Применение удобрений мелиорантов в севообороте и технология их внесения

а) место, доза и технология внесения органических удобрений в севообороте

К органическим удобрениям относятся навоз, навозная жижа, птичий помет, фекалии, различные компосты, сапропель, сидераты и другие.

Роль органических удобрений:

- Источники элементов питания;

- Источники гумуса;

- Источники углекислоты;

- Улучшают свойства почвы (повышают емкость поглощения, буферность);

- Усиливают деятельность микроорганизмов

Навоз - полное органическое удобрение, содержащее все необходимые для растения питательные элементы. Кроме того, в зависимости от конкретных хозяйственных условий в составе навоза может быть подстилка. По этому признаку различают: обычный подстилочный навоз и полужидкий или жидкий бесподстилочный навоз.

Подстилочный навоз после внесения в почву под влиянием микроорганизмов минерализуется. Скорость минерализации зависит как от качества навоза, так и от свойств почвы, ее водно-воздушного режима, реакции и т. д. Большая часть углерода, содержащегося в составе органических веществ навоза, в процессе разложения в почве окисляется до углекислого газа, причем его образуется тем больше, чем меньше степень разложения.

Бесподстилочный навоз при хранении расслаивается на три слоя: верхний - плотный плавающий, внизу - осадок, а между ними - жидкий. Чтобы обеспечить однородность навозной массы, в хранилище должно быть устройство для ее перемешивания. Перемешивание (гомогенизация) бесподстилочного навоза следует проводить не реже 1 раза в неделю, а в период внесения навоза - несколько раз в день по 40--70 мин. Необходимо также измельчить при помощи специальных устройств крупные частицы до размера не более 25мм. Бесподстилочный навоз также запахивают с измельченной соломой, оставленной на поле после уборки, или с предварительно разбросанным торфом.

Бесподстилочный навоз можно применять не только в качестве основного удобрения (т. е. до посева или посадки), но также и в подкормку сельскохозяйственных культур.

Дозы бесподстилочного навоза (92 %-ной влажности, содержание азота около 0,3 %) в зависимости от вида сельскохозяйственных культур и их урожайности, могут составлять от 30--50 (под зерновые культуры) до 100--150 т/га (под высокоурожайные пропашные культуры).

Торф используется на подстилку, как составная часть различных компостов, для изготовления торфоперегнойных горшочков, мульчирования, а также для совместного применения с минеральными удобрениями. Использование большинства видов торфа в чистом виде на удобрение агрохимически неэффективно и экономически нецелесообразно.

Верховой торф отличается меньшей степенью разложения и зольностью, большей кислотностью, он беднее по содержанию питательных веществ.

Для низинного торфа характерны высокая степень разложения, большее содержание азота и зольных веществ, меньшая кислотность. Переходный торф обладает промежуточными свойствами между верховым и низинным; в верхних слоях торфяников он по свойствам приближается к верховому, а в более глубоких слоях - к низинному.

б) место, доза и технология внесения мелиорантов в севообороте

На большинство сельскохозяйственных культур повышенная кислотность почвы оказывает отрицательное действие и они положительно отзываются на известкование. Неблагоприятное влияние кислой реакции на растения весьма многосторонне, прямое вредное действие повышенной концентрации ионов водорода сочетается с косвенным влиянием ряда сопутствующих кислой реакции факторов. При повышенной кислотности почвенного раствора ухудшаются рост и ветвление корней, проницаемость клеток корня, поэтому ухудшается использование растениями воды и питательных веществ почвы и внесенных удобрений. При кислой реакции нарушается обмен веществ в растениях, ослабляется синтез белков, подавляются процессы превращения простых углеводов (моносахаров) в другие более сложные органические соединения. Особенно чувствительны растения к повышенной кислотности почвы в первый период роста, сразу после прорастания.

Помимо непосредственного отрицательного действия, повышенная кислотность почвы оказывает на растение многостороннее косвенное действие.

Кислые почвы имеют неблагоприятные биологические, физические и химические свойства. Коллоидная часть кислых почв бедна кальцием и другими основаниями. Вследствие вытеснения кальция ионами водорода из почвенного перегноя повышаются его дисперсность и подвижность, а насыщение водородом минеральных коллоидных частиц приводит к постепенному их разрушению. Этим объясняется малое содержание в кислых почвах коллоидной фракции, они имеют поэтому неблагоприятные физические и физико-химические свойства, плохую структуру, низкую емкость поглощения и слабую буферность.

В кислых почвах деятельность полезных почвенных микроорганизмов, особенно азотфиксирующих свободноживущих и клубеньковых бактерий, для развития которых наиболее благоприятна нейтральная реакция (рН 6,5—7,5), сильно подавлена; образование доступных для растений форм азота, фосфора и других питательных веществ вследствие ослабления минерализации органического вещества протекает слабо. В то же время повышенная кислотность способствует развитию в почве грибов, среди которых много паразитов и возбудителей различных болезней растений.

Отрицательное действие повышенной кислотности в значительной степени связано с увеличением подвижности алюминия и марганца в почве. При кислой реакции растворимость соединений алюминия и марганца увеличивается, а повышенное содержание их в растворе оказывает вредное действие на растения.

Особенно чувствительны к повышенному содержанию подвижного алюминия клевер, люцерна, озимая пшеница и рожь (при перезимовке), свекла, лен, горох, гречиха, ячмень. Эти культуры страдают при содержании его в почве свыше 2—3 мг на 100 г. При высоком содержании в кислых почвах подвижного алюминия и железа происходит связывание ими усвояемых форм фосфора с образованием нерастворимых и малодоступных растениям фосфатов полуторных окислов, в результате чего ухудшается питание растений фосфором.

В кислых почвах уменьшается подвижность молибдена, он переходит в труднорастворимые формы, и его может не хватать для нормального роста растений, особенно бобовых. В кислых, особенно песчаных и супесчаных почвах, мало усвояемых соединений кальция и магния; кроме того, при кислой реакции затрудняется их поступление в растение, поэтому ухудшается питание и этими важными элементами.

Влияние извести на свойства и питательный режим почвы

При внесении извести нейтрализуются свободные органические и минеральные кислоты в почвенном растворе, а также ионы водорода в почвенном поглощающем комплексе, т. е. устраняется актуальная и обменная кислотность, значительно снижается гидролитическая кислотность, повышается насыщенность почвы основаниями. Устраняя кислотность, известкование оказывает многостороннее положительное действие на свойства почвы, ее плодородие.

Замена поглощенного водорода кальцием сопровождается коагуляцией почвенных коллоидов, в результате чего уменьшаются их разрушение и вымывание, улучшаются физические свойства почвы — структурность, водопроницаемость, аэрация.

При внесении извести снижается содержание в почве подвижных соединений алюминия и марганца, они переходят в неактивное состояние, поэтому устраняется вредное действие их на растения.

В результате снижения кислотности и улучшения физических свойств почвы под влиянием известкования усиливается жизнедеятельность микроорганизмов и мобилизация ими азота, фосфора и других питательных веществ из почвенного органического вещества. В известкованных почвах интенсивнее протекают процессы аммонификации и нитрификации, лучше развиваются азотфиксирующие бактерии (клубеньковые и свободноживущие), обогащающие почву азотом за счет азота воздуха, в результате чего улучшается азотное питание растений.

Известкование способствует переводу труднодоступных растениям фосфатов алюминия и железа в более доступные фосфаты кальция и магния. При известковании калий труднорастворимых минералов интенсивнее переходит в более подвижные соединения, а поглощенный почвой калий вытесняется в раствор, но усвоение его растениями вследствие антагонизма между катионами К+ и Са2+ не увеличивается. Известкование влияет на подвижность в почве и доступность для растений микроэлементов. Соединения молибдена после внесения извести переходят в более усвояемые формы, улучшается питание растений этим элементом. При внесении извести почва обогащается кальцием, а при использовании доломитовой муки — и магнием; потребность растений в этих элементах обеспечивается полностью. Улучшение питания растений азотом и зольными элементами связано также с тем, что на известкованных почвах растения развивают более мощную корневую систему, способную больше усваивать питательных веществ из почвы.

Определение нуждаемости почв в известковании и нормы извести

Эффективность известкования зависит от кислотности почв: чем выше кислотность, тем острее потребность в известковании и больше прибавки урожая. Поэтому прежде чем вносить известь на то или иное поле, необходимо определить степень кислотности почвы и нуждаемость ее в известковании, установить норму извести в соответствии с особенностями почвы и возделываемых растений.

Потребность почвы в известковании с достаточной для практических целей точностью может быть определена по обменной кислотности (рН солевой вытяжки). При значении рН солевой вытяжки 4,5 и ниже потребность в известковании сильная, 4,6—5 — средняя, 5,1—5,5 — слабая и при рН больше 5,5 — отсутствует. Величина кислотности почвы — важный, но не единственный показатель, характеризующий потребность почв в известковании. Важно учитывать также степень насыщенности почвы основаниями (У) и ее механический состав. С учетом этих трех показателей степень нуждаемости почв в известковании может быть установлена значительно точнее. При проведении известкования, кроме свойств почвы, необходимо учитывать также особенности возделываемых культур в севообороте.

Нормы извести зависят от степени кислотности почв, их механического состава и особенностей возделываемых культур.

Более точно установить полную норму извести можно по величине гидролитической кислотности. При расчете нормы извести (в т СаСО3 на 1га) величину гидролитической кислотности в мг экв на 100г почвы (Нr) умножают на коэффициент 1,5.

Д CaCO3 = Нr*1.5

Нr –гидролитическая кислотность в мг экв/100г почвы.

Д CaCO3 = 3,0*1,5 = 4,5 т/га.

В результате внесения такой нормы извести её действие будет продолжаться около 5-7 лет.

Однако в результате вымывания Ca и Mg из почвы, потребления их сельскохозяйственными культурами, а также применения физиологически кислых минеральных удобрений почвы после известкования постепенно подкисляются.

Повторное и поддерживающее известкование проводят при снижении кислотности почв по сравнению с оптимальным уровнем на 0,5 рН (в КCl-вытяжке).

Проанализировав данные агрохимической характеристики полей севооборота, я выяснила, что для большинства культур наиболее благоприятной является слабокислая или близкая к нейтральной реакция почвы. Эти культуры хорошо отзываются на известкование. Но больше всего во внесении извести нуждается овёс с реакцией среды рН = 5,0. Под влиянием извести нейтрализуется почвенная кислотность, устраняется вредное действие на растения подвижного алюминия и марганца, повышается содержание в почве кальция, в почве увеличивается количество усвояемых форм азота, фосфора, калия, молибдена, улучшаются условия питания сельскохозяйственных культур, возрастает урожайность и лучше становится качество получаемой продукции.

При известковании задача состоит в равномерном распределении и тщательном перемешивании извести с почвой с верхними 15-20 см почвы. Если разбросать известь по поверхности, то результат тоже будет, но скажется не ранее, чем через год. Весьма эффективно для снижения кислотности внесение извести с навозом, но смешивать их нельзя. Вначале разбрасывают известь, затем навоз и после этого перекапывают. Количество навоза не менее 4-5 кг/кв.метр, извести - расчетная норма (обычно в пределах 200-500 г/кв.м). Известь (молотый известняк, доломит) не обжигает листья растений и ее можно разбрасывать на пастбищах и газонах. Известь можно вносить в любое время года, просто удобнее это делать под зиму. Можно вносить известь один раз за несколько лет, но лучше это делать понемногу каждый год.

в) Расчёт потребности в минеральных удобрениях в кг д.в.

Минеральные удобрения – это промышленные или ископаемые продукты, содержащие элементы, необходимые для питания растений и повышения плодородия почв. Это главным образом минеральные соли, однако к ним относятся некоторые и органические вещества, например, мочевина.

Минеральные удобрения бывают простые (или односторонние), содержащие только один питательный элемент (азотные, фосфорные, калийные, микроудобрения), и комплексные (или многосторонние), содержащие одновременно два или несколько элементов питания (калийная селитра, нитрофоски, диаммофоски и др.).

Содержание питательных веществ (или количество действующих веществ) в удобрениях выражают в процентах: для азотных удобрений в пересчете на элементарный азот, а для фосфорных и калийных в пересчёте на их оксиды.

Эффективность использования удобрения во многом зависит от обоснованности выбора его виды и формы, определения оптимальной дозы и соотношения между вносимыми элементами питания, а также сроков и способов применения. Удобрения выбирают с учётом свойств почв и климатических условий, биологических и сортовых особенностей выращиваемых культур. При выборе форм удобрений необходимо учитывать отношение растений к его ионному составу, реакцию удобрения, способность корневой системы усваивать питательные вещества из труднорастворимых удобрений. Расчёт потребности в минеральных удобрениях проводят балансовым методом на плановый урожай по схеме согласно таблицы 4.

Таблица 4 Расчет доз минеральных удобрений балансовым методом


Рис. 1. Некоторые последствия недостаточного или избыточного внесения азотных удобрений

г) Разработка плана применения удобрений в севообороте и технология их внесения

Чтобы обеспечить растения питательными веществами в течение всего вегетационного периода, удобрения зачастую заделывают в почву в несколько сроков на разную глубину.

Сроки внесения удобрений могут быть различные: это допосевное (основное), припосевное (или припосадочное) и послепосевное (подкормка) удобрения.

Допосевное удобрение включает всю годовую норму органических удобрений и наибольшую часть минеральных. Это удобрение заделывают в более глубокие увлажненные слои почвы, откуда его могут использовать растения в течение всего вегетационного периода.

Припосевное удобрение вносят одновременно с посевом (посадкой) сельскохозяйственных культур на глубину 2-3см глубже семян (клубней). Это удобрение обеспечивает растения легкоусвояемыми питательными веществами, особенно фосфором, в самый начальный период жизни, когда они имеют слаборазвитую корневую систему. Нормы припосевного удобрения значительно меньше норм основного, так как растения используют его только в первые 2-3 недели жизни.

Послепосевное удобрение усиливает питание растений в отдельные критические периоды их развития, когда необходимы те или иные элементы.

Способы внесения удобрений и его сроки определяются почвенно-климатическими условиями, особенностями возделываемых культур, свойствами удобрений и организационно-хозяйственными возможностями.

Одноразовое внесение удобрений до посева оправдывается только в том случае, если применяют достаточное количество удобрений в требуемом соотношении питательных веществ. При этом снижаются затраты на удобрения и повышается их окупаемость. Многочисленными исследованиями установлено, что наиболее высокая прибавка урожая яровых культур достигается при заделывании допосевного удобрения осенью под зяблевую вспашку. Однако на легких супесчаных и песчаных почвах, на почвах с близким залеганием грунтовых вод, на крутых склонах, в районах с избыточным увлажнением, где возможны потери внесенных с осени удобрений путём их вымывания или смыва, основное удобрение следует давать в весенний период.

При посеве зерновых культур используют, как правило, гранулированный суперфосфат. 1ц простого гранулированного суперфосфата при рядковом внесении даёт дополнительно 5-6ц зерна, а при разбросном - только 1-2ц. При рядковом способе гранулированный суперфосфат используют в небольшом количестве – 10-15кг/га. Этой нормы вполне достаточно для нормального развития всходов в первый период их роста.

Весьма эффективным приёмом для повышения качества зерна являются некорневые подкормки в более поздние сроки. Нормы удобрений при некорневых подкормках устанавливают по результатам диагностики питания растений в период их вегетации.

Для кукурузы наиболее эффективна ранняя подкормка при первой междурядной обработке.

Удобрения вносят вразброс с последующей заделкой в почву или локально. При разбросном внесении удобрений должно быть обеспечено сплошное равномерное распределение удобрений по поверхности почвы. При локальном внесении туки размещаются в почве очагами различной формы. Локальное внесение удобрений по сравнению с разбросным повышает их эффективность до 20% и более. Оптимальная глубина размещения лент удобрения – 10см на суглинистых и глинистых почвах, 15см – на супесчаных и песчаных почвах при ширине лент 2-4см и расстоянии между лентами 16-20см.

Рациональное применение удобрений должно быть обеспечено только при внедрении научно обоснованной системы удобрения в севообороте. При возделывании сельскохозяйственных культур в севообороте создаются лучшие условия для более эффективного применения удобрений в связи с меньшей засоренностью посевов, более слабыми повреждениями растений специфическими вредителями и болезнями, более благоприятным водным режимом. Эффективность применения удобрений в севообороте повышается на 20-30%. При разработке системы удобрения необходимо учитывать особенности севооборота, почвенно-климатические и агротехнические условия.