Проектирование системы удобрения сельскохозяйственных культур севооборота
Значение и задачи системы удобрения
Система удобрения – это есть долговременный план химизации земледелия, предусматривающий повышения плодородия почвы, урожайности всех сельскохозяйственных культур и улучшения качества продукции, рост производительности труда на основе осуществления комплекса принципов и мероприятий по рациональному использованию средств химизации в земледелии (Агеев, 2001).
Оптимальная система удобрений решает следующие задачи выравнивания плодородия почвы в хозяйстве; повышение урожайности сельскохозяйственных культур и улучшение качества растениеводческой продукции; обеспечение роста производительности труда.
Система удобрения базируется на следующих основополагающих принципах: физиолого-биологические особенности или внутренние условия питания сельскохозяйственных культур; почвенно-климатические условия как внешние факторы питания растений; способы удобрения, виды, формы, сроки применения средств химизации; сочетание органических и минеральных удобрений; организационно-экономические и хозяйственные мероприятия.
Рациональная система удобрения при оптимальном размещении туков предполагает снижение норм удобрений, увеличение частоты внесения, более эффективное использование почвенных запасов элементов питания, сбалансирование мобилизации и иммобилизации, гумификации и минерализации органического вещества.
На долю удобрений приходится 47% суммарного эффекта от приемов мобилизации плодородия, что касается доли в суммарном эффекте взаимодействия факторов, то она равняется сумме эффектов от почвообработки, предшественников и достигает 19% или 60 – 65% прибавки приходится на долю системы удобрений после колосовых предшественников и около 50% - после бобовых и их смесей со злаковыми (занятой пар).
Определение потребности растений в элементах питания
Основу эффективности минеральных удобрений составляют дифференцированные с учетом почвенно-климатических и других факторов и рассчитанные в зависимости от них дозы для их внесения.
Для определения оптимальных доз азотных удобрений используются данные по выносу азота урожаем и компенсации выноса этого элемента за счет удобрений с учетом предшественников или биологических особенностей культуры.
Дозы фосфорно-калийных удобрений устанавливаются по уровню планируемого урожая и обеспеченности почвы подвижным фосфором и обменным калием. Обобщение большого количества исследований, проведенных в крае, позволило установить следующую закономерность: чем хуже почва обеспечена подвижным фосфором и обменным калием, тем выше должны быть дозы удобрений, а, следовательно, и компенсация выноса этих элементов за счет удобрений. Такой вывод обосновывает первоочередное обеспечение повышенными дозами удобрений полей с низким плодородием. Отдача от них здесь будет самой высокой.
С повышением плодородия дозы удобрений снижаются, что позволяет перейти на систему удобрений в звеньях севооборотов с широким использованием рядкового фосфорного удобрения.
Для почв с низкой обеспеченностью подвижным фосфором компенсация выноса урожаем фосфора должна быть не менее 150%(1,5). При достижении содержания подвижного фосфора в почве более 30 мг/кг, дозы фосфорных удобрений должны компенсировать вынос фосфора урожаем. Коэффициент компенсации 1,0. такой подход обеспечивает поддержание бездефицитного баланса фосфора в почве и гарантирует получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур. При обосновании размеров компенсации выноса урожаем калия принято, что при хорошей обеспеченности почв этим элементом питания, калийные удобрения планируются на звено севооборота
Таблица 5- Вынос элементов питания планируемым урожаем сельскохозяйственных культур
| № полей | Чередование культур в севообороте | Планируемая урожайность, ц/га | Вынос элементов питания, кг/га | ||
| N | P2 O5 | K2 O | |||
| 1. | Занятой пар (овес + горох) | 186 | 93 | 37,2 | 55,8 |
| 2. | Озимая пшеница | 45 | 157,5 | 45 | 90 |
| 3. | Озимая пшеница | 39 | 136,5 | 39 | 78 |
| 4. | Картофель | 104 | 41,6 | 20,8 | 62,4 |
| 5. | Озимый ячмень | 34,3 | 99,5 | 37,7 | 65,2 |
| 6. | Эспарцет на семена | 10,7 | 13,9 | 8,6 | 20,3 |
| 7. | Озимая пшеница | 45 | 157,5 | 45 | 90 |
| 8. | Озимая пшеница | 39 | 136,5 | 39 | 78 |
| 9. | Суданская трава, сено | 37,4 | 63,6 | 29,9 | 86 |
| Всего за севооборот, т | х | 899,6 | 302,2 | 625,7 | |
| В среднем на 1 гектар, кг | х | 100 | 33,6 | 69,5 | |
Размещение удобрений в севообороте
Ведущей культурой в данном севообороте является озимая пшеница. Она занимает 4 поля, или 600 га.
Всего обеспеченность минеральными удобрениями (N, P, K) составляет 80 кг/га. Общее количество питательных веществ на гектар севооборотной площади составляет 80 кг/га ×9 полей = 720 кг/га.
Таблица 6- Размещение удобрений и средств защиты растений в севообороте
| № поля | Чередование культур в севообороте | Способы внесения удобрений | ||||
| допосевное | припосевное | подкормки | ||||
| Название удобрений, доза, кг/га, д.в. | Срок внесения | Название удобрений, доза, кг/га, д.в. | Название удобрений, доза, кг/га, д.в. | Срок внесения | ||
| 1. | Озимый пар |
Naa – 48 Аф – 7:35 НАФК – 24:24:24 Naa – 44 НАФК – 65:65:65 |
Сентябрь Июль Сентябрь июль |
АФ 4:20 |
Naa – 44 Nm – 30 Naa - 55 |
Март Май Март |
| 2. | Озимая пшеница |
АФ 2:10 |
||||
| 3. | Озимая пшеница |
АФ 2:10 |
||||
| 4. | Картофель |
АФ 4:20 |
||||
| 5. | Озимый ячмень |
АФ 4:20 |
||||
| 6. | Эспарцет на семена |
АФ 4:20 |
||||
| 7. | Озимая пшеница |
АФ 4:20 |
||||
| 8. | Озимая пшеница |
АФ 4:20 |
||||
| 9. | Суданская трава на сено |
АФ 4:1 |
||||
| Итого | 401 | 190 | 129 | |||
Обоснование разработанной системы удобрения
При распределении удобрений в севообороте при недостатке их в хозяйстве выделена ведущая культура – озимая пшеница. Основное удобрение вносится на два поля (3 и 8) севооборота.
Таблица 7- Обоснование сроков, способов и доз удобрений, рекомендуемых к применению в севообороте
| № поля | Культура | Обоснование и описание |
| 1. | Занятой пар (овес + горох на зеленый корм) | При посеве 4:20 кг/га д.в. Аф. После уборки внесение компоста 43 т/га – как основное удобрение под озимую пшеницу на поле № 2 |
| 2. | Озимая пшеница | При посеве 2:10 кг/га Аф. По всем остальным питательным веществам (N,P,K) обеспечивается внесенным на поле компостом |
| 3. | Озимая пшеница | Всего требуется 125 кг/га азота, 69 - P2 O5, 24 – К2 О. Под основную обработку вносится Аф – 7:35, НАФК – 24:24:24. Под культивацию Nаа – 44 |
| 4. | Картофель | После уборки озимой пшеницы вносим измельченную солому по 3,6 т/га и навозную жижу по 7,5 т/га. При посадке весной Аф – 4:20 |
| 5. | Озимый ячмень | При посеве Аф – 4:20 |
| 6. | Эспарцет на семена | При посеве Аф – 4:20 |
| 7. | Озимая пшеница | При посеве Аф – 4:20. Подкормка Nm – 30 на количество (внекорневая) |
| 8. | Озимая пшеница | Всего требуется:азота – 168 кг/га, P2 O5 – 85 кг/га, К2 О – 63 кг/га. Под основную обработку вносим НАФК – 65:65:65, Nаа – 44. При посеве Аф – 4:20, подкормка – Nаа – 55 |
| 9. | Суданская трава на сено | Запашка измельченной соломы по 3,6 т/га. При посеве Аф – 4:18 |
На каштановых почвах главное внимание уделено средней дозе полуперепревшего навоза под основную обработку почвы (№ 1). Основное удобрение дополняется припосевным. Эффе5ктивность подкормок после внесения навоза невысока (поле № 2).
При большой потребности в азоте его целесообразно вносить под одну из допосевных культиваций (на поля № 3 и № 8).
Для повышения качества зерна озимой пшеницы планируется внекорневая подкормка раствором карбамида (поле № 7). Фосфор играет существенную роль в формировании корневой системы в критический период (первые две недели после появления всходов), когда корневая система молодых растений еще развита слабо, охватывает сравнительно небольшой объем почвы. Поэтому рядковое (припосевное) удобрение – неотъемлемое звено регулирования питания растений. Доза фосфора в это время составляет P 10 – 20. Применение более высоких доз может привести к угнетению корневой системы и снижению эффекта от этого приема. Максимальное потребление питательных веществ, как привило, совпадает со временем интенсивного накопления биомассы. В это время сельскохозяйственные культуры потребляют большую часть питательных веществ.
Удовлетворяет потребности растений в питательных веществах в этот период допосевное (основное) удобрение. До посева вносят 2/3 – 2/4 нормы удобрения. С осени вносят фосфорные и калийные удобрения.
При недостаточном внесении основного удобрения для усиления питания в наиболее важные периоды, а также для улучшения качества продукции проводят подкормки. На озимой пшенице в производстве получим распространение ранневесенние, весенние и поздние подкормки удобрениями.
Расчет насыщенности 1 га севооборота удобрениями
Таблица 8- Обеспеченность сельскохозяйственных культур элементами питания
| № поля | Чередование культур | Внесено с удобрениями | ||||||||
| органическими | минеральными | всего | ||||||||
| N | P2 O5 | K2 O | N | P2 O5 | K2 O | N | P2 O5 | K2 O | ||
| 1. | Занятой пар | 215 | 107 | 258 | 4 | 20 | 219 | 127 | 258 | |
| 2. | Озимая пшеница | 2 | 10 | 2 | 10 | |||||
| 3. | Озимая пшеница | 125 | 69 | 24 | 125 | 69 | 24 | |||
| 4. | Картофель | 39 | 11 | 70 | 4 | 20 | 43 | 31 | 70 | |
| 5. | Озимый ячмень | 4 | 20 | 4 | 20 | |||||
| 6. | Эспарцет на семена | 4 | 20 | 4 | 20 | |||||
| 7. | Озимая пшеница | 34 | 20 | 34 | 20 | |||||
| 8. | Озимая пшеница | 168 | 85 | 65 | 168 | 85 | 65 | |||
| 9. | Суданская трава на сено | 16 | 7 | 36 | 4 | 18 | 20 | 25 | 32 | |
| Всего за ротацию севооборота, кг | 270 | 125 | 360 | 349 | 282 | 89 | 619 | 407 | 449 | |
| На 1 га севооборота, кг | 30 | 14 | 40 | 39 | 31 | 10 | 69 | 45 | 50 | |