Разработка системы удобрений в севооборотах Смоленской области

Разработка системы удобрений в севооборотах Смоленской области

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТАХ СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Содержание

Введение. Производственные показатели для составления системы применения удобрений. Краткая агроклиматическая характеристика Смоленской области. Выход навоза, заготовка, хранение и технология внесения органических удобрений. Составление системы применения удобрений в расчете на планируемый урожай при освоении севооборота. Составление системы применения удобрений на планируемый урожай в освоенном севообороте. Составление системы применения удобрений при заданной обеспеченности гектара пашни минеральными удобрениями. Составление системы применения удобрений на орошаемом краткосрочном культурном пастбище. Экологические аспекты применения удобрений при разных вариантах разработанных схем

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В курсовом проекте по системе применения удобрений ставится актуальная и довольно сложная проблема по разработке рациональной системы применения удобрений в конкретных почвенно-климатических условиях хозяйства, требующая для своего разрешения глубокого научно обоснованного подхода с целью получения планируемого (или программируемого) урожая высокого качества, повышения или сохранения существующего плодородия почвы, повышения интенсификации средств химизации в земледелии при высоком уровне агротехники в условиях индустриальной технологии возделывания сельскохозяйственных культур и с точки зрения охраны окружающей среды. Решается эта задача при освоении севооборота и в освоенном севообороте в условиях интенсивной химизации; при ограниченных ресурсах удобрений в хозяйстве, а также при создании высокопродуктивных культурных пастбищ. Проделанная работа позволит студенту квалифицированно решать практические вопросы системы применения удобрений в условиях производства.

I. Производственные показатели для составления системы применения удобрений

урожайность доза удобрение севооборот

Предлагается составить систему применения удобрений в 6-польном полевом севообороте в Смоленской области.

На примере в 6-польного полевого севооборота в Смоленской области разработать систему применения в трех возможных вариантах, встречающихся на производстве:

) на планируемый урожай (при освоении севооборота, или при сильном различии агрохимических показателей почвы отдельных полей севооборота),

) на планируемый урожай в освоенном севообороте (на окультуренных почвах или при одинаковой степени окультуренности полей),

) при заданной обеспеченности 1 га пашни минеральными удобрениями.

В специальном разделе проекта разрабатывается система применения удобрений на культурном орошаемом злаковом пастбище. Выход навоза и количество заготавливаемых органических удобрений принимаются одинаковыми для всех 3 разрабатываемых вариантов системы применения удобрений.

Исходные данные:

Площадь пашни 1000 га,

в том числе:

севооборота 600 га,

культурного пастбища 400 га.

Почва дерново-подзолистая средний суглинок.

Поголовье скота на фермах хозяйства:

взрослое поголовье крупного рогатого скота 800 голов.

Прочие данные: имеется известь CaCO -80, влаги 7.0, частиц крупнее 1мм 6.0

Данные по севообороту для составления системы применения удобрений помещены в начало решения каждого варианта.

II. Краткая агроклиматическая характеристика Смоленской области

Смоленская область расположена в центре нечерноземной зоны Европейской территории СССР, в бассейне верхней Волги и ее левых притоков - Костромы, Унжи и Ветлуги.

На карте территория области имеет вид неправильной многоугольной фигуры, вытянутой в широтном направлении. Крайняя северная точка области расположена на 69°37 а южная - на 57°18 с. ш.

На севере Костромская область граничит с Вологодской, на востоке-с Кировской, на юго-востоке-с Горьковской, на юге-с Ивановской и на западе с Ярославской областью.

Площадь области равна 58 тыс. км2 и разделена на 25 административных районов.

Рельеф

Территория Смоленской области представляют собой холмистую равнину, расчлененную многочисленными речными долинами. Ледниковые формы рельефа выражены не ярко. Слабохолмистые, часто равнинные междуречья и разделяющие их широкие долины наряду с грядовым рельефом составляют типичные черты поверхности территории.

Сельское хозяйство

Основу сельского хозяйства Смоленской области составляет высокоразвитое многоотраслевое животноводство. Важной отраслью полеводства является льноводство.

Около половины посевной площади области занято зерновыми культурами. Основной продовольственной культурой является рожь. Из яровых зерновых наибольшую площадь занимает овес. За овсом следует яровая пшеница, затем ячмень. Значительные площади заняты картофелем.

Из овощных культур выращивают капусту, корнеплюды, лук, огурцы и помидоры. Садоводство развито слабо.

Краткие сведения о климате

Климат Смоленской области можно охарактеризовать как умеренно-континентальный, с коротким сравнительно теплым летом и продолжительной холодной и многоснежной зимой.

Область находится под преимущественным воздействием масс воздуха умеренных широт, переносимых господствующими (юго-западными) ветрами.

Выпадение атмосферных осадков связано главным образом с влагой, приносимой циклонами, преобладающие пути которых в данном районе проходят с юго-запада на северо-восток вблизи 60° с. ш. Влажный воздух, поступающий с запада, летам часто обусловливает пасмурную, дождливую и прохладную погоду.

Прохождение циклонов в зимнее время вызывает снегопады и нередко непродолжительные оттепели. Зимой часто отмечаются вторжения с севера холодных арктических масс воздуха с севера, вызывающие резкие и сильные похолодания.

В весенний период весьма часты смены теплых воздушных масс холодными арктическими, вызывающими понижение температуры и заморозки. Проникновение теплых континентальных воздушных масс с юга и юго-востока связано со значительным повышением температуры, которое может обусловить ранние оттепели весной. Термический режим почвы и воздуха находится в тесной связи с величиной радиационного баланса. Для Костромской области радиационный баланс в среднем за год равен приблизительно 25 ккал/см2.

Большая часть поступающего тепла расходуется на испарение. Остальная часть идет на нагревание почвы, на теплообмен поверхности почвы с атмосферой, фотосинтез и другие процессы.

Средняя годовая температура воздуха изменяется от 1,5-1,8° в северных районах области до 2,5-2,9° в южных. Самые высокие средние суточные температуры воздуха обычно наблюдаются во второй и третьей декадах июля (17-18°). Наиболее холодным периодом, как правило, являются вторая и третья декады января (средняя температура -12- -14°С).

Территория области относится к зоне избыточного увлажнения. Атмосферных осадков выпадает за год 550-560 мм.

Количество осадков за период вегетации растений равно 300-350 мм.

Переход среднесуточной температуры через 0° происходит 5-8.04 и 22-23.10.

Дата устойчивого перехода среднесуточных температур через 5°: 20-25.04.

К первой декаде мая слой почвы в 10 см прогревается до 7-8°.

Переход температуры воздуха через 10°: 10-15.05.

Заморозки вегетационного периода - особенность климата области.

Средние даты последних заморозков: 15-25.05.

Даты устойчивого перехода среднесуточной температуры через 15°: 10-20.06.

Устойчивый спад среднесуточных температур ниже 10°: 10-115.09.

Средняя продолжительность периода без заморозков 120 дней.

Окончание вегетационного периода при переходе среднесуточной температуры воздуха ниже 5°: 2-7.10.

Продолжительность вегетационного периода в среднем составляет 160-170 дней.

. Выход навоза, заготовка, хранение и технология внесения органических удобрений

1. Расчет выхода навоза, навозной жижи.

Навозную массу из животноводческого помещения удаляют механизировано и укладывают в штабель.

Полное поголовье скота сельскохозяйственного предприятия соответствует 800 голов КРС (взрослый)

Выход свежего навоза со всего стада за время стойлового периода (200 дней) составит: (800 головы) х (7 тонн навоза) =5600 тонн.

Таблица 1. Содержание питательных веществ в органических удобрениях, % на сухую массу

УдобрениеNP2O5K2Oнавоз0,40,20,5

• Отсюда, выход перепревшего навоза таков:
• 5600 х 0,8 = 12902 тонн - с угаром
• Количество навозной жижи оценивается в 10 % от количества сырого навоза - 5376 х 0,1 =538 тонн. Это довольно малая величина может быть объяснена большим количеством торфа, эффективно поглощающего влагу. Весь объем навозной жижи можно будет использовать при промачивании приготовляемого торфо-навозного компоста.
• Компостирование в присутствии фосфоритной муки не применяется в связи с недостаточным перемешиванием штабеля при очаговом компостировании и неравномерном распределении фосфоритной муки в нем в связи с этим.
• Такая величина средне ежегодной доступной органики будет распределяться в севообороте каждый год, кроме сроков перезалужения культурного пастбища.
• В этот год на пастбища пойдет 100га х 30 тонн = 3000 тонн компоста, а на севооборот останется 12902 - 3000 = 9902 тонны.
• Хранение навоза. Размер навозохранилищ.

Для промежуточного места хранения навоза до вывоза в поле будет использоваться закрытая площадка наземного типа вблизи фермы. Она необходима для временного складирования навоза, когда нет возможности вывезти крупную партию на поле для компостирования.

Предлагаю вариант, спроектированный на 2200 тонн навоза.

1. Технология внесения органических удобрений на примере одного поля

Приготовленный на поле компост в кучах по 100 тонн загружается в машины для внесения твердых органических удобрений (МТТ-Ф-13 на базе Т-150К). Грузоподъемность машины 10 тонн компоста при внесении по перевалочной технологии. Ширина захвата 8 м. Поле 150 га. Требуется внести 30 тонн/га.

100 м500 мРис. 1. Расположение штабелей компоста и способ внесения на поле в 100га.

Требуется 150*30=4500 тонн компоста на поле, что соответствует 45 штабелям.

На прямоугольном поле штабели раскладываются зимой, как показано на Рис. 1. В ряду расстояние между ними - 100 м, а между рядами - 500 м. Площадка очищается от снега.

IV. Составление системы применения удобрений в расчете на планируемый урожай при освоении севооборота

Площадь поля 100 га.

1. Дополнительные агрохимические показатели почвы а примере 1-го поля: Нг=2,5 S=9,0 мэкв/100гр V=78,3%.
2. Метод определения подвижных форм фосфора и калия в почве - по Кирсанову.
3. Чередование культур в севообороте:

Лен-долгунец

ячмень

картофель

вико-овес+травы

травы 1 г. п.

травы 2 г. п.

1. Показатель легкогидролизуемого азота почвы Nл.г.=5,5 мг/100гр

Гумус - 1,8%

1. Разработка переходной таблицы к севообороту с оценкой планируемой урожайности, распределением доз извести и торфонавозного компоста

Переходная таблица позволяет:

• Распределить наиболее ценные культуры для землепользователя на лучших полях вводимого севооборота.
• Выявить менее плодородные поля для выращивания менее требовательных и менее ценных растений.
• Провести окультуривание всех полей, уравнять плодородие, используя мелиоранты и органические удобрения.
• Учесть увеличение урожайности с/х культур во время перехода к севообороту.

Начальные условия хозяйствования определяют необходимость перезалужения культурных пастбищ, находящихся вне севооборота, через 6 лет. Именно в год полного перезалужения 100 га пастбищ количество органического удобрения - компоста будет меньше. Расчет количеств приведен в Главе III.1.

Необходимость известкования определяется по рНKCl.

Переходная таблица представлена в форме Таблицы 2.

Таблица 2 Планируемый урожай с/х культур (т/га), дозы органических удобрений и извести (т/га) по полям при переходе к севообороту

Поле Классы почв ПоказательГоды перехода к севообороту199819992000200120022003рНKCl Р2О5К2О1322КультураОзимая рожьОвес+ травыТравы 1 г.п.Травы 2 г.п.Озимая рожьКартофель позднийПланируемый урожай,(т/га)22.2442.720Компост,(т/га)253035Известь,(доля от дозы)3/32543КультураТравы 1 г.п.Травы 2 г.п.Озимая рожьКартофель позднийКукуруза на силосОвес+ травыПланируемый урожай,(т/га)3,53,52,517402,5Компост,(т/га)4525Известь,(доля от дозы)3322КультураТравы 2 г.п.Озимая рожьКартофель позднийКукуруза на силосОвес+ травыТравы 1 г.п.Планируемый урожай,(т/га)3,52,51,7352,54Компост,(т/га)255040Известь,(доля от дозы)2/34443КультураКартофель позднийКартофель позднийКукуруза на силосОвес+ травыТравы 1 г.п.Травы 2 г.п.Планируемый урожай,(т/га)15153502,244Компост,(т/га)303035Известь,(доля от дозы)5533КультураКукуруза на силосКукуруза на силосОвес + травыТравы 1 г.п.Травы 2 г.п.Озимая рожьПланируемый урожай,(т/га)30Компост,(т/га)3030Известь,(доля от дозы)6532КультураОвес + травыТравы 1 г.п.Травы 2 г.п.Озимая рожьКартофель позднийКукуруза на силосПланируемый урожай,(т/га)2.5Компост,(т/га)3030Известь,(доля от дозы)Вносится в севооборот компоста (Тонн/ гектар)858585858565

В среднем урожайность с/х культур при введении севооборота повышается на 25%, поэтому прирост урожаев нестабилен и зависит от множества причин.

1. Расчет доз извести по полям севооборота, технология ее внесения. Определение эффективности фосфоритной муки

Расчет дозы извести проводится двумя методами - (по величине обменной и гидролитической кислотности), но сначала оценивается нуждаемость в известковании полей с использованием анализов рН солевой вытяжки (рНKCl), степени насыщенности основаниями (V) и механического состава почв.

Оценка необходимости известкования по М.Ф. Корнилову показала среднюю потребность полей 1 и 3 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. Используя метод расчета полной нормы извести по гидролитической кислотности (Нг*1.5, предполагая массу пахотного слоя гектара в 3 млн. кг), получаем 5.25 тонн/га действующего вещества извести. Округляем до 5,3 тонн/га.

Сравнение результатов с использованием коэффициента ѕ показывает превышение нормы извести в расчете по Нг примерно на 25% по сравнению с расчетом по рНKCl, если учитывать, что рНKCl является максимальной величиной для своего класса (5.0). Такая ошибка недостоверна и может находится в пределе ошибок лабораторных анализов и отбора проб.

Для внесения извести беру норму 5.3 тонн/га.

Эффективность фосфоритной муки оценивается по методу Б. А. Голубева. Действие определяется по трем показателям: гидролитической кислотности (Нг), емкости поглощения (Т) и степени насыщенности почв основаниями (V).

Т=4,0 + 3,5 = 7,5 мэкв/100гр

Чертим график ось абсцисс которого - емкость поглощения, а ось ординат - гидролитическая кислотность почвы.

Проводим уравнение прямой Нг=2,5 - прямая горизонтальная линия. Если гидролитическая кислотность почвы менее этого значения, то фосфоритная мука вообще не действует как фосфорное удобрение при любом значении емкости поглощения. Линия Нг=2,5 не доходит до оси ординат на 2,5 мэкв, т.к. гидролитическая кислотность всегда меньше емкости поглощения.

Проводим вторую линию - Нг=3+0,1*Т. Она сравнивает эффективность двойной дозы фосфоритной муки по отношению к суперфосфату. Если по данным анализов почвы показание гидролитическая кислотность при определенной емкости поглощения будет ниже точки на графике, то фосфоритная мука будет действовать слабее суперфосфата, если же выше - то действие фосфоритной муки не ниже действия суперфосфата. При построении линии надо недовести до начала координат 3 мэкв, чтобы емкость поглощения не получилась меньше гидролитической кислотности.

Для почвы с Нг=3,5 и Т=7,5 Эффективность действия двойной дозы фосфоритной муки будет меньше одинарной дозы суперфосфата.

1. Определение норм минеральных удобрений несколькими расчетными методами на примере двух культур, анализ сравнения

На 1 поле севооборота определяю дозы минеральных удобрений на зерновую и пропашную культуры четырьмя расчетными методами, а также методом на основе прямого использования результатов полевых опытов и агрохимических картограмм. Беру озимую рожь и картофель, запланированные на 2002 и 2003 годы освоения соответственно.

1. Определение норм минеральных удобрений на основе прямого использования результатов полевых опытов и агрохимических картограмм

Озимая рожь Таблица 3

NР2О5К2ОРекомендуемые нормы внесения удобрений после клевера с тимофеевкой (кг д.в./га)70-100; 100-120; 100-120851101101,11,251,25Корректировка доз на обеспеченность подвижными формами фосфора(2 класс) и калия(2 класс)0,80,80,8Корректировка доз на получение урожая, меньшего чем расчетный по рекомендации 2.7(ц/га)/3.3(ц/га)=0.875110110Расчетные нормы минеральных удобрений75110110Исправленные нормы минеральных удобрений

• Картофель Таблица 4

NР2О5К2ОРекомендуемые нормы внесения удобрений после клевера с тимофеевкой (кг д.в./га)100-120; 80-100; 100-120110901101,11,251,25Корректировка доз на обеспеченность подвижными формами фосфора(2 класс) и калия(2 класс)0,90,90,9Корректировка доз на получение урожая, меньшего чем расчетный по рекомендации 20(ц/га)/23(ц/га)=0.9109101124Расчетные нормы минеральных удобрений110100125Исправленные нормы минеральных удобрений

1. Определение норм минеральных удобрений на планируемый урожай (метод элементарного баланса)

Используются данные по выносу питательных веществ на единицу основной продукции урожая с учетом побочной, коэффициенты использования питательных веществ растениями из почвы, удобрений и пожнивно-корневых остатках бобовых. Недостающая часть питательных веществ почвы восполняется внесением удобрений.

Озимая рожь Таблица 5

NР2О5К2О1.813276Вынос с планируемым урожаем 2,7 (тонн/га), (кг)2.000Последействие ранее внесенных удобрений, (кг)3.30Последействие пожнивно-корневых остатков многолетних трав с урожаем 4 (тонны/га), (кг)4.24927Используется питательных веществ из почвы, (кг)5.904560Вносится с органическими удобрениями, (кг) 30тонн6.0,200,300,40Коэффициенты использования пит в-в в Первый год из органических удобрений, (в долях)7.181424Используется из органических удобрений, (кг)8.9925Требуется питательных веществ из минеральных удобрений, (кг)9.0,550,200,40КИУ в первый год, (кг)10.164563Требуется внести д.в. питательных в-в с минеральными удобрениями, (кг/га)11.204560Откорректированные нормы минеральных удобрений, (кг/га)12.

• Картофель Таблица 6

NР2О5К2О1.12040180Вынос с планируемым урожаем 20 (тонн/га), (кг)2.00,100,20Коэффициенты использования из мин удобр на 2 год, (доли)3.04,512Последействие ранее внесенных удобрений, (кг)4.18Последействие пожнивно-корневых остатков многолетних трав с урожаем 4 (тонны/га), (кг)5.24954Используется питательных веществ из почвы, (кг)6.1055370Вносится с органическими удобрениями, (кг) 35 тонн7.0,200,300,50Коэффициенты использования пит в-в в Первый год из органических удобрений, (в долях)8.0,200,100,10Коэффициенты использования пит в-в во Второй год из органических удобрений, (в долях)9.392041Используется из органических удобрений, (кг)10.39773Требуется питательных веществ из минеральных удобрений, (кг)11.0,600,200,60КИУ в первый год, (кг)12.65122122Требуется внести д.в. питательных в-в с минеральными удобрениями, (кг/га)13.65120120Откорректированные нормы минеральных удобрений, (кг/га)14.

1. Определение норм минеральных удобрений на планируемую прибавку урожая

По результатам опытов а/х службы узнают урожай культуры на неудобренном фоне, определяют прибавку урожая от применения органических и минеральных удобрений. Установленные нормы минеральных удобрений корректируют по содержанию в почве подвижных питательных веществ с использованием поправочных коэффициентов, как и в методе N1.

Озимая рожь Таблица 7

Урожай без удобрений составил - 1,0 т/га

Планируемая прибавка урожая составит - 2,7-1,0=1,7 т/га

NР2О5К2О1.512048Вынос с планируемым урожаем 1,7 (тонн/га), (кг)2.000Последействие ранее внесенных удобрений, (кг)3.30Последействие пожнивно-корневых остатков многолетних трав с урожаем 4 (тонны/га), (кг)4.000Вносится с органическими удобрениями, (кг) 30тонн5.0,200,300,40Коэффициенты использования пит в-в в Первый год из органических удобрений, (в долях)6.4410Используется из органических удобрений, (кг)7.171638Требуется питательных веществ из минеральных удобрений, (кг)8.0,550,200,40КИУ в первый год, (кг)9.1,11,251,25Корректировка доз на обеспеченность подвижными формами фосфора(2 класс) и калия(2 класс)10.34100119Требуется внести д.в. питательных в-в с минеральными удобрениями, (кг/га)11.104075Откорректированные нормы минеральных удобрений, (кг/га)12.

• Картофель Таблица 8
• Урожай без удобрений составил - 10 т/га
• Планируемая прибавка урожая составит - 20-10=10 т/га

NР2О5К2О1.602090Вынос с планируемым урожаем 10 (тонн/га), (кг)2.00,100,20Коэффициенты использования из мин удобр на 2 год, (доли)3.0415Последействие ранее внесенных удобрений, (кг)4.18Последействие пожнивно-корневых остатков многолетних трав с урожаем 4 (тонны/га), (кг)5.1055370Вносится с органическими удобрениями, (кг) 35 тонн6.0,200,300,50Коэффициенты использования пит в-в в Первый год из органических удобрений, (в долях)7.0,200,100,10Коэффициенты использования пит в-в во Второй год из органических удобрений, (в долях)8.392041Используется из органических удобрений, (кг)9.3-434Требуется питательных веществ из минеральных удобрений, (кг)10.0,600,200,60КИУ в первый год, (кг)11.1,11,251,25Корректировка доз на обеспеченность подвижными формами фосфора(2 класс) и калия(2 класс)12.6-2571Требуется внести д.в. питательных в-в с минеральными удобрениями, (кг/га)13.10070Откорректированные нормы минеральных удобрений, (кг/га)14.

1. Определение норм минеральных удобрений с использованием нормативов баланса питательных веществ за севооборот (метод нормативного баланса)

Для выполнения сравнения методов расчета доз необходимо использовать одинаковые данные а/х обследования полей, поэтому, я отошел от методики и взял не усредненные данные классов полей по севообороту, а данные по одному полю, по которому производится сравнение.

В данном варианте нормативы баланса разработаны для повышения плодородия почвы.

Озимая рожь Таблица 9

NР2О5К2О1.813276Вынос с планируемым урожаем 2,7тонн/га, (кг)2.1,221,3Баланс питательных в-в за севооборот, (К возврата)3.976499С поправкой на баланс требуется пит в-в, (кг/га)4.000Последействие ранее внесенных удобрений, (кг)5.36Последействие пожнивно-корневых остатков многолетних трав с урожаем 4 (тонны/га), (кг)6.904560Вносится с органическими удобрениями, (кг) 30тонн7.0,400,650,80Коэффициенты распределения пит в-в в Первый год из органических удобрений, (в долях)8.0,400,250,20Коэффициенты распределения пит в-в во Второй год из органических удобрений, (в долях)9.362948Используется из органических удобрений, (кг)10.253551Требуется питательных веществ из минеральных удобрений, (кг)11.1,000,550,70Коэффициенты распределения пит в-в из мин удобрений в первый год, (кг)12.256473Требуется внести д.в. питательных в-в с минеральными удобрениями, (кг/га)13.206575Откорректированные нормы минеральных удобрений, (кг/га)14.

• Картофель Таблица 10

NР2О5К2О1.12040180Вынос с планируемым урожаем 20 (тонн/га), (кг)2.1,221,3Баланс питательных в-в за севооборот, (К возврата)3.14480234С поправкой на баланс требуется пит в-в, (кг/га)4.019,522,5Последействие ранее внесенных удобрений, (кг)5.24Последействие пожнивно-корневых остатков многолетних трав с урожаем 4 (тонны/га), (кг)6.1055370Вносится с органическими удобрениями, (кг) 35 тонн7.0,400,650,80Коэффициенты распределения пит в-в в Первый год из органических удобрений, (в долях)8.0,400,250,20Коэффициенты распределения пит в-в во Второй год из органических удобрений, (в долях)9.784668Используется из органических удобрений, (кг)10.4215144Требуется питательных веществ из минеральных удобрений, (кг)11.1,000,550,70Коэффициенты распределения пит в-в из мин удобрений в первый год, (кг)12.4227206Требуется внести д.в. питательных в-в с минеральными удобрениями, (кг/га)13.4020210Откорректированные нормы минеральных удобрений, (кг/га)14.

1. Комплексный метод определения норм минеральных удобрений

В основу метода положены: величина планируемого урожая, обеспеченность почвы питательными в-вами, результаты полевых опытов, производственный опыт передовых хозяйств, использование расчетных методов ввиду недостатка опытной информации, интерполирование и экстраполирование данных полевых опытов, частичный учет биологических особенностей предшественника и механического состава почвы.

Озимая рожь урожай 2,7 т/га при внесении 30 т/га навоза Таблица 11

NР2О5К2О4010060Рекомендуемые нормы внесения удобрений после клевера с тимофеевкой (кг д.в./га)1,001,251,00Корректировка доз в зависимости от условий применения удобрений, (доли)4012560Расчетные нормы минеральных удобрений4012560Исправленные нормы минеральных удобрений

• Картофель урожай 20 т/га при внесении 35 т/га навоза Таблица 12

NР2О5К2О809060Рекомендуемые нормы внесения, (кг д.в./га)1,001,251,00Корректировка доз в зависимости от условий применения удобрений, (доли)8011360Расчетные нормы минеральных удобрений8011560Исправленные нормы минеральных удобрений

1. Сравнение методов

Обсуждаемые результаты для наглядности свожу в Таблицу 20.

Таблица 13. Сравнение норм удобрений озимой ржи и картофеля, полученных различными методами (первая строка - озимая рожь, вторая - картофель)

7511011011010012520456065120120104075100702065754020210

Метод на основе прямого использования результатов полевых опытов и агрохимических картограмм показал высокие дозы минеральных удобрений. Метод количественно не учитывает последействие органических удобрений и ПКО злаково-бобовых трав разного урожая. Метод вряд ли может применяться для количественных расчетов доз минеральных удобрений в севообороте. Однако, если будет накоплено достаточно экспериментальных данных по конкретным условиям ведения хозяйства, то будет возможна более качественная оценка доз.

Метод элементарного баланса наиболее четко учитывает все значимые статьи поступления и выноса питательных веществ на поле, определяет последействие минеральных, органических удобрений и ПКО бобовых трав. Вынос элементов минерального питания предшественником учитывается в зависимости от урожая. Этот метод определил меньшую потребность в удобрениях за счет точного количественного баланса элементов. Недостатком метода является расчетное определение урожая культуры без применения удобрений по коэффициентам использования из почвы питательных в-в, которые могут сильно варьировать в зависимости от погодных условий. Поэтому метод может дать ошибку при расчете норм удобрений не для усредненных условий, а на конкретный год и поле. Это хороший метод для расчета СПУ в севообороте!

Метод расчета норм удобрений на прибавку урожая численно учитывает, как и метод элементарного баланса, существенные статьи баланса питательных веществ растений в почве. В отличие от элементарного баланса, не используются коэффициенты использования пит в-в из почвы. Метод предполагает, что прибавка урожая получается только из использования в почве в-в удобрений. Это большое упрощение приводит к выводу о увеличенной эффективности минеральных удобрений в почве и, следовательно, меньшей дозе. Метод может хорошо работать при накопленном большом материале о поведении элементов в конкретной почве после конкретных предшественников, а также данных по урожаю культур в севооборотах без удобрений в этих же почвенно-климатических условиях.

Метод расчета норм удобрений с использованием норматива баланса позволяет рассчитывать необходимые нормы удобрений исходя из баланса элементов минерального питания за ротацию севооборота. Особенность метода в том, что нормативы устанавливают для увеличения содержания азота, фосфора и калия на высоком уровне в результате поступления рассчитанных доз удобрений выше выноса. Это единственный метод, который рассчитывает норму удобрений не только на требуемый урожай, но и на окультуривание полей в севообороте.

Метод расчета по нормативу баланса использует в расчетах содержание элементов минерального питания в почвах через величину коэффициента возврата. Вместо коэффициентов использования питательных веществ используются коэффициенты распределения поступления элементов из разных источников баланса, сумма которых для одного источника всегда равна 100%.

Такой способ расчета вряд ли может быть применен при оценке нуждаемости растений в удобрениях в хозяйствах, использующих минеральные удобрения по выносу культурами. Но для долгосрочной перспективы ведения севооборота при возможности использования высоких доз удобрений метод будет хорошо работать.

Комплексный метод расчета доз удобрений оценивает сравнимость варианта разработки системы применения удобрений в хозяйстве при накопленной опытной информацией на таких же почвах. В зависимости от величины планируемого урожая, бонитета почв, места культуры в севообороте дозы удобрений корректируются. Метод не учитывает количественные взаимосвязи между статьями баланса в севообороте. Расчет норм удобрений осуществляется исходя из рекомендаций.

1. Составление баланса питательных веществ за время введения севооборота на примере одного поля

Баланс питательных веществ на время введения севооборота был просчитан, с использованием программы В. А. Демина (работающей под управлением приложения SuperCalk 4.0), любезно предоставленной автором для выполнения курсового проекта. Результатами работы программы стали четыре таблицы, отражающие прогнозируемый баланс питательных веществ на 1 поле севооборота, система применения удобрений на 1поле севооборота и план применения удобрений на 1998 год по всему севообороту.

Расчет проводился методом элементарного баланса. Нормы минеральных удобрений в севообороте под культуры на планируемый урожай определяются с учетом обеспеченности почвы всего севооборота подвижными формами фосфора и калия, предшественника и последействия удобрений.

В основе расчетов азота лежит примерное тождество потерь азота в результате вымывания, денитрификации и поступление с семенами, осадками, с деятельностью азотфиксаторов.

Именно баланс питательных веществ по севообороту позволяет проверить правильность распределения минеральных удобрений, уместность их количеств, соответствие их количества выносу питательных веществ с урожаем из почвы.

Полученные по севообороту коэффициенты использования питательных веществ из удобрений совместно с абсолютной и относительной величиной баланса позволяют подтвердить или опровергнуть возможность существования предлагаемой системы применения органических и минеральных удобрений. Коэффициенты, рассчитанные в работе, сравниваются с реальными величинами, характерными для с/х производства и на основании сравнения проводится коррекция форм, доз и времени поступления питательных веществ в почву.

Величина относительного баланса элементов может быть сопоставлена с нормативом баланса для данной почвы в зависимости от обеспеченности севооборота подвижными формами фосфора и калия. По их сравнению можно достоверно сказать, в какую сторону изменится плодородие почвы по каждому элементу, стоит ли ожидать изменения в наличие подвижных форм элементов в почве.

Абсолютный баланс в кг/га элементов минерального питания растений уже теперь точнее поясняет ситуацию и говорит на сколько и когда валовое содержание элементов изменится так, что будет находится вне ошибки анализов - сэкономит деньги на ненужных и бессмысленных анализах; когда плодородие полей севооборота достигнет порога, устраивающего ценных и требовательных культур.

В общем смысле баланс питательных веществ и коэффициенты их использования за ротации севооборотов позволяют рассчитывать на получение планируемых урожаев при нормальных погодных условиях.

На таблице 12 и таблице 13 показаны рассчитанные величины урожайности и выноса питательных веществ с урожаями за время введения севооборота, а также баланс и коэффициенты использования за то же время по полю № 1.

Сравнение относительного баланса для прибавки урожая 180% с нормативом баланса на дерново-подзолистой почве для такой же прибавки на почвах с плодородием ниже среднего (поле № 1) сведено в колонки:

Относит балансНорматив баланса

N140Р2О5200К2О 100 N100 Р2О5200 К2О 110

1. Предполагаемое изменение агрохимических показателей в почве

Рассчитанный по планируемой урожайности баланс обеспечивает внесение в среднем в год на гектар поля N1: 132 кг NPK. Соотношение между N-P-K в минеральных удобрениях: 1,0 : 1,0 : 1,6. Соотношение между N-P-K в органических удобрениях: 2,0 : 1,0 : 1,3

За 6 лет, прошедших за время введения севооборота на поле N1 рассчитывается внести выше выноса азота - на 149 кг/га (кг д.в./га), фосфора на 180 кг/га и калия - на 17 кг/га. Это позволит увеличить содержание подвижных форм фосфора - на 3 мг-экв/100гр, что переведет поле в 3 класс по фосфору. Увеличение содержания подвижных форм калия планируется на 0,3 мг-экв/100гр, что не является достоверным ни на каком лабораторном методе определения и к улучшению класса по калию не приведет.

Средняя обеспеченность одного гектара севооборота 14 тоннами органических удобрений с выращиванием многолетних злаково-бобовых трав не позволяет прогнозировать снижение величины гумуса почв.

Внесение полной дозы извести по гидролитической кислотности особенно сильно повысит рНKCl на второй-третий год, возможно, достигнет 5 класса. На 5 и 6 год рНKCl, вероятно, несколько снизится, что потребует внесения извести на поле №1 в следующую ротацию севооборота.

Выводы: составление агрохимических картограмм по фосфору и по кислотности почвы после 6 лет введения севооборота оправданно.

1. Схема системы применения удобрений на примере одного поля

Общая схема системы применения удобрений на примере поля №1 рассчитана на таблице. Показано распределение доз удобрений на основное, предпосевное и подкормки с учетом климатических условий области и требований культур. Определено валовое количество удобрений и мелиоранта извести на все поле для прогнозирования складов агрохимикатов.

Схема системы применения удобрений будет аналогична и для других полей.

1. Годовой план применения удобрений на 1998 год

В связи с тем, что почва полей неоднородна по содержанию подвижных форм фосфора и калия, то общие дозы азотных, фосфорных и калийных удобрений корректируются при составлении годового плана применения удобрений соответственно в зависимости от отклонения от среднего класса. Доза азотных удобрений корректируется в соответствии с классом почвы по фосфору. Доза рядкового удобрения оставляется без изменений. Годовой план применения удобрений в 1998 году представлен в таблице.

V. Составление системы применения удобрений на планируемый урожай в освоенном севообороте

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

Поле севооборотаЧередование культур в севообороте на 1-й год составления СПУПланируемый урожай, (т/га)Классы почв по картограммерНKClР2О5К2О1Овес + травы3,55432Травы 1 г.п.5,55533Травы 2 г.п.5,55434Озимая рожь4,05535Картофель30,05436Кукуруза50,0543

1. Установление доз органических удобрений под сельскохозяйственные культуры. Общая потребность по органическим удобрениям в севообороте

Среднее количество компоста, которое хозяйство создает ежегодно, рассчитывается по выходу навоза в Главе III.1. Далее отличие заключается в том, что культурное пастбище перезалужается долями равномерно в течение пяти лет - 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.

1. Расчет доз извести по полям севооборота. Эффективность применения фосфоритной муки

Оценка необходимости известкования полей по обменной кислотности и степени насыщенности почв основаниями (методика М.Ф. Корнилова) показала, что известкование ни одного из полей не эффективно, а даже и вредно. Диапазон кислотности 5 класса - 5,6-6,0 устраивает все культуры, хотя для картофеля будет оптимален 4 класс (5,1-5,5). В будущем ведении хозяйства может возникнуть необходимость известкования, если будут применяться азотные аммиачные и калийные удобрения в высоких дозах, то за счет избирательности поглощения ионов с/х культурами кислотность сместится в кислую сторону.

Эффективность действия фосфоритной муки оценивается по методу Б. А. Голубева. Действие оценивается по трем показателям: гидролитической кислотности (Нг), емкости поглощения (Т) и степени насыщенности почв основаниями (V).

Эффективность действия фосфоритной муки рассчитывается как в Главе IV.2 : фосфоритная мука действует слабее суперфосфата.

1. Определение норм минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры расчетным методом

Нормы минеральных удобрений рассчитывались на компьютере по программе SUDOS по методу элементарного баланса на основании средневзвешенных величин содержания подвижных форм фосфора и калия. Результаты расчетов представлены в Таблицах 24, 25, 26, 27.

1. Составление баланса питательных веществ за ротацию севооборота

На таблице рассчитан вынос питательных веществ на 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. Определен средний прирост урожая по севообороту.

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.

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

Относит балансНорматив баланса

N130Р2О5160К2О 90 N115 Р2О5150К2О 80

Анализ данных показывает, что темпы улучшения плодородия почвы на поле № 1 будут достаточными для улучшения обеспеченности почвы подвижными формами элементов, а по скромным прогнозам - плодородие поле не ухудшится при данном балансе.

1. 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: 245 кг NPK. Соотношение между N-P-K в минеральных удобрениях: 1,7 : 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 188 кг/га (кг д.в./га), фосфора на 152 кг/га и калия ниже выноса - на 71 кг/га. Это позволит увеличить содержание подвижных форм фосфора - на 2 мг-экв/100гр, что недостаточно для перевода поля в 4 класс по фосфору. Уменьшения содержания подвижных форм калия планируется на 1 мг-экв/100гр, что не приведет к изменению класса почв и по 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.

Изменения почвенной кислотности ожидать не следует.

Выводы: проводить картирование полей для составления агрохимических картограмм 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.

1. Схема системы применения удобрений в севообороте

Система применения удобрений рассчитана для средневзвешенных величин содержания подвижных форм фосфора и калия на Таблице 26. Показано распределение доз удобрений на основное, предпосевное и подкормки с учетом климатических условий области и требований 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. Возможно, различия коснуться лишь доз основного удобрения.

1. Годовой план применения удобрений в севообороте

Система применения удобрений в 1998 год отражена на годовом плане в Таблице 27. 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.

1. Обоснование особенностей применения удобрений под отдельные культуры

Из особенностей применения удобрений в первый год для максимального использования их растениями необходимо отметить следующие детали:

• под овес с подсевом трав текущей осенью (ведь сейчас осень) надо внести в запас всю норму фосфорных и калийных удобрений для лучшего их использования злаково-бобовыми травами, азотные удобрения за исключением 10 кг/га также вносятся осенью под вспашку (лучше в аммонийной форме);
• в связи с ранними сроками сева овса недостаточное количество доступного фосфора и азота должно быть нивелировано сложным рядковым удобрением по 10 кг/га каждого элемента;
• азотные подкормки многолетних трав необходимо проводить либо в начале выхода в трубку, либо под второй укос, раннее внесение азота будет способствовать вытеснению бобовых быстро развивающимися злаками и может привести к полному выпадению бобовых трав;
• больший эффект от азотных подкормок дает распределение их между стравливаниями на фоне достаточного количества влаги все лето;
• весенняя подкормка ржи осуществляется за 2 раза: ранневесенняя и в фазу трубкования;
• основное внесение азота и калия под картофель необходимо провести под перепашку зяби весной вместе с внесением 50 т/га компоста, что связано с супесчаными почвами хозяйства, картофель - отзывчивая культура на применение органических удобрений;
• двухразовая подкормка картофеля фосфором и калием на супесчаных почвах нужна в связи с вымыванием их из корнеобитаемого слоя;
• в природных условиях хозяйства основное внесение удобрений проводится под перепашку зяби вместе с внесением 30 т/га компоста, рядковое внесение удобрений не должно превышать 10 кг/га;
• первая подкормка кукурузы проводится азотом и калием при высоте растений 15 см, вторая - только калием на более поздних стадиях развития;
• кукуруза - отзывчивая культура на применение удобрений.
• Календарный план применения удобрений

На примере поля №1 на 1998 год распределяю удобрения по срокам в Таблицу 28. Для планирования складских площадей для хранения минеральных удобрений необходимо учесть, что будет применяться все азотное удобрение нитрат аммония (36,6%), все фосфорное - двойной суперфосфат (40%), все калийное - хлорид калия (60%), однако, при посеве овса используется только комплексное припосевное удобрение с соотношением элементов: 1:1:1 - нитрофоска (33%).

Таблица 14 Календарный план применения удобрений в севообороте на 1998 год

Приемы внесения, культураЧисло и месяцНомер поля и площадь, гаВид удобрений, (т д.в./га)навозNР2О5К2ОNPK сумОсновное удобрение под озимую рожь10.084 поле 150га51116,5Припосевное удобрение озимой пшеницы20.084 поле 150 га1,5Основное удобрение под овес10.091 поле 150 га10,516,530Ранневесенняя подкормка озимой ржи20.034 поле 1504,5Основное внесение при перепашке под картофель25.045 поле 15075001522,5Основное внесение при перепашке под кукурузу25.046 поле45004,510,59Припосевное удобрение овса30.041 поле 1504,5Посадка кукурузы5.056 поле 1501,5Вторая подкормка озимой ржи10.054 поле 1505,3Первая подкормка кукурузы20.056 поле 1504,54,5Подкормка многолетних трав 1 г.п.30.052 поле 1506Подкормка многолетних трав 2 г.п.30.053 поле 1506Первая подкормка картофеля5.065 поле 1504,54,5Вторая подкормка кукурузы10.066 поле 1504,5Вторая подкормка картофеля15.065 поле 1504,54,5Вторая подкормка трав 2 г.п.1.073 поле 1504,5

1. 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 работыОбъем работы, т физических туковСроки выполнения работыМарка машиныПроизводительностьТребуется машинОсновное внесение минеральных удобренийосень13,6+28,7 27,5+41,3 27,5+50188,610.08-10.09весна41+12,3 26,3 37,5+15132,120.04-25.04Основное внесение органических удобренийвесна1200020.04-25.04Рядковое удобрениеозимых зерновых3,820.08яровых зерновых13,630.04кукурузы3,85.05Подкормкаозимых зерновых12,3+14,526,820.03-10.05многолених трав16,4+16,4+12,345,130.05-1.07кукурузы12,3 7,5+7,527,320.05-10.06картофеля12,3+12,3 7,5+7,539,65.06-15.06

1. 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.

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

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

Поле севооборотаЧередование культур в севообороте на 1-й год составления СПУКлассы почв по картограммерНKClР2О5К2О1Овес + травы3222Травы 1 г.п.4333Травы 2 г.п.3224Озимая рожь3225Картофель4436Кукуруза543

1. 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.

1. 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)

1. 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.

1. 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 балансНорматив баланса

N120Р2О5150К2О 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.

1. 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.

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

1. 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.

1. 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).

ГодПокровная культура, вид травостояПланируемый урожай сена, (т/га)Площадь, гаУсредненные агрохимические показатели почвы1Травы30100рНKCl - 4,7 Р2О5 - 4 мг /100гр К2О - 6 мг/100гр2Травы301003Травы301004Травы301005Травы30100

1. 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

1. 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:

1. полная доза по Нг вносится в год перезалужения пастбища под вспашку;
2. 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)

1. 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.

1. 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 балансНорматив баланса

N120Р2О5240К2О 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.

1. 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.

1. 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

1. Агрохимия. Под редакцией академика ВАСХНИЛ Б. А. Ягодина. - М.: Агропромиздат, 2009 г., 655 с.
2. Растениеводство. Под редакцией академика ВАСХНИЛ П. П. Вавилова. М.: Колос, 2009 г., 519 с.
3. Агроклиматический справочник по Московской области, Гидрометеоиздат, 2004 г., 192 с.
4. Агроклиматический справочник по Костромской области. Ленинград, Гидрометеоиздат, 2014 г., 132 с.
5. Почвы, удобрения и урожай. В. Д. Панников М.: Колос, 1964 г., 335 с.
6. Справочная книга тракториста-машиниста. А. П. Акимов, В. А. Лиханов. М.: Колос, 2010 г., 350 с.