Оптимальный план распределения минеральных удобрений, который обеспечивает максимум товарной продукции

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 т\га можно при равновеликих полях внести под пропашные культуры (первое поле) 70 т\га, а под озимые (второе поле) – 30 т/га, так как масса их на 8 полей равна 100 т\га. 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.