почвенной влаги в слое 0-20 см неудовлетворительные, а слое 0-100 см - очень плохие.
Исходя из вышеприведенных сведений, можно прийти к следующему заключению: обеспеченность растений теплом в рассматриваемой зоне хорошая, что делает возможным получение урожая зерновых высокого качества, но, поскольку, наблюдается дефицит влаги, особенно в мае - июне, урожаи зерновых невелики и составляют от 6 до 15 ц/га, в зависимости от погодных условий года.
.7 УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
Можно выполнить самостоятельный расчет возможного урожая основных сельскохозяйственных культур с учетом влагообеспеченности растений руководствуясь формулой:
У = 1000 * (W + 0,7…0,8 * P) / Кв * S * (100 - Вс)
Где У - величина возможного урожая, т/га;
W - запас продуктивной влаги в метровом слое почвы весной, мм;
Р - сумма осадков за вегетационный период культуры, мм;
,7…0,8 - коэффициент использования осадков растениями;
Кв - коэффициент водопотребления культуры;
S - сумма составных частей основной и побочной продукции. При возделывании культур для получения только целевой продукции (сено, зеленая масса, силос) показатель S следует исключить из формулы (S = 1);
Вс - стандартная влажность, %.
У пшеница = 1000*(164,42+0,7*150) / 700*2,6*(100-14) = 1,7 т/га;
У овес = 1000*(164,2+0,7*150) / 800*2,5*(100-14) = 1,5 т/га;
.8 СЕВООБОРОТЫ
В рассматриваемом хозяйстве имеются полевые и кормовые севообороты. Система применения удобрений в курсовой работе будет разрабатываться по полевому зернопаровому севообороту на черноземах южных солонцеватых маломощных слабогумусированных.В рассматриваемом севообороте имеется следующее чередование культур:
.Пар черный;
.Яровая пшеница;
.Яровая пшеница;
.Овес.
Полевой зернопаровой севооборот.
В данном севообороте средний размер поля составляет 200 га, а общая площадь полей севооборота составляет 800 га.
.9 АГРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЫ
Агрохимическая характеристика производится для чернозема южного солонцеватого маломощного слабогумусированного, на которой рассоложен севооборот. Агрохимическая характеристика почвы приведена в таблице 3.
Таблица 3 Агрохимическая характеристика почвы
Чередование культурТип и разновидность почвыГумус, %рН солНг, мг-экв / 100 г почвыСодержание подвижных элементов питания, мг/кг почвыN-NO3P2O5K2OПарЧернозем южный солоневатый маломощный легкосуглинистый3,536,52,5 / 21,410120150Яровая пшеницаЯровая пшеницаОвес
Как видно из таблицы 3 данная почва является слабокислой, с низкой гидролитической кислотностью, со средней обеспеченностью подвижным азотом, высокой обеспеченностью фосфором и повышенной обеспеченностью калием.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Из вышеизложенного материала следует, что в условиях рассматриваемого хозяйства растения достаточно хорошо обеспечены теплом и солнечным светом, но недостаточно обеспечены влагой, особенно в фазу кущения, испытывают недостаток элементов питания, особенно азота, о чем можно судить по разнице между величиной фактической и возможной урожайности.
По характеру система применения удобрений должна носить комбинированный характер и основываться на применении органических и минеральных удобрений, направлена на сохранение и пополнение запасов гумуса, что в свою очередь ведет к улучшению химических, физико-химических, физических, микробиологических и других свойств почвы. На данных землях неплохо было бы построить систему орошения полей (благо источников воды достаточно). С учетом того, что почвы имеют легкий грансостав, можно порекомендовать основной «упор» делать на внесении органических удобрений с внесением их как осенью под основную обработку почвы, так и весной под пропашные культуры в виде компостов, перегноя, рубленой соломы в сочетании с азотными удобрениями.
2. НАКОПЛЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ
При расчете потребности в органических удобрениях следует исходить из возможности хозяйства в отношении накопления навоза, других местных органических удобрений, особенно наличия торфа и использования его для приготовления компостов и пр. Необходимо оценить состав и свойства различных органических удобрений, условия их правильного хранения, предотвращающие потери питательных веществ и загрязнение окружающей среды, установить рациональную технологию применения (сроки, способы и нормы внесения под отдельные культуры), определить насыщенность севооборота органическими удобрениями (количество органических удобрений, приходящихся на 1 га севооборотной площади).
Накопление органических удобрений и насыщенность ими севооборотов должны быть возможно большими, но реальными для данных условий. В хозяйстве в зависимости от содержания животных может накапливаться подстилочный и бесподстилочный навоз.
Для определения количества накапливаемого органического удобрения необходимо выполнить расчеты выхода навоза с использованием справочных материалов.
Таблица 4 Количество навоза от одного животного при использовании соломенной подстилки, т в год
Вид животныхПродолжительность стойлового периода, дней220-240200-220180-200Крупный рогатый скот9-108-96-8Лошади7-85-63-4Свиньи2,251,751,5Овцы1,00,90,6
Исходя из многолетних наблюдений и конкретных погодных условий, можно сделать заключение о том, что продолжительность выпасного периода начинается с конца апреля - начала мая и продолжается до октября и составляет приблизительно 160 дней. Отсюда продолжительность стойлового периода составляет около 205 дней.
Для простоты расчетов выхода подстилочного навоза можно заполнить таблицу 5.
Таблица 5. Выход подстилочного навоза
Вид животныхКол-во головСтойловый период, дниГодовой выход навоза, тОт одного животногоОт всего поголовьяКрупный рогатый скот:1800200-220Молодняк7004*2800Взрослые110088800Овцы5000,9450* В среднем молодняк КРС дает вдвое меньше подстилочного навоза, чем взрослые
Всего, т: 12050
Потери при хранении (-15-20%), т: 2410
Всего с учетом потерь, т: 9649
Необходимо учитывать возможности использования всех видов органических материалов, как в качестве самостоятельных удобрений, так и в качестве компостов.
Таблица 6 Другие виды органических удобрений
Вид удобренийНакопление в хозяйстве, тЗавоз в хозяйство, тВыделено для данного севооборота, тНавоз9640-2000Солома1538-
Расчет количества соломы, получаемой с данного севооборота строится на том, что соотношение зерно : солома у злаков в степной зоне составляет 1 1,5. Каждый год в севообороте 400 га будет занято под пшеницей и 200 га под овсом. Средняя многолетняя урожайность этих культур составляет 1,7 и 1,5 т/га. Следовательно, в год мы получаем 400*1,7*1,5 = 1088т пшеничной соломы и 200*71,5*1,5 = 450 т овсяной соломы. Итого 1538 т соломы. Из них ¼ этой соломы остается на поле, изрубленной в качестве мульчи, а ¾идет на подстилку и корм животным.
С навозом дело обстоит несколько иначе. Поскольку возможности приготовления компостов нет, как и места для длительного хранения, навоз вносится ежегодно в свежем виде под пропашные культуры в разных севооборотах и в паровое поле перед зерновыми. Масса накопленного навоза для рассматриваемого севооборота составляет 2000т. Поскольку навоз вносится один год, то доза будет составлять 10 т/га в паровое поле.