Определение баланса питательных веществ в почве
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 ранняя 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.
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.