Курсовая работа на тему:
Система применения удобрений
Содержания
известкование почка навоз удобрение культура
Введение
Глава 1.Сотавление плана известково-кислых почв и плана мелиорации солонцов
1.1 Характеристика и описание эффективности основных видовудобрений
1.2Определение необходимости известкования почв. Очередность и определение дозы известкования
Глава2.Разработка плана накопления и размещенияорганических удобрений
2.1 Определение химического состава навоза
2.2 Накопление, размещение и хранение различных видов навоза
Глава 3. Разработка многолетнего плана применения удобрений
3.1 Выявление рациональных способов и приёмов внесения удобрений
3.2 Разработка годового плана внесения удобрений
Глава 4.Определение баланса питательных веществ
4.1 Определение экономической эффективности разработанной системы внесения удобрений
4.2 Биологические особенности питания и агротехника возделывания культур
Глава 5. Разработка рациональной системы внесения удобрений в Калужской области
Заключение
Список используемой литературы
Введение
На наш взгляд, в современной агрохимии очень большое значение имеет понятие рационального применения удобрений.
Под системой удобренияв хозяйстве понимают комплекс агротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий по наиболее рациональному, упорядоченному применению удобрений в целях увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, сохранения и повышения плодородия почвы. Система удобрения, по существу, - составная часть реализуемой в хозяйстве зональной системы земледелия. Систему удобрения разрабатывают с учетом биологического потенциала агроландшафтов, лимитирующих факторов и ограничений для сельскохозяйственного использования земель (выявленных в результате почвенно-ландшафтного картофафирования, афохимического обследования почв и проведения афоэкологического мониторинга). В зависимости от уровня интенсификации сельскохозяйственного производства в конкретных хозяйствах, определяемого, прежде всего финансово-ресурсным потенциалом сельского товаропроизводителя, используют различные технологии возделывания культур. [1].
Что касается самого понятие рационального применения удобрений, то наиболее полная и понятная характеристика дана в справочнике [2].
Рациональное удобрение - это применение удрбренний в севообороте, вненснение удобрений в оптимальных дозах с учётом обеспеченности почвы подвижными питательными веществами, потребности выращиваемых культур элементами питания, а так же с учётом последействия удобрений, особенности питания выращиваемых растений. При рациональном применении удобрения должны вносится в точные сроки. Таким образом, что бы осуществлять максимальное использование питательных веществ вносимых удобрений. Что бы учесть все эти факторы, разрабатывают систему применения удобрений.
Целью данной курсовой работы является разработка системы рационального применения удобренной на конкретном примере одной области, в данном случае это будет Калужская область, с учётом особенностей почвы и погодных условий данного региона.
Конечной целью является разработка плана рационального внесения удобрений за цикл севооборота на планируемый урожай
Общеизвестно, что удобрение сельскохозяйственных культур - прием, который позволяет не только обеспечить растения питательными элементами, но и сохранить потенциальное плодородие почвы на перспективу. Согласно многочисленным исследованиям, они обеспечивают от 40 до 70-80% прибавки урожая культурных растений. Однако в рядеслучаев необдуманное применение минеральных удобрений, при несовершенстве технологий возделывания культур и несоблюдении систем земледелия, привело к целому комплексу негативных экологических последствий.
Агроклиматическая характеристика Калужской области. [3
].
Климат Калужской области характеризуется теплым летом, умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Годовой приход солнечной радиации (суммарной) на территории Калужской области составляет примерно 87 ккал/см2 .Среднемесячная температура воздуха самого теплого месяца - июля изменяется по территории от 17° на северо-западе до 18,5° на юго-востоке. Температура воздуха самого холодного месяца - января на западе области -10°, на востоке -11°. Годовая амплитуда среднемесячной температуры 27-28,5°. Первая половина зимы заметно теплее второй, наиболее холодное время года сдвинуто на вторую половину января. Теплый период, т. е. период с положительной среднесуточной температурой, длится в среднем 206 -216 дней (переход температуры через 0° к более высоким значениям весной происходит в первой пентоде апреля, к более низким - осенью, в первой пентоде ноябре).
Агрохимия, по нашему мнению, уделяет большое внимание характеристики и виду почв того или иного региона, прежде чем производить расчёты внесения удобрений, так как эти расчёты напрямую зависят от качества почвы. Преобладающими почвами в выбранном нами регионе являются дерново-подзолистые почвы, которые занимают около 76 % всей площади Калужской области. Образуются они вследстивии наложения подзолистого и дернового процессов в условиях преобладания осадков над испаряемостью при промывном типе водного режима. Дерново – подзолистые почвы имеют сильную кислую реакцию, значительно – обменную кислотность (1 – 2 мэкв на 100г.), SO – 90%/ величины, которого приходится на обменный А1. а так же гидролитическую кислотность(3 – 6 мэкв на 100г.), низкую ёмкость поглощения (5 – 15 мэкв), и степень насыщенности основаниями (30 – 70 %). Большая часть этих почв нуждается в известковании.Для дерново-подзолистых почв характерно низкое содержание гумуса, общего азота, и фосфора и резкое снижение их количества с глубиной профиля. Агрохимические свойства этих почв сильно варьируют в зависимости от механического состава и степени окультуренности.Большинство данных почв характеризуется сравнительно низким содержанием усвояемых форм азота и подвижного фосфора, песчаные и суппесчанные почвы – так же и калия.
Агрохимическая характеристика дерново – подзолистых почв(необходимая для проведения дальнейших расчётов).[4].
Таблица 1
| Степень окультуренности | рН солевой вытяжки | Мощность пахотного горизонта | Содержание гумуса% | Подвижный фософормг. на 100г. почвы. | Подвижный калий мг. на 100г почвы. |
| слабая | 4 – 4,5 | До 20 | 1,5 - 2 | До 5 | До 10 |
| средняя | 4.6 - 50 | 0 - 20 | 2 – 2,5 | 5 - 10 | 10 - 15 |
| сильная | 5,1 – 6,0 | 22 - 25 | 2,5 - 4 | 18 - 25 | 20 - 30 |
С повышением степени окультуренности почв при систематическом применении удобрений, известковании, снижается кислотность. увеличивается содержание гумуса и общего азота, подвижного фосфора, обменного калия, повышается плодородие.
Дерново-подзолистые почвы обычно достаточно увлажнены, но бедны элементами питания, применение органических и минеральных удобрений даёт высокий эффект. Однако более подробно вопрос о целесообразности применения удобрений будет описан ниже в следующей главе.
Дерново-подзолистые почвы в целом характеризуются большой мощностью перегнойного горизонта, но питательными веществами, имеют кислую реакцию почвенного раствора и непрочную структуру, поэтому плодородие их сравнительно невысокое. Заметим, что обычно считают наиболее бедными почвы легкого механического состава (супесчаные и песчаные) юго-западной части области (Брянско-Жиздринского полесья). На самом деле эти почвы, более или менее однообразные по степени оподзоливания и механическому составу, оказываются весьма различными по плодородию, в зависимости от химического состава пород, залегающих под маломощными песками.
Характеристика сельскохозяйственных и климатических условий природно-сельскохозяйственных районов Калужской области.
Таблица 2
| Показатели | Восточный район | Западный район | ||
| всего | северный подрайон | южный подрайон | ||
| Отношение отраслей растениеводства и животноводства, млн. руб./млн. руб. | 1.18 | 1.39 | 1.63 | 1.27 |
| Доля зерновых в структуре посевных площадей, % | 21.2 | 24.1 | 26.9 | 22.2 |
| Урожайность зерновых культур, ц/га | 20.66 | 15.58 | 14.02 | 16.89 |
| Доля картофеля в структуре посевных площадей, % | 10.5 | 8.4 | 7.9 | 8.7 |
| Урожайность картофеля, ц/га | 138.98 | 141.88 | 135.00 | 146.23 |
| Внесение мин. удобрений на 1 га с.х. к-р, кг | 33.92 | 12.45 | 4.47 | 18.00 |
| Внесение орг. удобрений 1 га с.х. к-р, т | 1.79 | 0.55 | 0.53 | 0.57 |
| Продукция растениеводства тыс. руб/на 1 га посевов | 38.5 | 19.8 | 18.0 | 21.0 |
| Приходится скота на 100 га посевов | 48.2 | 35.4 | 28.4 | 40.2 |
| Доля коров | 41.4 | 46.6 | 48.6 | 45.7 |
| Приходится свиней на 100 га посевов | 14.6 | 15.2 | 10.9 | 18.2 |
| Приходится коз, овец на 100 га посевов | 9.8 | 9.4 | 13.5 | 6.6 |
| Надой молока на одну корову, кг | 4331.65 | 2736.39 | 2450.07 | 2886.45 |
| Расход кормов в расчете на одну условную голову КРС в с./х. орг., ц корм. ед. | 38.39 | 35.15 | 34.49 | 35.81 |
| Плотность автомобильных федеральных и областных дорог общего пользования с твердым покрытием, км/100 кв.км | 20.09 | 16.15 | 17.33 | 15.27 |
| Удельный вес убыточных организаций в сельском хозяйстве, охоте, лесном хозяйстве, % | 19.11 | 43.14 | 53.97 | 26.80 |
| Абсолютный максимум температур, º | + 35.0 | + 34.6 | + 34.4 | + 34.8 |
| Абсолютный минимум температур, º | - 36.9 | - 36.0 | - 36.4 | - 35.6 |
| Среднегодовая температура, º | + 4.8 | + 5.0 | + 4.8 | + 5.2 |
| Средняя температура зимы, º | - 7.7 | - 7.2 | - 7.4 | - 7.1 |
| Средняя температура лета,º | + 17.0 | + 17.0 | + 16.8 | + 17.2 |
| Сумма активных температур, º | 2171 | 2201 | 2156 | 2247 |
| Осадки, мм. | 53 | 53 | 54 | 54 |
| Снег, см. | 12 | 11 | 11 | 10 |
| Солнечное сияние, часов | 149 | 150 | 148 | 151 |
| Давление, мм рт. ст. | 992 | 990 | 990 | 991 |
| Продолжительность безморозного периода, дней | 147 | 150 | 149 | 152 |
| Начало безморозного периода, дата | 05.05.2010 | 03.05.2010 | 04.05.2010 | 02.05.2010 |
| Конец безморозного периода, дата | 29.09.2010 | 30.09.2010 | 29.09.2010 | 01.10.2010 |
| Продолжительность вегетационного периода, дней | 178 | 179 | 178 | 181 |
| Температура выше 0º, дней | 234 | 237 | 235 | 238 |
Большинство исследователей с работами, которых мы ознакомились[5]
.
Склоняются к общему выводу, что современная рациональная система применения удобрений включает себя следующее:
1 Составление плана известкования почвы;
2 Разработка плана накопления и размещения удобрений;
3 Разработка многолетнего и годового плана применения удобрений;
4 Составление баланса питательных веществ;
5 определение экономической эффективности разработанной системы;
Глава 1.
Сотавление плана известково-кислых почв и плана мелиорации солонцов
1.1 Характеристика и описание эффективности основных видов удобрений
Агрохимия - это наука, на наш взгляд, наука о химических и биохимических процессах в растениях и среде их обитания, а также о способах химического воздействия на эти процессы с целью повышения плодородия почвы и рожая сельскохозяйственные культуры. Агрохимия - одна из наук, входящих в агрономию, именно агрохимия может дать нам ответ на вопрос об обосновании применения удобрений. Сначала, основываясь, на знаниях агрохимии [1]
дадим краткую характеристику удобрениям и их свойствам, а затем применим данные свойства к агроэкономическим условиям выбранной нами Калужской области.
Известкование.
Подзолистые и дерново-подзолистые почвы чаще всего имеют кислую реакцию. Кислые почвы содержат в больших количествах алюминий, железо и марганец в форме закисных соединений, которые вредны для растений. Деятельность микроорганизмов в таких почвах подавлена. Внесение кальция в виде различных известковых материалов улучшает общее плодородие почвы. При известковании легкие рыхлые почвы становятся более связанными, а тяжелые - более рыхлыми, увеличивается их водопроницаемость, улучшаются условия обработки.
Известкование усиливает деятельность свободноживущих и клубеньковых азотфиксирующих бактерий и микроорганизмов, разлагающих гумус. Картофель нуждается в известковании только на сильнокислых почвах. Картофель малочувствителен к кислой реакции и хорошо растет на кислых почвах. При внесении высоких норм извести и доведении реакции среды до нейтральной урожай картофеля и особенно его качество могут снижаться, картофель сильно поражается паршой. Отрицательное влияние повышенных норм извести на картофель объясняется не столько нейтрализацией кислотности, сколько уменьшением усвояемых соединений бора в почве, а также избыточной концентрацией ионов кальция в почвенном растворе, в результате чего затрудняется поступление других катионов, в частности магния и калия.
Фосфоритная мука.
Без фосфорной кислоты не может существовать ни одна живая клетка. Нуклеопротеиды - важнейшее вещество клеточных ядер - содержат в своем составе фосфорную кислоту. Как и белковые вещества, нуклеиновые кислоты - высокополимерные соединения коллоидного характера. Таким образом, фосфор входит в состав многих органических биологически важных веществ в растениях, без которых жизнедеятельность организма невозможна. Главный источник фосфора для растений вприродных условиях – соли ортофосфорной кислоты. Способность почв к поглощению фосфорной кислоты настолько велико, что для полного ее насыщения необходимо внести от 5 до 10 т P2
O5
на 1 га. Агрохимики уже давно нашли выход: вносить на кислых почвах фосфоритную муку вместосуперфосфата, чтобы использовать почвенную кислотность для разложения фосфорита. В случае применения суперфосфата указывалось на важность его локального внесения, что исключает взаимодействие удобрения с большой массой почвы, а следовательно, и уменьшает химическое связывание фосфорной кислоты.
Возможность замены дорогостоящих фосфорных удобрений (суперфосфата) фосфоритной мукой определяется по величине гидролитической кислотности. Если Hr менее 2,5 м.-экв/100г почвы, фосфоритная мука разлагаться в почве не будет и применение её нецелесообразно. На почвах, где Hr более 2,5м.-экв/100г фосфоритная мука действовать будет, однако прогноз её действия зависит и от величины емкости поглощения (Т). Если Hr меньше чем 3 + 0,1Т, то фосфоритная мука будет действовать, но применять ее нужно в повышенных дозах (180 – 250 кг/га).
Если Hr больше чем 3 + 0,1Т, что мы имеем в нашем случаес возделываемым картофелем, эффективность фосфоритной муки равна суперфосфату и в этом случае целесообразна замена суперфосфата более дешевой фосфоритной мукой в качестве основного удобрения. Если величина насыщенности почвы основаниями ниже 70, вероятность эффективного действия фосфоритной муки весьма велика, в нашем случае этот показатель равен 70.
Наиболее эффективно применение фосфоритной муки под культуры, отличающиеся длительным периодом вегетации (картофель, клевер, озимые), а также зернобобовые культуры.
Калий
. Калий влияет, прежде всего, на усиление гидратации коллоидов цитоплазмы, повышая степень их дисперсности, что помогает растению лучше удерживать воду и переносить временные засухи. Под влиянием калия усиливается накопление крахмала в клубнях картофеля, сахарозы в сахарной свекле и моносахаридов в ряде плодовых и овощных культур. Калий повышает холодоустойчивость и зимостойкость растений (в результате увеличения осмотического давления клеточного сока), устойчивость растений к грибным и бактериальным болезням. При недостатке калия снижается продуктивность фотосинтеза. Критический период потребления калия растениями приходится на ранние фазы их роста (в первые 15 дней после всходов). Наибольшее количество калия растения потребляют, как правило, в период интенсивного прироста биологической массы. Наибольшее количество калия картофель потребляет в период цветения - интенсивного клубнеобразования. Содержание калия в растениях, почвах и удобрениях принято выражать в пересчете на его оксид –К2О. Овощные культуры, картофель, сахарная свекла и другие корнеплоды используют калия примерно в 1,5 больше, чем азота, и в 3 – 4,5 раза больше по сравнению с фосфором.
По многолетним данным опытных учреждений, внесение 100 кг K2O в калийных удобрениях обеспечивает прибавку урожаев зерна 0,2 – 0,3 т/га, картофеля 2 – 3,3, сахарной свеклы 3,5 – 4, хлопка сырца 0,1 – 0,15, сена сеяных трав 2 – 3,3, сена луговых трав 0,8 – 1,8 т/га.
Гипсование.
Гипсование применяется для солонцовых почв, содержащих 20% обменного натрия (от суммы поглощенных оснований). Вследствие этого водопроницаемость и аэрация их понижены; щелочность, вредная для растений, повышена, Из - за низкой водопроницаемости на солонцах часто застаивается вода. Во влажном состоянии солонцы становятся вязкими, легко набухают и заплывают, в сухом сильно уплотняются, образуют корку и растрескиваются.
1.2
Определение необходимости известкования почв. Очерёдность и определение дозы известкования
Определение необходимой дозы Са СО3. Агрохимический метод применённый Донских И.Н. [2]
определяется методом содержания гумуса менее 5% :
Р Н кс1 Потребность почвы
4,5 сильная
4,6 – 5,0 средняя
5,1 – 5,5 слабая
5,5 отсутствует
Определим потребность в известковании почвы Калужской области, которые определяются как дерново-подзолистые с содержанием гумуса от 1,4 до 4. следовательно, данная почва нуждается в сильном известковании. Первая часть нашего плана определена.
Определение очерёдности внесения удобрений. В справочниках предлагаются следующая схема.
Таблица 3.
| Севооборот | РН 4,5 | РН – 4,6 – 5,0 | РН 5,1 – 5,5 | РН 5,5 - 5 |
| Полевой 1 п. | 1 | 2 | 3 | нет |
| 2- 3 поля | 1 | 2 | нет | нет |
| кормовой | 1 | 1 | 1 | Поддержив. изветсткование |
| овощной | 1 | 1 | 1 | Тоже |
| Культуры и сенокос | 1 | 1 | 2 | Не известков. |
Применим данную систему к почве Калужской области, получается с учётом РН – 4,5 средняя по гумусу, то известкование проводится в данном случае одновременно.
В дополнении, мы считаем, что следует произвести расчёт уровня реакции дерново-подзолистых почв Калужской области.
Таблица 4.Применитльно к Калуге
| Почва. среднесуглистая | Содержание гумуса | Полевой сенооброт карт. | Полевой севооброт карт. злаковые | овощи |
| 1-2 | 4,9 | 5,1 | 5.2 | 5.5 |
| 2 -3 | 4,3 | 4,5 | 4,7 | 4,8 |
| 3 - 4 | 4.3 | 5,0 | 5,2 | 5,0 |
Глава2.
Разработка плана накопления и размещения. органических удобрений
2.1 Определение химического состава навоза
Навоз. Навоз – это органическое удобрение, которое состоит из выделений, образуемых животными в процессе их жизнедеятельности, обычно смешанных с подстилочными материалами: соломой (как правило, из озимых культур – ржи и пшеницы), либо другими материалами, приближенными к ней по физико-химическим свойствам. Применяемый в качестве удобрения с незапамятных времен, навоз, купить который можно в любом приусадебном хозяйстве, широко используется при выращивании фруктов и овощей в парниках и теплицах как важнейший компонент почвенной смеси или компоста, а также используется в качестве биотоплива. Выделяют коровий, свиной, овечий, конский навоз.
Однако, если навоз приготавливают в крестьянском хозяйстве с общим содержанием животных, навоз получается смешанным и называется соответственно хлевным. Используемый как отличное удобрение, навоз, цена на который вполне сопоставима со стоимостью неэкологичных химических удобрений, быстро восстанавливает плодородие почвы благодаря уникальным компонентам, находящимся в его составе.
Состав навоза. Отбросы (экскременты) животных организмов являются продуктами, образующимися в пищеварительном тракте при воздействии химических процессов, протекающих в тканях и крови животных. Так как корма, поглощаемые ими, состоят из усвояемых и неусвояемых веществ, последние выходят из организма в виде каловых масс (твердых экскрементов). Навоз также содержит, и мочу животных, в виде которой выделяется множество отбросов, образованных кроветворной системой и тканями животных.
Химический состав отбросов больше всего зависит от состава кормов: все пищевые вещества, попавшие в организм животного, расщепляются на химические элементы – некоторые вещества из нерастворимого состояния переходят в растворимое (например, белок и крахмал) – они проходят сквозь животные перепонки, либо преобразуются из комков в эмульсию (в случае с жирами). Остальная часть пищевых элементов почти не меняет своего состава после прохождения пищеварительного канала животных - к примеру, роговая и эластическая ткань, а человек и плотоядные к тому же не могут менять состав клетчатки и целлюлозы. Именно эти не подвергнувшиеся воздействию организма вещества животные извергают в виде кала.
К продуктам извержения могут присоединяться желчь, отжившие части слизистых оболочек со стенок пищеварительного тракта и т. п. Остальные вещества в переработанном виде выходят с мочой – к ним относят мочевину, гиппуровую кислоту, мочевую (у плотоядных животных), креатинин, воду и углекислоту. Таким образом, нормальное кормление животного подразумевает последующую переработку в его организме сухого вещества, примерно 50% которого переходит в навоз в виде твердых и жидких экскрементов.
Следует отметить, что такой элемент, как азот, удаляется из тела с выдыхаемым воздухом в крайне незначительных количествах – в извержениях содержится большая его часть. Азотистые соединения являются ценной составляющей любых удобрений, как и различные минеральные соли: к ним относятся калий, натрий, известь, хлористые и сернокислые соединения (магнезия), фосфорная кислота. Если животные питаются грубым кормом, солей с экскрементами выделяется меньше, потому при лучшем питании скота получившийсянавоз как удобрениеиспользовать все же более целесообразно. Подстилка – еще одна необходимая составная часть, без которой не может обойтись навоз - цена на него зависит также и от возможности его долгого хранения. Быстро разлагающиеся экскременты без подстилки не могли бы использоваться как удобрения – с помощью нее в навозе сохраняются самые ценные удобрительные вещества – азотистые соединения, а также предотвращается процесс развития в нем летучих аммиачных соединений. От способности подстилки вбирать мочу зависит сохранение в навозе азотистых соединений, а так как солома состоит из стеблей злаков, имеющих полое и трубчатое строение, то без труда аккумулирует внутри жидкие извержения. Качество навоза зависит и от животных, из экскрементов которых он состоит – различен как химический их состав, так и физические свойства помета, извергаемого различными животными. Например, конский навоз обладает большим содержанием азотистых веществ из-за лучшего питания этих животных.
Виды навоза. 1. Коровий навоз.
Коровий навоз – отличное удобрение. Рогатый скот производит экскременты, отлично смешивающиеся с подстилкой, а также выделяет большое количество мочи, потому навоз легко слегается и разлагается только исподволь. Чем больше подстилки употреблять при получении коровьего навоза, тем больше его скопится в хлеву. Коровий навоз немного беден азотом, однако общая масса навоза будет содержать его не меньше, например, чем конский навоз. Коровий навоз копится в течение года, служа естественным утеплителем для хлевов, а выемка его производится летом. Если подстилки достаточно, то гигиенические условия содержания животных не нарушаются.
Коровий навоз пригоден для любых типов почв, однако, разлагаясь несколько медленнее в сравнении с другими видами навоза, наиболее полезен он будет в качестве удобрения для рыхлой песчаной почвы. Менее перепрелый (соломистый) навоз отлично подойдет для слегающихся и оплотневающих почв - например, глинистых, тяжелых или сильно подзолистых. Как правило, коровий навоз применяется в качестве удобрения для озимых и имеет такой состав:
Таблица 5.[3
]
.
| Воды | Органич. веществ | калий | Фосфат каллия | Фосфоат кальция | Др. мин. вещества. | |
| По Майеру | 75% | 18,1% | 0,53 | 0,68 | 0,32 | 6,91 |
| поГофману | 75% | 15,1 | 0,50 | 0,50 | 0,33 | 5,77 |
Конский навоз богат на азотистые соединения и питательные для растений вещества – это объясняется тем, что корм для лошадей обычно качественнее, чем для рогатого скота. Например, помет и моча лошадей содержат около 2,0% азота и 1,95% калия, фосфорной кислоты - 0,32%, в то время как навоз, производящийся рогатым скотом - от 0,4 до 1,3% азота, 1,35% калия и лишь 0,15% фосфорной кислоты. Физические параметры этих разновидностей навоза также различны: шаровидная и малоудобная для смешения с подстилкой форма конского помета и своеобразный химический состав экскрементов приводят к быстрому его разложению. Однако во время этого процесса навоз выделяет много тепла, поэтому свежий конский навоз применяют в качестве материала для набивки парников. По этой причине для огородничества конский навоз имеет большое значение, а вот в полевом хозяйстве – минимальное. При улучшенном содержании лошадей помет выбрасывается из стойла в кучи, где быстро разлагается – происходит убыль углеродистых и азотистых соединений (от 60 до 80 % от общей массы). Для предотвращения убыли навоза в хлев иногда настилают слой торфа или торфяного войлока, который впитывает мочу и предохраняет образовавшуюся из помета и торфа жижу от быстрого разложения, помогая оплотневанию навоза. Конский навоз подходит для холодных и плотных почв, однако содержащий примеси торфа или дерна, он подойдет также легким песчаным почвам, хотя и быстро разлагается, в отличие от коровьего.
Конский навоз состоит из воды (до 70%), органических веществ- до 26,3%, калия (0,94%), фосфорной кислоты (0,14%), азота (0,7%), остальные минеральные вещества в его составе занимают около 3,7%.
3. Свиной навоз.
Свиной навоз не уступает по своему составу навозу рогатого скота – главное их сходство заключается в большом содержании жидких выделений. Свиной навоз содержит до 0,9% азота, до 0,9%, калия и до 0,4% фосфорной кислоты. Однако питание свиней включает не только растительный, но и животный корм, потому химический состав извержений иногда сильно отличается от помета рогатого скота. Этим обусловлено и большое разнообразие в его составе семян сорных трав, способных к дальнейшему росту в случае, если свиной навоз будет использован в качестве полевых удобрений. Его считают холодным, так как он весьма долго разлагаетсяиграет роль большое количество мочи, извергаемой свиньями, и частоедобавление подстилки. Чтобы устранить эти недостатки свиного навоза, часто в него добавляют конский навоз, ускоряющий разложение.
4. Бараний (овечий) навоз
Это наименее востребованный вид навоза, используемый чаще всего в качестве топлива – кизяка, хотя содержание азота и минеральных составляющих в нем даже выше, чем в конском. Извержения и моча овец содержат от 1,8 до 4,2% азота, до 2,5% калия, до 0,6% фосфорной кислоты. В овечьем навозе 64,6% воды, 31,8% отдано органическим веществам, 0,67% калия, азота – примерно 0,8% и 0,23% фосфорной кислоты. Остальные минеральные вещества занимают 2,76%. Низкая оценка овечьего навоза обусловлена малым выделением мочи овцами и слабым смешиванием помета с подстилкой. Большое содержание азота приводит к быстрому разложению овечьих извержений – часто после того, как хлев вычищают, овчарню выстилают торфом и соломой. В этом случае навоз получается гораздо лучшего качества, почти как конский навоз. Овечий навоз как удобрение используют для холодных и плотных почв – он так же, как и конский, считается горячим.
Классификация навоза.
По содержанию воды навоз делится на горячий, представленный овечьим и конским навозом и холодный, произведенный крупным рогатым скотом и свиньями. В горячем навозе меньше воды, что обуславливает его быстрое разложение – он идеален для устройства утепленных грядок, в качестве биотоплива для теплиц и парников.
По степени разложения различают четыре группы навоза: выделяют свежий, полуперепревший, перепревший навоз и перегной.
Свежий навоз, цена на который наиболее низка, сложенный в кучу после очистки хлева и через определенное время перелопаченный, становится однородной массой с рыхлой пористой структурой. Потеряв примерно 50% от объема после нескольких циклов перепада температур зимний навоз, или весенний, пролежавший в куче пару месяцев, могут быть применены как подкормка (водяной настой), однако малоэффективны как удобрение – для этого навоз должен сначала перегнить.
Полуперепревший (стандартный) навоз оптимален для внесения в любую почву. Свежий навоз, в отличие от полуперепревшего, богат неразложившимися органическими веществами, в которых связаны растворимые азотистые и фосфорные соединения, выделяющие при разложении аммиак. Кроме того, обычно в свежем навозе находится множество живых семян сорняков. Полуперепревший навоз образуется в течение года после привоза – он становится глубокого черного цвета и приобретает более мелкую структуру без следов подстилки. Такой навоз на 75% состоит из воды, содержит 0,5 % азота, 0,3% фосфора, 0,4% калия. Если такой навоз купить в качестве удобрения, необходимо будет сначала перелопатить его, уничтожив проросшие сорняки и обеспечив дальнейший процесс разложения. Такой навоз не должен лежать на солнце и быть открыт ветрам – его даже поливают, чтобы не пересушить. Через 1-3 года привезенный навоз, цена на который возрастает, превращается в перегной.
Перегной обычно составляет одну треть или четверть от привезенного навоза – он приготавливается из любых видов навоза и может употребляться для удобрения всех без исключений растительных культур.
Качественные характеристики навоза.
Качество навоза целиком зависит от его химического состава, который может подвергаться значительным изменениям. Влияет на состав навоза и вид корма, употребляемого животными, и метод хранения навоза. Из богатого питательными элементами корма животных получается отличный навоз, купить который можно в качестве лучшего экологически чистого удобрения. Навоз возвращает в почву до 90-98% калия, 70-90% азота, 70-80% фосфора и 40-50% органических веществ.
Сильно влияет на повышение качества навоза материал подстилки: в основном используется резаная солома, хорошо поглощающая навозную жижу и обеспечивающая равномерное увлажнение, но иногда применяют и верховой торф, килограмм которого поглощает до 18 кг воды и до 30 кг аммиака. В то же время 1 кг соломы поглощает лишь 2-3 кг воды и 2-5 граммов аммиака. Тонна торфа, которую используют как подстилку, дает до 7 тонн навоза отличного качества. Навоз как удобрение для полевых культур можно применять, даже если в качестве подстилки использовались сухая торфяная крошка или древесные опилки, однако предварительно навоз такого качества должен перепреть в теплице или парнике.
2.2 Накопление, размещение и хранение различных видов навоза
Способ хранения навоза также во многом определяет его качественные характеристики. Существуют горячий и холодный способы хранения навоза.
Горячий способ предусматривает укладку навоза штабелями (слоем в 50-70 см.) без предварительного уплотнения. Когда навоз разогревается, необходимо добавить следующий слой, и так далее, по достижению штабеля высоты не более 3 м. Температуры внутри достигают 70 °С, благодаря чему мочевина и прочие азотные соединения начинают разлагаться, выделяя аммиак и углекислый газ. Параллельно происходит метановое брожение, во время которого клетчатка, крахмал и углеводы распадаются на воду и углекислый газ. Чтобы уменьшить потери органических веществ и азота, штабель желательно покрыть дерном толщиной 10-20 см.
Холодный способ хранения предусматривает перевозку навоза в специально приспособленное навозохранилище или укладку в полевые штабеля, которые необходимо уплотнить и засыпать почвой, которая поможет сохранить в его составе азотные соединения и органику. Меньше всего подобных потерь в навозе, полученном с применением подстилки из торфа: горячий способ такого хранения приводит к потерям до 25%, а вот холодный - всего 1 процента. Перепревший навоз, цена на который значительно выше, чем на свежий, можно использовать по назначению в любой сфере его применения. В полях применяют более или менее лежалый навоз, хранившийся в хлевах или навозохранилищах – разложение навоза в этот промежуток ведет к потере ценных питательных веществ, поэтому было бы гораздо правильнее использовать для удобрения почв свежий навоз – в этом случае все полезные вещества, содержащиеся в навозе, связывались бы с почвой. Однако на практике запахивать в мерзлую землю навоз просто нереально.
В конечном итоге, процесс окисления навоза вызывает разрушение органического вещества и выделение воды и углекислоты. Азотистые тела также разрушаются, образуя углекислый аммиак – это наносит наиболее чувствительный ущерб для земледелия, так как происходит снижение в составе навоза аммиачных и азотистых соединений.
Несмотря на признанную экологичность и высокую питательную ценность навоза для самых различных почв, у навоза есть и некоторые недостатки – например, используя навоз как удобрение, не следует забывать о том,, что содержание в свежем навозе семян сорняков доходит до 7000 штук на 1 кг, а концентрация яиц гельминтов колеблется от 100 до 1000 штук. Кроме того, в навозе содержатся яйца и личинки насекомых-вредителей, а также болезнетворные микробы, самый опасный из которых - возбудитель сальмонеллы.
Абсолютной альтернативы природному навозу не существует: конечно же, налажен выпуск жидких удобрений на его основе, а также эффективных биопрепаратов, включающих определенный набор микроорганизмов - бактерий фотосинтеза, молочных бактерии, штаммов дрожжей и ферментов.
Расчет площади склада для хранения удобрений.
При хранении минеральных удобрений в складах нужно стремиться к тому, чтобы снизить потери питательных веществ и сохранить физико-химические и механические свойства удобрений до внесения в почву. В каждом хозяйстве для хранения минеральных удобрений необходимо иметь типовые склады с непротекающей крышей и плотными стенами. Склады по объему должны быть рассчитаны на прием и одновременное хранение не менее 50% годового потребления удобрений. Во избежание увлажнения удобрений грунтовыми водами пол в складах должен быть водонепроницаемым — асфальтовым, каменным, цементным или деревянным. Деревянный пол поднимают на некоторую высоту от земли, чтобы изолировать его от почвенной влаги. Стены склада на всю высоту засыпки удобрения покрывают тонким слоем асфальта или битумной смолы. Крыша должна быть деревянная или толевая, но не железная, так как последняя быстро ржавеет и разрушается.
Склад должен иметь двое ворот, расположенных на расстоянии друг от друга, для свободного проезда автомашин и механизмов.
Минеральные удобрения, поступающие в заводской таре, следует аккуратно укладывать в штабеля. Большее количество ярусов для гранулированных удобрений, и меньшее - для порошковых.
Разные виды и формы удобрений нужно хранить отдельно. Так, например, следует учитывать, что при смешивании аммиачной селитры с суперфосфатом, а также при использовании в составе смеси аммиачной селитры и мочевины, а также мочевины и суперфосфата образуется гигроскопичная мажущаяся трудно высеваемая масса. Желательно, чтобы насыпь или штабеля удобрений сверху были накрыты полиэтиленовой пленкой или другим материалом. Масса отдельного штабеля не должна превышать 120 т. Все другие затаренные удобрения также следует хранить на стоечных поддонах, которые устанавливают в четыре ряда общей высотой 4,4 м. Незатаренные удобрения можно хранить насыпью высотой до 5 м. Фосфоритную, известняковую муку, а также гранулированный суперфосфат удобно хранить в складах силосного (башенного) типа.
Таблица 6. Годовая потребность в удобрениях для севооборота, т.
Таблица 7. Расчет площади склада для минеральных удобрений.
| Название удобрения | Годовая потребность, т | Удельный объём, т/м3 |
Общий объём туков, м3 | Допустимая высота укладки, м | Потребная площадь пола, м2 |
| НАФ | 180 | 0,97 | 186 | 2 | 93 |
| Nм | 44 | 1,55 | 28 | 2 | 14 |
| Рсд | 87 | 1,0 | 87 | 2 | 44 |
| Кх | 53 | 1,07 | 50 | 2 | 25 |
Просуммировав площадь, требуемую для хранения удобрений, необходим склад с полезной площадью не менее 176 м2 .
Расчет накопления навоза в хозяйстве.
Объем накопления и использования навоза в хозяйстве берут по фактическому его производству в среднем за последние три года. При отсутствии таких данных можно рассчитать возможное накопление навоза с учетом имеющегося в хозяйстве поголовья скота. Расчет рекомендуется производить в такой последовательности:
Имеющееся в хозяйстве поголовье скота переводят в условные головы, применяя следующие коэффициенты: коровы, быки, лошади – 1,0, прочий КРС – 0,6, свиньи – 0,3, овцы и козы – 0,1, птица – 0,02;
Определяют количество скота, содержащегося зимой на подстилке, летом – на пастбище, на подстилке при стойловом содержании круглый год и без подстилки в комплексах. Принимают, что от общего поголовья скота в условных головах 40 % содержится на подстилке зимой и летом на пастбище, 40 % - на подстилке в стойлах круглый год, 20 % – в комплексах без подстилки;
Определяют подстилочный материал и выход навоза от одной условной головы. В зависимости от способа содержания скота, вида и количества подстилки выход подстилочного навоза на условную голову (с учетом неизбежных потерь – 15 %) в год будет равен:
при стойловом содержании зимой и пастбищном – летом на соломенной подстилке 6 кг в сутки на голову – 11,5 т, 8 кг – 12,5 т, на торфяной подстилке – 4 кг верхового торфа на голову в сутки – 11,0 т, 10 кг низинного торфа в сутки – 14 т;
при круглогодичном стойловом содержании на соломенной подстилке при 6 кг в сутки на голову – 16 т, при 8 кг соломы – 17 т, на торфяной подстилке при 4 кг верхового торфа в сутки на голову – 15,5 т, при 10 кг низинного торфа – 17,5 т;
Выход бесподстилочного навоза на условную голову в год составляет 20т.
Результаты расчетов по накоплению навоза в хозяйстве записывают в таблицу рабочей тетради и определяют накопление навоза в целом по хозяйству. При этом жидкий бесподстилочный навоз необходимо перевести в стандартный, используя формулу для расчета переводного коэффициента:К = 100 – влажность исходная. 100 – влажность стандартная
Например, исходная влажность жидкого навоза – 93 %.
Пересчетный коэффициент
В тех случаях, когда влажность органических удобрений не определяется, можно использовать усредненные переводные коэффициенты на базисную форму органических удобрений: для всех видов подстилочного навоза и компостов на его основе – 1,0, для полужидкого навоза при внесении без разбавления – 0,5, для жидкого навоза комплексов – 0,2, для навозных стоков – 0,06.
При расчете выхода органических удобрений в хозяйстве следует учитывать такой важный источник поступления органического вещества в почву, как расширение посева многолетних бобовых трав и их смесей со злаковыми травами, а также промежуточных культур. Расширение посевов многолетних трав на 1 га сверх норматива для достижения бездефицитного баланса гумуса на почвах с баллом 30 – 40 эквивалентно в среднем 15 т навоза, а с баллом 40 – 50 и выше – 20 т. Каждый гектар посева промежуточных и пожнивных культур при использовании зеленой массы на удобрение дает увеличение запаса органического вещества в почве при балле пашни от 30 до 50 на 8 – 10 т, а при использовании зеленой массы на корм и запашке корневых и пожнивных остатков 4 – 5 т/га [5].
Сопоставив потребность в навозе с выходом его в хозяйстве, разрабатывают мероприятия по увеличению выхода органических удобрений (увеличение нормы подстилки, приготовление компостов, использование зеленого удобрения и др.) и определяют площади возделывания многолетних трав и промежуточных культур в производственных подразделениях хозяйства.
При необходимости приготовления компостов планируют объем их приготовления и отражают в таблице рабочей тетради. Затем распределяют органические удобрения по объектам использования (севообороты, перезалужение, кукуруза и люцерна вне севооборота, сады), по видам удобрений. При этом учитывают насыщенность, принятую при определении потребности хозяйства в органических удобрениях.
Следует запланировать и изложить мероприятия по увеличению количества органических удобрений и упорядочению их хранения, если выход навоза в хозяйстве не покрывает его потребность. Необходимо отразить соотношение компостируемых реагентов (навоз подстилочный, полужидкий, жидкий, торф, солома, лигнин, птичий помет и др.) и показать технологию приготовления компостов.
Глава 3. Разработка многолетнего плана применения удобрений
3.1
Выявление рациональных способов и приёмов внесения удобрений
В рабочую тетрадь следует вписать принятое чередование культур в севообороте, агрохимическую характеристику почвы, площади полей и угодий, уровни запланированных урожаев.
Разработку плана применения удобрений необходимо начать с органических удобрений в севообороте. С учетом принятой насыщенности определяют дозы и культуры, под какие будут вноситься органические удобрения. Желательно планировать внесение органических удобрений в севообороте с учетом продолжительности их действия (в условиях Беларуси через 4-5 лет).
Дозы внесения определяются наличием органических удобрений и биологическими особенностями культур. Хорошо отзываются на внесение органических удобрений и высоко оплачивают их урожаем такие культуры, как картофель, сахарная и кормовая свекла, капуста, огурцы, кукуруза, озимые зерновые, люцерна и другие многолетние травы.
С учетом сказанного следует принять правильное решение о дозах и месте внесения органических удобрений в севообороте. Например, в 8-польном севообороте при насыщенности органическими удобрениями 12,5 тга можно при равновеликих полях внести под пропашные культуры (первое поле) 70 тга, а под озимые (второе поле) – 30 т/га, так как масса их на 8 полей равна 100 тга. Для определения доз минеральных удобрений в агрохимической практике используют следующие методы:
балансовые – на основе данных выноса урожаем питательных элементов и коэффициентов их использования из почвы и удобрений;
по результатам полевых опытов с применением поправочных коэффициентов на агрохимические свойства почв, а также с учетом действия других факторов, определяющих эффективность удобрений;
нормативные – по нормативам затрат минеральных удобрений на единицу урожая или на прибавку урожая;
математические – на основе производственных функций в системе "почва – растение – удобрение";
целенаправленного регулирования плодородия почв.
Все методы расчета доз удобрений можно разделить на две группы:
а) на получение планируемых урожаев сельскохозяйственных культур;
б) для проведения комплексного агрохимического окультуривания полей.
В первом случае в методиках расчетов применяются коэффициенты использования питательных элементов из почвы и удобрений, коэффициенты возмещения выноса, нормативы затрат удобрений, производственные функции.
При расчете доз удобрений для агрохимического окультуривания полей преследуется цель довести содержание питательных элементов в почве до оптимальных или заданных параметров. При этом используются нормативы изменения их содержания на 10 мг на 1 кг для различных типов почв, установленные на основании длительных полевых опытов с удобрениями
Дозы минеральных удобрений Д (кг/га) с применением коэффициентов использования питательных элементов из удобрений и почвы рассчитываются по формуле:
Д = 100 УВ - Пкп /Ку
где У – планируемая урожайность, т/га;
В – нормативный вынос элементов с 1 т основной и соответствующим количеством побочной продукции, кг;
П – содержание питательных элементов в пахотном слое почвы, кг/га;
Кп и Ку – коэффициенты использования питательных элементов соответственно из почвы и удобрений, %.
При использовании нормативов затрат удобрений на единицу урожая применяют следующую формулу:
Д = УН1К,
где Д – доза удобрений, кг/га;
Н1 – нормативы затрат удобрений на единицу урожая, кг/ц;
К – поправочный коэффициент на содержание подвижного фосфора и калия в почвах (при расчете доз азотных удобрений К=1).
Формула для расчетов доз удобрений по нормативам затрат на единицу прибавки урожая имеет следующий вид:
Д = УnН2к2
где Уп – планируемый прирост урожайности за счет удобрений, ц/га;
Н2 – нормативы затрат удобрений на единицу прибавки урожая, кг/ц.
Нормативы затрат питательных элементов для формирования 1 ц урожая приведены в приложении 63.
Общую дозу фосфорных и калийных удобрений при агрохимическом окультуривании полей за ротацию севооборота или другой период времени рассчитывают по формуле
Д = 0,1(С1 – С2)Н
где С1 и С2 – соответственно планируемое и фактическое содержание питательных элементов в почве, мг/кг;
Н – нормативная доза питательного элемента сверх выноса его с урожаем для увеличения содержания на 10 мг/кг почвы, кг/га (прилож. 50,51).
В сельскохозяйственном производстве чаще других используется балансовый метод определения доз минеральных удобрений с использованием коэффициентов возврата (коэффициентов возмещения выноса), который позволяет рассчитать оптимальную дозу удобрений для сельскохозяйственных культур как в целом по хозяйству, так и для конкретного поля или отдельно удобряемого участка.
Для расчета доз минеральных удобрений по коэффициентам возмещения выноса используется следующая формула:
Д = УВкв/1000
где Кв – коэффициент возмещения выноса, %;
В – нормативный вынос, кг.
3.2
Разработка годового плана внесения удобрений
Коэффициент возмещения выноса питательных элементов урожаем (Кв) определяется как отношение оптимальной дозы удобрения (Допт) по результатам полевых опытов (кг/га д.в.) к выносу питательных элементов урожаем (Вопт, кг/га) в оптимальном варианте (Кв = Допт : Вопт). Величина коэффициентов возмещения зависит от типа и гранулометрического состава почв, запасов в них фосфора и калия, биологических особенностей растений.
За прошедший период был проведен ряд новых агрохимических исследований в части совершенствования системы удобрения сельскохозяйственных культур, которые позволили внести ряд изменений, существенно улучшающих прежний вариант расчетов доз удобрений. Разработаны усовершенствованные коэффициенты возврата элементов питания, дифференцированные по интервалу урожайности возделываемых культур до 1 ц/га, что позволяет более точно определять потребность в минеральных удобрениях. По ряду сельскохозяйственных культур уточнены и дополнены прежние нормативы выноса элементов питания.
После определения доз органических и минеральных удобрений и оценки их по балансу питательных элементов и гумуса в почве разрабатывается многолетний план известкования почв в севооборотах и других угодьях. При увеличении уровня применения удобрений роль известкования усиливается.
Необходимость известкования почв зависит от степени кислотности и насыщенности ее основаниями с учетом гранулометрического состава и типа почвы. В соответствии с "Инструкцией по известкованию кислых почв сельскохозяйственных угодий Республики Беларусь" известкованию подлежат:
Дерново-подзолистые песчаные, супесчаные почвы пашни, сенокосов и пастбищ, имеющие показатель кислотности пахотного горизонта рН кс1 5,50 и ниже;
Дерново-подзолистые суглинистые почвы с рН кс1l 6,0 и ниже;
Торфяно-болотные почвы с рНкс1 5,0 и ниже. На землях с уровнем загрязнения более 1,0 Ки/км2 по цезию-137 или более 0,15 Ки/км2 по стронцию-90 дополнительно известкуются рыхлосупесчаные почвы с рН кс1 5,51-5,57; связносупесчаные почвы с рНкс1 5,51-6,00.
Почвы рекультивируемых земель (выработанные торфяники, карьерные участки и др.), если кислотность подготавливаемого в качестве пахотного или гумусового горизонта имеет рНкс1 5,5 и ниже.
Таблица 8.Годовой план внесения удобрений в севообороте (органических – т/га, минеральных – кг/га)
Глава4
.
Определение баланса питательных веществ
4.1 Определение экономической эффективности разработанной
системы внесения удобрений
Определение оптимальных доз удобрений. Классическим методом определения реакции культур в конкретных условиях на изменение дозы тех или других минеральных удобрений является полевой опыт. Однако подъем в последние годы уровня химизации и гибкость системы севооборотов обусловливают необходимость более быстрого расчета доз удобрений. Достаточно надежной основой для такой работы являются данные агрохимической службы. Имеющиеся в каждом хозяйстве данные агрохимического обследования почв на содержание фосфора, калия и величину кислотности с успехом можно использовать для расчета доз удобрений. За основу при этом принимают средние дозы и соотношения элементов питания, рекомендуемые под те или иные культуры местными научными учреждениями. Например под кукурузу рекомендуется вносить 60 кг азота (N), 60 кг фосфора (Р2О5) и 90 кг калия (К2О). В зависимости от плодородия почвы эту дозу уточняют. Так, при низкой или очень низкой обеспеченности фосфором его дозу увеличивают соответственно в 1,5 или 2 раза, а при повышенной обеспеченности этим питательным веществом ее снижают в 1,5 раза, при высокой совеем не вносят фосфор. Такой же расчет делают и по калию: при низкой обеспеченности почвы подвижным калием рекомендуемую среднюю дозу увеличивают, а при повышенной снижают. Некоторые местные опытные учреждения и агрохимлаборатории дают специальные поправочные коэффициенты к рекомендуемым дозам на различную степень обеспеченности почвы подвижными соединениями питательных веществ. Они могут быть положены в основу расчета доз удобрения. Другая группа методов расчета доз основана на определении величин выноса питательных элементов урожаем. Известно что, в состав растений входит очень много химических элементов (свыше 60). Однако к безусловно необходимым относятся семь элементов: азот, фосфор, калий, сера, железо, кальций, магний. Кроме того, для получения высокого урожая обычно требуется обеспечить растения в небольшом количестве еще микроэлементами, такими, как бор, марганец, молибден, медь, цинк. В среднем в урожаях сельскохозяйственных культур содержится относительно устойчивое количество основных питательных веществ. В значительных количествах растения потребляют кальций и магний. При уровне урожайности зерновых 20—30 ц с 1 га они выносят из почвы от 20 до 40 кг кальция (СаО) и почти столько же магния (Mg0), а бобовые травы и овощи потребляют кальция в 10 раз больше, чем зерновые. Много выносят растения и серы (от 15 до 75 кг на 1 га). Микроэлементы используются растениями в значительно меньших количествах. Например, зерновые выносят бора (В) от 21 до 42 г на 1 га, марганца (Мn) 200—300 г, цинка (Zn) 300 г, меди (Си) от 25 до 160 г на 1 га.
Вынос приводится на 1 т товарного урожая зерна, сена и на 10т корнеклубнеплодов и силосной массы с соответствующим количеством нетоварной массы (соломы, ботвы и пр.). Данные по выносу могут значительно отклоняться от указанных средних величин.
Вынос приводится на 1 т товарного урожая зерна, сена и на 10т корнеклубнеплодов и силосной массы с соответствующим количеством нетоварной массы (соломы, ботвы и пр.). Данные по выносу могут значительно отклоняться от указанных средних величин.
Эффективность удобрений подчиняется закону минимума, а также законам равнозначности и незаменимости факторов жизни растений. Поэтому при научно обоснованной системе питания растений требуется учитывать нуждаемость их во всех питательных веществах и других факторах роста растений. В практике в подавляющем большинстве случаев возникает необходимость внесения трех основных элементов: азота, фосфора и калия. Однако со временем, в особенности на песчаных, торфяных, карбонатных и также переудобренных (зафосфаченных) почвах, может возникнуть необходимость применения микроэлементов. Имеется много методов расчета доз по выносу. Ряд методов основан на учете выноса питательных веществ всем урожаем. Так, часто, особенно для почв с низким плодородием, применяется метод, когда доза удобрений устанавливается из расчета выноса элементов питания планируемым урожаем с учетом коэффициентов использования питательных веществ удобрений для разных условий в пределах: азотных 40—60%, фосфорных 10—25, калийных 40—60%. Существует также способ установления доз, основанный на расчете количества удобрений, необходимого для получения прибавки к урожаю, который можно получить в данных условиях без внесения удобрений. Например, на участке можно вырастить без удобрений урожай озимой пшеницы 20 ц с 1 га. При плане 40 ц с 1 га разницу в урожае надо получить за счет использования удобрений. Для дополнительного урожая потребуется 94 кг азота, 24 кг фосфора и 36 кг калия. С учетом соответственно коэффициентов использования питательных веществ 50, 20 и 50% получим, дозы удобрений, равные 188 кг N, 120 кг P2O5 и 72 кг K2O на 1 га. При планировании доз минеральных удобрений необходимо учитывать и вносимые органические удобрения, рассчитав их действие также по содержанию питательных веществ. В 1 т хорошего навоза в среднем 5 кг азота, 2,5 кг P2O5 и 6 кг K2O В первый год действия навоза из него используется азота 25%, фосфора 40 и калия 60%. При использовании этих методов следует учитывать возможность увеличения доз удобрений для повышения почвенного плодородия. Наиболее правильно определять дозы удобрений несколькими различными методами. Дополняя друг друга, такие расчеты. исключают возможность ошибок. Для достижения высокой эффективности минеральных удобрений они должны быть внесены в рекомендуемые сроки и равномерно распределены по полю. Различают три способа использования удобрений: основное (допосевное), припосевное, подкормка. Основную массу удобрений вносят, как правило, в зону распространения преобладающей массы корней. Поэтому под яровые культуры фосфорные и калийные удобрения вполне могут быть заделаны с осени под вспашку. Однако можно вносить эти удобрения и весной под культивацию, но на достаточно большую глубину. Более подвижные азотные удобрения можно использовать под яровые культуры весной, аммиачные формы и с осени. Под озимые основную массу удобрений вносят под последнюю перед посевом обработку почвы. В качестве припосевного удобрения широко применяют гранулированный суперфосфат, сложные гранулированные удобрения. Вносят их в дозе 10—20 кг действующего вещества на 1 га комбинированными зернотуковыми сеялками или специальными приспособлениями к высевающим аппаратам, устанавливаемым на кукурузных сеялках, картофелесажалках, овощных и травяных сеялках. Удобрения применяют и в подкормку. Наиболее оправдана ран няя весенняя подкормка озимых азотными удобрениями. Ее чаще всего выполняют с помощью сельскохозяйственной авиации. Подкармливают и другие культуры. Так, хлопчатник удобряют за вегетацию несколько раз. Подкормка яровых неорошаемых культур оказывает положительное действие только в зоне избыточного увлажнения. Иногда, например, для повышения содержания белка в зерне проводят некорневые подкормки минеральными удобрениями в фазе колошения растений и налива зерна. Природные и особенно искусственные пастбища подкармливают азотными удобрениями как рано весной, так и после каждого укоса. Равномерность рассева минеральных удобрений достигается правильной установкой и регулировкой туковысевающих агрегатов. Применение удобрений в должной системе при научно обоснованном сочетании их доз и форм, обеспечивающее получение запланированных урожаев и повышение плодородия почвы, важнейший путь повышения производительности сельскохозяйственного производства.
4.2 Биологические особенности питания и агротехника возделывания культур
Характеристика овощных культур.
Систематика и классификация овощных культур: ботаническая, по пространственной ориентации надземных и подземных органов и продолжительной жизни (жизненные формы), хозяйственная по органам, употребляемым в пищу. Агроэкологическая оценка различных видов овощных культур. Центры происхождения овощных культур, особенности роста и развития овощных растений, включая грибы. Онтогенез и морфогенез. Фазы роста и стадии развития растений. Требовательность к факторам среды в различные фазы роста и стадии развития. Закономерности и условия формирования ассимиляционного аппарата и генеративных органов. Способы размножения различных видов овощных растений. Приемы воздействия на рост и развитие растений. Методы и оборудование для изучения их особенностей роста и развития.Видовые и сортовые реакции овощных растений на комплекс и отдельные факторы внешней среды, их влияние на продуктивность посевов и качество урожая.Отношение различных овощных культур к температуре воздуха и почвы (тепловой режим). Классификация овощных растений по требовательности к теплу. Оптимальные, минимальные и максимальные температуры для прорастания семян, роста и развития растений различных видов овощных культур. Способность растений и отдельных их органов в различные фазы роста и развития переносить пониженные плюсовые (холодостойкость), минусовые (морозостойкость) и высокие (жаростойкость) температуры. Влияние температуры на рост и развитие, в частности на переход растений к цветению и плодоношению. Явление яровизации и термопериодизма растений. Способы повышения холодостойкости и жаростойкости растений и методы их изучения. Способы регулирования теплового режима почвы и воздуха. Методы изучения и оборудование для контроля за температурным режимом растений.
Световой режим.Требовательность различных овощных культур к интенсивности и продолжительности освещения. Деление их на группы по требовательности к свету. Влияние интенсивности, спектрального состава света и длины дня на процесс ассимиляции углекислоты, рост, развитие и продуктивность овощных растений. Значение количества и качества света в разные периоды жизни при различных условиях внешней среды и приемах выращивания. Фотопериодизм овощных растений. Световые условия, ускоряющие переход растений различных овощных культур к цветению и плодоношению.
Методы оптимизации светового режима. Приемы и оборудование для управления световыми режимами при выращивании овощных растений в открытом и защищенном грунте. Методы, оборудование и приборы контроля светового режима.
Водный режим. Отношение овощных культур к влажности почвы и воздуха. Деление их на группы по требовательности к влаге. Оптимальные параметры водного режима почвы и влажности воздуха для растений различных овощных культур в разные периоды их жизни. Основные водно-физические параметры почв. Методы определения потребности растений в воде. Влияние различных условий водоснабжения на физиолого-биохимические процессы, рост, развитие и продуктивность растений. Методы регулирования водного режима почвы и воздуха. Методика, приборы и оборудование для изучения и контроля водного режима почвы и воздуха.
Газовый режим. Влияние на рост, развитие и продуктивность овощных растений газового режима. Значение концентрации кислорода и углекислого газа. Реакция овощных растений на содержание этилена, ацетилена, угарного газа и газов, загрязняющих атмосферу (сернистого газа, окислов азота, озона и др.). Способы регулирования газового состава воздуха и методы его изучения. Использование газов для регулирования роста, развития растений и хранения овощей.
Питательный режим. Потребность растений овощных культур в различных элементах минерального питания. Влияние их на рост, развитие и продуктивность растений. Различия в требовательности разных овощных культур в процессе вегетации к условиям почвенного питания. Деление их на группы по этому показателю. Отношение различных овощных культур к реакции почвенной среды (рН), концентрации солей, органическим и минеральным удобрениям, хлоридному, сульфатному и содовому засолению. Солеустойчивость различных овощных культур и её повышение.
Основные параметры агрохимических свойств почвы. Влияние удобрений на качество продукции. Предотвращение загрязнения продукции нитратами, солями тяжелых металлов и радионуклидов.
Удобрение в севообороте. Роль извести, органических и минеральных удобрений при выращивании различных овощных культур, пути и возможности создания в севообороте положительного баланса питательных элементов и органического вещества в почве.
Принципы составления системы удобрения и расчета доз под планируемый урожай в открытом и защищенном грунте. Культура овощных растений на искусственных средах. Методы контроля и управления режимом минимального питания.
Пути повышения продуктивности агрофитоценозов в овощеводстве.
Агрономические и физиологические показатели, определяющие и характеризующие продуктивность агрофитоценозов. Значение в современном овощеводстве работ В.И. Эдельштейна по площади питания. Программирование и прогнозирование урожайности овощных культур. Применение биотехнологического. Общие приемы агротехники овощных культур.
Основные правила борьбы с сорняками и значение химического метода в системе мероприятий, направленных на снижение засоренности посевов. Классификация и основа применения гербицидов. Способы применения гербицидов. Современное представление о механизме системного и контактного действия гербицидов. Органические соединения, используемые в качестве гербицидов избирательного действия, характеристика и особенности их применения. Неорганические соединения, используемые в качестве гербицидов избирательного действия, характеристика и особенности их применения.
Современное представление о разложении гербицидов в растениях и почве. Осуществляемые мероприятия по предотвращению отрицательного воздействия гербицидов на окружающую среду. Остаточные действия гербицидов как положительное или отрицательное свойство.
Значение смесей гербицидов, комбинаций обработок, форм препаратов и регулирование условий применения для повышения их избирательной фитотоксичности.
Технология применения гербицидов на посевах различных овощных культур с учетом типа засоренности и почвенно-климатических условий основных овощеводческих зон. Особенности и рациональное применение гербицидов в овощном и овощекормовом севообороте с учетом агробиологических и экономических показателей.
Экологические и биологические особенности сорных растений. Современное деление сорных растений по их биологическим и другим признакам.
Технология возделывания полевых культур – это комплекс агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности, направленный на удовлетворение требований биологии культуры и получение высокого урожая заданного качества.
Для того чтобы разработать научно обоснованную технологию возделывания культуры, сорта в конкретных почвено-климатических условиях, необходимо знать требования биологии культуры, сорта и параметры почвено-климатических условий.
Некоторые агротехнические приемы – основную и предпосевную подготовку почвы, внесение удобрений, подготовку семян к посеву, посев, уход за посевами, уборку урожая - выполняют при возделывании любой полевой культуры. Сумма этих приемов составляет "ствол" технологии возделывания полевых культур.
Агротехнические приемы, свойственные агротехнике отдельной группы культур, сходные по особенностям биологии (осенний посев озимых), одного семейства (инокуляция семян бобовых культур перед посевом) или аналогичных по использованию (мочка льносоломы и конопляной соломы), представляют собой технологические "побеги первого порядка", дополнительные агротехнические приемы, выполняемые при возделывании конкретной культуры и составляющие особенности ее агротехники, - "побеги второго порядка".
Все технологические приемы направлены на создание благоприятных условий для роста и развития культуры, на удовлетворение требований ее биологии.
В число задач, которые решаются технологическими приемами, входят и:
Оптимизация режима питания культурных растений применением органических и минеральных удобрений;
Оптимизация реакции почвенного раствора известкованием или гипсованием почв;
Снижение конкуренции между выращиваемой культурой и сорняками мерами борьбы с засоренностью посевов;
Эти задачи могут быть решены с помощью разных технологических приемов. Например, для снижения засоренности посевов применяют агротехнические приемы – лущение стерни, зяблевую вспашку, ранневесеннее боронование, допосевную культивацию, довсходовое и послевсходовое боронование, междурядные обработки широкорядных посевов, а также химические меры борьбы с сорняками – гербициды. Некоторые из перечисленных агротехнических приемов можно использовать для выполнения и других функций (кроме борьбы с сорняками); их нельзя заменить применением гербицидов. Для составления технологической схемы возделывания культуры в конкретных условиях необходимо учитывать задачи отдельных технологических приемов.
Каждый технологический прием необходим для решения определенной задачи, если он выполнен в срок и с требуемым качеством.
Как было сказано ранее, существует различие между понятием "норма удобрения" и "доза удобрения".
Норма удобрений – это количество удобрений, вносимое под сельскохозяйственную культуру за период ее выращивания.
Доза удобрений – это количество удобрений, вносимое под сельскохозяйственную культуру за один прием.
Установление доз удобрений является одним из наиболее важных и сложных вопросов при разработке системы удобрения в хозяйстве и севообороте.
Дозы удобрений зависят от требований культурных растений, особенностей почвы, удобрения предшествующей культуры, сроков и способов внесения, климатических условий и других причин. Растения не используют полностью удобрения в год внесения, часть удобрений остаётся неиспользованной и оказывает влияние на урожай растений на второй и даже на третий год после внесения.
Существует несколько методов расчета доз удобрений.
В настоящее время на практике программирования урожая наиболее распространенными являются два принципиальных подхода к расчету доз удобрений:
Балансовый метод, основанный на учете использования растениями питательных веществ из почвы и удобрений.
Статистический метод, основанный на анализе многолетних экспериментальных данных полевых агрохимических опытов с удобрениями.
Для расчёта доз удобрений необходимы следующие данные:
Вынос питательных веществ (кг) на 1 т основной продукции удобряемой культуры при соответствующем количестве побочной продукции (соломы, ботвы и т. д.).
Коэффициенты использования удобряемой культурой элементов питания из минеральных и органических удобрений.
Данные агрохимической лаборатории о содержании элементов питания в почве (картограммы).
Планируемый урожай и средний фактический урожай данной культуры за последние 3-5 лет.
Глава 5. Разработка системы внесения удобрений в Калужской области.
Расчёт дозы необходимого количества известковых и минеральных удобрений. Определение необходимости потребностей хозяйства в удобрениях. План распределения навоза по площади Коэффициент использования питательных веществ на дернисто – подзолистых почвах (по Сапожникову) применительно к Калужской области.
Определение дозы известкового удобрения. для открытого грунта.
Дозу удобрения рассчитывают по формуле:Д = Н * 500 * 3000.000 ./ 1000 000. где Д - доза; Н – гидролитическая кислота; 500 – количество СаСО3 необходимой для нейтрализации1 ммоля. Нв кг. почвы; масса почвы пахотного слоя; 1000 000 – коэффициент для перевода СаСО3 в тонны.
Произведём расчет с учётом показателей по Калужской области. Увлажнение почвы достаточное,РН – 4,0 содержание гумуса 2.5% подвижное соединение фосфора 12 Р2О5 на 100т. . мощность пахотного слоя0,2 м.
М = (100 + 128):2 = 114.
Д =( ln 56 – ln 4,0)* 114*0,2 + 100/90 = (1.72 – 1,39)25,33 = 8.36 = 8.4тга.
Примерный расчёт применения навоза. Если хозяйство использовала выше указанные методы накопления навоза, то в среднем накопления должны составить.20 - 25тон. Посевная площадь Калужской области составляет 300га. [1
]
навоз следует распределить следующим образом, Согласно справочнику первые два цикла севооборота примерно одинаково. Тоесть по 8 тонн навоза в первые 2 цикла и остальные приблизительно – 9 тонн в третий цикл севооборота.
Определение необходимости потребности Калужской земли в удобрениях.
Данное определение можно провести по таблице по методу Сапожникова.[2].
Для расчёта доз удобрений необходимы следующие данные: [3].
1) Вынос питательных веществ (кг) на одну тонну основной продукции удобряемой культуры при соответствующем количестве побочной продукции (соломы, ботвы и т. д.).
2) Коэффициенты использования удобряемой культурой элементов питания из минеральных и органических удобрений.
3) Данные агрохимической лаборатории о содержании элементов питания в почве (картограммы)
4) Планируемый урожай и средний фактический урожай данной культуры за последние 5 лет.
По этим показателям можно устанавливать нормы удобрений расчётно-балансовым методом на запланированную на каждом конкретном участке урожайность по формуле указанной нами в главе 5.
Таким образом мы получаем рациональную систему внесения удобрений в почву Калужской области с целью повышения её урожайности, которая будет выглядеть следующим образом в севообороте.(картофель):35 тг.
Таблица 8 Расчёт норм удобрений на планируемый урожай.
| Наименование операции | N | Р2О5 | К2О5 | Поклассу почвы поправочные кофициенты | К2О5 | Р2О5 | ||
| культуры | N | P2O5 | К2О | |||||
| Озимые зерновые | 20 - 25 | 10 - 20 | 20 - 30 | |||||
| картофель | 25 - 30 | 15 - 20 | 50 - 60 | |||||
| кормовые | 30 - 40 | 15 - 20 | 60 - 70 | |||||
| Вынос элементов питвния | 140 | 52,5 | 175 | 1 | Очень низкое | 1,5 | ||
| Среднезавышенное содеоржание подвижных элементов | 48 | 80 | 80 | 2 | низкое | 1.2 | ||
| Коэффициент использования злементов питания | 26 | 12 | 16 | 3 | среднее | 1,0 | ||
| Используется растениями из почвы | 144 | 240 | 240 | 4 | Повышенное | 0,7 | ||
| Послетсвия органических удобренний | 24 | 26,46 | 51.52 | 5 | Высокое | 0,4 | ||
| Используется растениями из поживных остатков бобов | 220,5 | 120 | 322,5 | 6 | Очень высокое | 0,1 | ||
| Коэфициент использования органических удобренний | 20 | 12 | 16 | Нормативы пиатльных веществ | N | Р2О5 | К2О5 | |
| Используется растениями из навоза кгга | 25 | 30 | 60 | 1 - 2 | 120 | 200 | 130 | |
| Необходимо обеспечить за счёт минеральных удобрений кг/га | 68,7 | 2,4 | 67,2 | 3 | 120 | 170 | 110 | |
| Коэффициент использования минеральных удобрений.% | 50 | 20 | 70 | 4 | 110 | 140 | 80 | |
Заключение
Мы выполнили поставленные в данной работе задачи. А именно: Составление плана известкования почвы; Разработка плана накопления и размещения удобрений; разработка многолетнего и годового плана применения удобрений; составление баланса питательных веществ; определение экономической эффективности разработанной системы; Как оказалось в Калужской области благоприятный климат для возделывания таких культур как картофель, озимая пшеница, свекла, морковь, ячмень и другие. Потребность хозяйства в органических удобрениях составляет – 23 060т, годовой выход навоза – 11 097т, недостающее количество навоза – 11 963т. Наблюдается дефицит органических удобрений. В связи с дефицитом органических удобрений, применение навоза планируется только в зернопаропропашном и зернопропашном севооборотах. Насыщенность минеральными удобрениями 1 га пашни составляет N52Р55К48. В проектируемом севообороте большая часть минеральных удобрений вноситься под культуры имеющие большое народно-хозяйственное значение - это озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень, органическое удобрение вносят в пар, что создает хорошие условия для последующих культур озимой пшеницы и сахарной свеклы. С учетом обеспеченности почв органическими удобрениями, дозы основного внесения минеральных удобрений корректируются. Для получения запланированного урожая озимой пшеницы, в ее предшественника пар, было внесено органическое удобрение в количестве 20т/га. Баланс питательных веществ в севообороте по фосфору положительный, а по калию и азоту отрицательный. Баланс гумуса в севообороте отрицательный, дефицит составляет 1,56т/га, для стабилизации гумуса необходимо внести 23,6т/га навоза. Общая потребность в известковых удобрениях составляет 27 051,3т, так как необходимо известковать 5-ть полей из 6-ти.
Обобщая выше изложенное, можно сделать вывод, что почвы Калужской области района обладают достаточно благоприятными тепловыми свойствами и не достаточно благоприятными агрофизическими и агрохимическими свойствами для выращивания картофеля. Однако возможно добиться высоких урожаев картофеля на этих почвах, выполняя все необходимые способы мелиорации такие, как осушение, орошение, защита почв от ветровой и водной эрозии, внесение повышенных доз органических и минеральных удобрений, а также все приемы агротехники, необходимые для возделывания картофеля. При рациональной систитеме внесения удобрений, Калужская область может стать одним из основных поставщиков картофеля в московский регион.
Список используемой литературы
1. Агрохимия под ред. Ягодина. – М.: Колос – 2002г ,582 стр.
2. Агрохимия под ред. Минеева В.Г. - М.:МГУ – 2004г, 719стр.
3. Безуглова О.С. Удобрения и стимуляторы роста. – Ростов на Дону. Феникс.2000, 30стр.
4. Донских И.Н. Курсовое и дипломное проектирование по системе применения удобрений – М.: Колос, 2004г.,142стр.
5. Дополнения к Государственному каталогу пестицидов разрешённых на территории Российской Федерации. – М.: Колос, 2007г.,52стр.
6. Иванов А.А.Комплексное использование удобрений. Владимир НИИ,1993г,190стр.
7. Ненайденко Т.Н.Рациональное применение удобрений в агроландшавтах Верхневольжья. Владимир.: Стимул.1998г,144стр.
8. Справочная книга по производству и применению органических удобрений ВНИПТИОУ. Владимир.: 2001г. – 495стр.
9. Система удобрений (учебник) Ефимов В.Н.М.: Колос, 2002г.220стр.