Система применения удобрений в севообороте колхоза "Аджимский" Малмыжского района Кировской области

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Агрохимия - наука об оптимизации питания растений, применения удобрений и плодородия почвы с учетом биоклиматического потенциала для получения высокого урожая и качества продукции. Понятие об агрохимии постоянно совершенствовалось в связи с расширением задач этой отрасли науки и формированием новых ее экологических функций.

Такое понятие об агрохимии отражает сложную диалектическую взаимосвязь между растением, почвой, климатом и агрохимическими средствами. Изучение этой взаимосвязи является главной задачей агрохимии.

Агрохимия - молодая наука, но в самостоятельную отрасль знания она выделилась раньше, чем физиология растений. Основные положения учения о корневом питании растений разработаны агрохимиками, которые еще в конце XIX столетия обратили внимание и на биологические процессы в почве: нитрификацию, фиксацию молекулярного азота из атмосферы бобовыми культурами с участием клубеньковых бактерий. Позднее эти процессы начали изучать микробиологи. Самостоятельные дисциплины агрохимия, почвоведение, физиология растений и микробиология - не могут заменить друг друга, но агрохимики, владея глубокими знаниями сложной диалектической взаимосвязи между почвой, погодно-климатическими условиями, растениями и агрохимическими средствами, могут направленно регулировать процессы взаимодействия факторов в агроэкосистеме, добиваясь максимального хозяйственно полезного результата.

Д.Н. Прянишников - основоположник отечественной агрохимической школы - считал, что задачей агрохимии является изучение круговорота веществ в земледелии и выявление тех мер воздействия на химические процессы, протекающие в почве и растениях, которые могут повышать урожай или изменять его качество.

Удобрения создают оптимальный режим питания растений макро- и микроэлементами, направленно регулируют обмен органических и минеральных соединений, что позволяет реализовать потенциальную продуктивность растений по количеству и качеству урожая. Но и сами удобрения подвергаются воздействию растений: труднорастворимые их формы растения переводят в доступные соединения, а, обладая избирательной поглотительной способностью по отношению к отдельным элементам, создают физиологическую кислотность или щелочность минеральных удобрений.

Итак, агрохимия - это наука о взаимодействии удобрений, почвы, растений и климата, круговороте веществ в земледелии и рациональном применении удобрений.

Задачей курсового проекта является составление системы удобрений, позволяющей получить потенциальный по влагообеспеченности урожай сельскохозяйственных культур выше компенсационного уровня при прогрессивном улучшении показателей свойств почвы, определяющих её плодородие и сохранение нормальной экологической ситуации в агроландшафтах.

1. Сведения о хозяйстве

1.1 Район, хозяйство, бригада, севооборот.

Колхоз «Аджимский» организован в 1965 году, расположен в северо - западной части Малмыжского района Кировской области. От районного центра удален на 50 км, связан с ним частично профилированной гравийной дорогой и частично асфальтированной дорогой. Внутри хозяйственные связи осуществляются по профилированным грунтовым дорогам. Связь с отдаленными полями осуществляется по проселочным дорогам, что затрудняет её, особенно в весенний и осенний периоды. Расстояние до областного центра 270 км, до ближайшей пристани Воробьи 20 км, до железнодорожной станции - Вятские Поляны - 110 км.

Организационно - производственная структура хозяйства - территориальная и представлена четырьмя отделениями. Центральная усадьба размещена в с.Аджим, которая одновременно является и усадьбой третьего отделения. Усадьбы других отделений размещены в д. Исаево, д. Исаково, д. Верхняя. Хозяйство участвует в межхозяйственных связях по откорму молодняка крупного рогатого скота.

Таблица 1 - Экспликация земельных угодий.

№	Угодия	Площадь, га	% от общей площади земли	% от общей площади с/х угодий
1	Общая площадь	7972,0	100	-
2	Сельхозугодия в т. ч. Сенокосы Пастбища Пашня	5448,0 920,0 574,0 3954,0	68,3 11,5 7,2 49,6	100 16,8 10,5 72,6
3	Лес	2078,0	26,1	-
4	Кустарники	16,0	0,2	-
5	Прочие	430,0	5,4	-

На территории колхоза «Аджимский» имеются земельные угодья общей площадью 7972,0 га, в том числе сельхозугодий - 5448,0 га и прочих угодий - 2524,0 га. Обеспеченность кормовыми угодьями невысока, более половины всей территории занимают пашни. Продуктивность сельхозугодий в данном колхозе не имеет больших показателей.

1.2 Характеристика почвенного покрова поля.

По рельефу поверхность землепользования колхоза «Аджимский» представляет волнистую равнину, расчлененную оврагами и балками на более или менее широкие водоразделы.

Площадь данного поля 42 га, протяженность с запада на восток 1050 м, с севера на юг-400 м.

Крутизна склона = 0,20

= (10/24,1) = 0,4.

В переводе в 0 - уклон = 0,4/1,75= 0,20.

Исходя из расчетов можно сделать вывод, что почвы не смытые и относятся к первой категории почв, которые рекомендуют использовать под пашню.

На территории колхоза протекают две речки, сильно высыхающие летом. Грунтовые воды в колхозе залегают глубоко. Глубина грунтовых вод зависит от геологического строения и рельефа местности. В центральной части колхоза глубина залегания грунтовых вод от 12 до 18 м. . Почвенный покров этого района представлен в основном дерново-подзолистыми почвами супесчаного и легкосуглинистого гранулометрического состава.

Таблица 2 - Показатели агрохимических свойств и гранулометрический состав генетических горизонтов почвенного профиля

Показатели	Ед. измерения	Апах	А2	В1	В2
		оптим.	факт.
Мощность	см		0-23	23-38	38-74	74-132
Содержание: физ. глина	%		14,97	19,53	34,53	26,74
ил	%		3,42	4,99	20,17	17,57
Гранулометрический состав			супесчаный	супесчаный	супесчаный	супесчаный
Гумус	%	1,7-2,2	2,23	0,22	0,17	-
рНсол		5,7-6,0	5,0	4,7	5,0	4,6
Нг	мэкв/100	1,0-2,0	2,0	1,73	0,99	1,22
Al подвижный	мг/100	-	-	-	-	-
S	мэк/100	7-12	10,88	2,04	1,53	2,88
V	мэк/100	75-85	84,47	54,11	60,71	70,21
Р2О5	мг/кг	150-200	140	75	100	120
К2О	мг/кг	100-200	100	90	90	-
МЭ, ТМ (какие)	мг/кг	-	-	-	-	-

Вывод: Таким образом, гранулометрический состав почвы поля по всему профилю - супесчаный. Гумуса в пахотном горизонте содержится 2,23% (средний уровень содержания). Кислотность почвы в пахотном горизонте- нейтральная (pH=6,5). По профилю же кислотность среднекислая (от 4,6 до 5,0). Это говорит о том, что почва 2 агрогруппы.

1.3 Характеристика климатических условий

Климатические условия формируются под воздействием космических и геосферных факторов. Влияние климата проявляется как непосредственно, обуславливая водно-воздушный, тепловой, биологический, геохимический режимы почв, так и косвенно через другие компоненты биосферы.

Главными элементами климата, влияющими на формирование почв, являются атмосферные осадки и температура воздуха. Климат района, где находится колхоз «Аджимский» умеренно-континентальный и характеризуется длительным периодом отрицательных температур и значительными амплитудами колебания температуры в её годовом ходе.

Таблица 3 - Температура воздуха по месяцам

Температура по месяцам, °С
Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь	За год
-14,0	-13,1	-6,7	2,6	11,1	16,5	18,5	16,3	10,2	2,7	-5,4	-11,6	2,3

Из таблицы видно, что самым холодным месяцем является январь и самым теплым- июль.

Зима в районе умеренно холодная и умеренно снежная, в среднем за зиму бывает 3-4 дня с оттепелью. Снежный покров устанавливается около 15-18 ноября и разрушается в средине апреля, продолжительность его залегания составляет 143-148 дней. Средняя максимальная высота снежного покрова перед началом снеготаяния достигает 35-38 см.

Средняя глубина промерзания почвы на полях 84 см, но в суровые зимы или с ранними заморозками(в декабре) глубина промерзания достигает 125-130 см.

Вегетационный период- самый продолжительный в области (163-170 дней). Начинается он 21-24 апреля и оканчивается 5-8 октября. Период активного роста длится 126-135 дней. Весной он начинается 5-11 мая и заканчивается осенью 15-18 сентября. Среднемесячная температура летних месяцев наиболее высокая в июле-19° и в июне и августе 16-17°.

Таблица 4 - Среднее месячное и годовое количество осадков

Месяцы	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь	Сумма за год
Сумма осадков, мм
Ср. многол.	31	27	33	29	40	60	60	62	59	48	48	37	534

Вывод: Таким образом, наибольшее количество осадков выпадает в августе-62 мм.

Приход ФАР, температура, содержание О2, СО2 в условиях полевых севооборотов заметному регулированию не поддаются. Поэтому по агроклиматическим условиям проводим лишь расчёты потенциальной урожайности культур севооборота по обеспеченности влагой и по рекомендации адаптации приёмов использования удобрений к местным погодно-климатическим условиям.

Потенциальная биологическая продуктивность сельскохозяйственных культур по влагообеспеченности рассчитывается по формуле:

П=[(Р-С)*100]:[Квп*(100-В)*О],

где П - потенциальный урожай; Р - осадки, т/га в год (1 мм осадков = 10т/га влаги); С - сток, испарение, т/га в год (33% от Р); Квп - транспирационный коэффициент (расход влаги в тоннах для синтеза тонны абсолютно сухого органического вещества):

- для зерновых, картофеля, овощных и кормовых культур 350-500;

- для гороха и клевера 400-600 (первые цифры для условий применения удобрений, при возделывании культур на плодородных почвах);

В - стандартная влажность: зерно - 14%, сено - 19%, картофель, сочные корма - 78%;

О - сумма отношений основной и побочной продукции: картофель 1:0,7=1,7; яровые зерновые 1:1=2,0; озимая рожь 1:1,3=2,3.

2. Техническое задание

Цель курсового проекта состоит в разработке системы применения удобрений на конкретном поле, позволяющей:

- обеспечить прогрессивное повышение урожая зерновых до 5,0-6,0т/га, зернобобовых до 2,5-3,0т/га, картофеля до 30,0-35,0т/га, клевера на зелённую массу до 25,0-30,0т/га, льна-долгунца (волокно) до 0,5-0,6т/га и зелённой массы силосных культур до 45 т/га.

- довести показатели основных агрохимических свойств почвы до оптимальных уровней при научно обоснованном состоянии баланса гумуса, основных элементов питания и сохранения благоприятной экологической ситуации в агроценозе.

2.1 Набор культур и севооборот

Таблица 5 - Чередование, урожайность сельскохозяйственных культур в севообороте

Год	Культура	Урожайность, т/га
		фактическая	проектная	Потенциальная по влагообеспеченности
1	Пар занятый (картофель ранний)	18,3	20	22
2	Озимая рожь	1,2	2,4	4,2
3	Клевер 1 г.п.	3,2	4,5	8,1
4	Клевер 2 г. п	3,2	4,5	8,1
5	Овес	1,2	4	4,8

Потенциальная биологическая продуктивность сельскохозяйственных культур по влагообеспеченности рассчитывается по формуле:

П=[(Р-С)*100]:[Квп*(100-В)*О],

где П - потенциальный урожай;

Р - осадки, т/га в год (1 мм осадков = 10т/га влаги);

С - сток, испарение, т/га в год (33% от Р);

Квп - транспирационный коэффициент (расход влаги в тоннах для синтеза тонны абсолютно сухого органического вещества):

- для зерновых, картофеля, овощных и кормовых культур 350-500;

- для гороха и клевера 400-600 (первые цифры для условий применения удобрений, при возделывании культур на плодородных почвах);

В - стандартная влажность: зерно - 14%, сено - 19%, картофель, сочные корма - 78%;

О - сумма отношений основной и побочной продукции: картофель 1:0,7=1,7; яровые зерновые 1:1=2,0; озимая рожь 1:1,3=2,3. Среднегодовая сумма осадков (Р) = 534 мм/год, для перевода в т/га -534*10 = 5340 т/га в год.

С - сток (33% от Р) = 5340*0,33 = 1762,2 т/га.

1) Ранний картофель

П= 328300:[400*(100-78)*1,7]=22 т/га.

2) Озимая рожь

П=328300:[400*(100-14)*2,3]=4,2 т/га

3) Клевер 1 г.п.

П=328300:[500*(100-19)*1,0=8,1 т/га

4) Клевер 2 г.п.

П=328300:[500*(100-19)*1,0]=8,1 т/га

5) Овес

П=328300:[400*(100-14)*2,0]=4,8 т/га

2.2 Биологические особенности минерального питания культур

Нет культур, не требовательных к почвенным условиям. Растения могут произрастать на любой почве, но получение рентабельного урожая обеспечивается только на плодородной почве, при посеве качественными семенами проведении всех полевых работ вовремя и качественно.

Картофель - в составе сухого вещества картофеля обнаружено 26 различных химических элементов. Однако в условиях большинства почвенно-климатических зон страны, картофель наиболее часто испытывает потребность в трех основных элементах - азот, фосфор, калий.

В среднем картофель выносит из почвы N - 50кг, Р2О5 - 20 кг, К2О - 90 кг и около 40 кг СаО и 20 кг MgО. Количество выносимых питательных веществ разными по величине урожаями картофеля колеблется в широких приделах.

Таким образом, из основных элементов питания он потребляет больше всего калия, затем азота и меньше фосфора, что необходимо учитывать при расчете норм удобрений.

Потребление картофелем питательных веществ резко увеличивается с ростом урожаев, но не прямо пропорционально.

В первый период жизни картофель требует немного питательных веществ.

Содержание питательных веществ в ботве колеблется более резко, чем в клубнях. В период клубнеобразования в значительной мере используются на рост клубней азот, фосфор, калий и другие элементы, накопленные в ботве. Для выращивания мощной ботвы в период от появления всходов до клубнеобразования необходимо интенсивное азотное питание картофеля, однако избыточное, особенно одностороннее питание азотом после цветения, вызывает рост ботвы, задерживает процесс клубнеобразования.

Калийное питание картофеля имеет большое значение в период формирования ботвы, образования и роста клубней. Если уровень калийного питания картофеля до бутонизации был достаточно высоким, то снижение его в последующем не оказывает существенного влияния на урожай клубней.

Наибольшее количество питательных веществ картофель потребляет в период интенсивного нарастания надземной массы и клубнеобразования. К концу вегетации поступление питательных веществ уменьшается и прекращается в начале засыхания листьев. Ко времени цветения картофель потребляет около 60% азота, немного меньше фосфора и 50% калия, от общей потребности в этих элементах.

Степень отзывчивости картофеля на азот, фосфор и калий в зависимости от типа почв различна. Потребность картофеля в основных элементах питания меняется в зависимости от условий его выращивания, доз и сортов удобрений, применяемых в севооборотах. Картофель хорошо переносит кислую реакцию среды. На почвах, нуждающихся в извести, картофель благоприятно отзывается на непосредственное внесение извести. При этом значительно повышается эффективность минеральных удобрений.

Ленточное внесение удобрений в борозду при посадке картофеля эффективнее в сравнении с разбросным внесением их под перепашку зяби.

Для картофеля можно применять любые источники азотного питания. На супесчаных почвах внесение извести полностью не выравнивает различные формы азотных удобрений. В этом случае необходимо вносить магний. Формы фосфорных удобрений не вызывают резких изменений урожая. Это подтверждает низкую потребность картофеля в фосфорных удобрениях, особенно на фоне навоза.

Различные формы калийных удобрений в зависимости от свойств почвы по-разному действуют на картофель. На почвах лёгкого гранулометрического состава калийно-магнезиальные соли эффективнее хлористого и сернокислого калия. Внесение каинита на этих почвах значительно понижает урожай клубней, что, по-видимому, связано с вредным для картофеля увеличением концентрации солей в почвенном растворе при внесении низкопроцентного удобрения. Бесхлорные формы калийных удобрений часто более эффективны, чем хлористый калий. Они способствуют повышению не только урожая картофеля, но и содержанию крахмала в клубнях. Лучшее действие на урожай картофеля оказывают сульфат калия, калимагнезия и калийная селитра по сравнению с хлорсодержащими калийными удобрениями. Присутствие магния в удобрениях оказывает положительное действие на урожай клубней и их крахмалистость.

Весьма эффективны под картофель сложные удобрения.

Картофель положительно реагирует на повышенные дозы навоза. Высшая оплата навоза приростом урожая получается на подзолистых почвах при внесении до 40 т навоза на 1 га.

На лёгких почвах навозный фон часто усиливает действие азотных удобрений по сравнению с безнавозным фоном.

Итак, азотные удобрения усиливают рост ботвы, удлиняют период вегетации и физиологического вызревания клубней. Если картофель убирают после завершения процессов образования крахмала, то качество клубней будет хорошее. Фосфор ускоряет развитие растений, в том числе и процесс клубнеобразования, тем самым сокращает вегетационный период. Калий так же в большинстве случаев улучшает качество клубней. На качество клубней влияют формы применяемых удобрений. Действие удобрений на качество клубней зависит от сортов картофеля.

Озимая рожь - высокопродуктивная культура для полей области. Среди злаковых хлебов озимая рожь является менее требовательной культурой к почве и климатическим условиям.

Рожь даёт сравнительно высокие и устойчивые урожаи на лёгких почвах и успешно переносит временные засушливые периоды. Она переносит кислотность, но может произрастать и на слабощелочных почвах. Но на урожае ржи отрицательно сказывается сильнокислая реакция среды. Известкование почв под этой культурой является одним из мероприятий для повышения её урожая.

Прорастание озимой ржи начинается при температуре +1-2С (оптимальная +25С).

Рожь - культура малотребовательная к почвам. Она может расти ина песчаных и на тяжёлых глинистых почвах.

Озимая рожь - самая холодостойкая культура среди зерновых хлебов. Внесение калийных и фосфорных удобрений приводит к повышению морозостойкости растений. Калий и фосфор повышают водоудерживающую способность коллоидов протоплазмы и стойкость белковых соединений.

Озимая рожь потребляет сравнительно большое количество азота с самого начала роста и развития. Однако особенно повышенная потребность в азоте наблюдается рано весной, когда процессы нитрификации в почве протекают слабо. На малоокультуренных почвах, так же как и на бедных песчаных, озимая рожь с осени озимая рожь нуждается в азотных удобрениях.

На калийные удобрения озимая рожь средне реагирует. При обеспечении потребности растений в калии развиваются более сильные растения, имеющие прочные стебли. Недостаток калия приводит к ослаблению ассимиляционной деятельности растений, замедлению оттока пластических веществ из листьев к растущим органам растений. Особенно большое значение имеет применение калийных удобрений на песчаных почвах.

В течение вегетационного периода поглощение питательных веществ происходит неравномерно. Так озимые культуры в фазу кущения поглощают Ѕ азота требуемую для всей вегетации, а по времени 2/3 всего необходимого ей количества этого элемента питания. При посеве озимой ржи по чистому пару, пласту многолетних трав или сидеральным парам внесение азотных удобрений под посев не требуется. Для более высокого урожая озимых необходимо в ранние сроки весной произвести азотные подкормки.

Максимальное потребление таких элементов питания как фосфор и калий приходится на фазу выхода в трубку, колошения. Так же эффективны рядковые подкормки гранулированным суперфосфатом (10-12 кг д. в. на га). Такие подкормки помогают растениям перенести неблагоприятные погодные условия.

На бедных почвах озимая рожь может испытывать нужду в магнии кальции, железе, меди, марганце, боре и др. Потребность в магниевых удобрениях возрастает при систематическом внесении аммиачных удобрений, которые подкисляют почву и способствуют вымыванию из почвы значительного количества магния.

Учитывая, что рожь часто возделывается на бедных почвах, внесение удобрений имеет большое значение для повышения её урожаев. Так на формирование 1 т зерна рожь потребляет в среднем 25-30 кг азота, 10-15 кг фосфора и 20-25 кг калия.

Под озимую рожь можно вносить как минеральные, так и органические удобрения. Из органических используют навоз, навозную жижу, птичий помёт, зелёные удобрения, различные компосты. Но при посеве ржи по занятым парам его лучше вносить под парозанимающую культуру. Хороший результат получается при компостировании навоза с фосфорной мукой.

Зелёное удобрение на лёгких супесчаных почвах по эффективности часто не уступает навозу.

Урожай озимой ржи тесно связан с рН почвы, содержанием подвижного фосфора и калия в почве, количеством осадков за период интенсивного роста ржи и дозами азотных, фосфорных и калийных удобрений.

Всю норму фосфорных и калийных удобрений необходимо вносить один раз до посева озимой ржи. В подкормке они менее эффективны. Эффект в этом случае может быть, если по каким-либо причинам их не удалось снести в основном приёме, до посева ржи.

Клевер - эта культура относится к бобовым культурам, соответственно, как и все бобовые культуры способна усваивать атмосферный азот, при помощи клубеньковых бактерий. Поэтому под клевера не вносятся повышенные дозы азотных удобрений. В связи с этим под клевер вносят только стартовые дозы азотных удобрений, это связано, с тем, что в начальные этапы развития азотофиксирующие бактерии не развиты и не способны обеспечить растение достаточным количеством азота. Фосфорные и калийные удобрения напротив вносятся и перед посевом и осенью, если клевер будут оставлять на следующий год. Осеннее внесение фосфорно-калийных удобрений позволяет лучше перезимовать клеверам. Так же применяют такой способ как обработка семенного материала азотофиксирующими бактериями (нитрогин, ризоторфин), которые в начальных стадиях помогают растению с недостатком питательных элементов, так же эффективно применение молибденовых микроудобрений. Молибден не только повышает урожайность клевера, но и повышает его качество, что является не маловажным фактором при использовании клевера на зеленый корм скоту.

С урожаем 50-70 ц сена клевер выносит из почвы 30-65 кг фосфора, 70-120 кг калия, 120-170 кг кальция, 37-52 кг магния. Клевер хорошо отзывается на фосфорные и калийные удобрения, хорошо реагирует на известкование на кислых почвах при внесении магниевых удобрений на песчаных почвах, медных - на торфяных и минеральных почвах, молибдена - на дерново-подзолистых почвах.

Клевер не выносит кислых почв, высокое содержание в почвах подвижных форм алюминия и марганца.

Корни клевера обладают способностью усваивать фосфор из труднорастворимых соединений. При возделывании клевера удобрение вносят под покровную культуру: при посеве покровной культуры - гранулированный суперфосфат в количестве 10-15 кг фосфора на 1 га, затем - в первый год пользования травами после первого укоса и по травам второго гола пользования.

Клевер хорошо отзывается на внесение навоза, различных компостов (до 20 т/га) под покровную культуру. Клевер красный лучше отзывается на внесение фосфорных и калийных удобрений под покровную культуру, чем поверхностно в подкормку.

При недостаточном количестве удобрений под покровной культурой, то после её уборки следует дать фосфорные и калийные удобрения. Подкормка более целесообразна в ранние сроки жизни клевера. Дозы удобрений на дерново-подзолистых почвах: фосфор - 30кг, калия - 50-60кг на 1 га.

Лучшее фосфорное удобрение для поверхностного внесения - суперфосфат, а для основного внесения под покровную культуру - фосфоритная мука. Лучшими формами калийных удобрений под клевер являются сернокислый калий, калимагнезия и высокопроцентные калийные удобрения; они улучшают зимостойкость растений и повышают урожай.

Для клевера важное значение имеет молибден и бор. В качестве молибденового удобрения используют молибденизированный суперфосфат или молибденово-кислый аммоний.

3. Известкование

3.1 Нуждаемость почвы в известковании

Известкование - внесение в почву кальция (и магния) в виде карбоната, окиси или гидроокиси для нейтрализации кислотности.

Это приём химической мелиорации, направленный не только на нейтрализацию избыточной кислотности почвы, но и на улучшение её агрохимических, агрофизических и биологических свойств, обеспечение растений кальцием и магнием, мобилизацию и иммобилизацию макро- и микроэлементов в почве, создание оптимальных физических, водно-физических, воздушных и других условий жизни культурных растений.

Нуждаемость почв в известковании устанавливается с учётом содержания подвижного алюминия и показателей кислотных свойств генетических горизонтов почвенного профиля.

Почва на нашем поле относится ко II агрогруппе. Это почвы кислые с небольшим содержанием подвижного алюминия (в пахотном слое 4 мг на 100 г почвы). Здесь рекомендуется сначала вносить фосфоритную муку (в кислую почву), затем известковать. Так как в нашем случае рНсол= 6,5 в пахотном слое, а степень насыщенности основаниями в среднем составляет 84,4%, почва близко к нейтральному типу, следовательно, известкование не требуется. Но так как почва относится ко II почвенной агрогруппе, на нижележащих слоях кислотность более низкая, то можно сделать вывод о том, что почва была ранее известкована. Поэтому через некоторое время потребуется снова известкование.

3.2 Установление норм извести

Оптимальная степень известкования устанавливается в соответствии с особенностями почвы и возделываемыми на ней культурами.

Точную норму внесения извести устанавливают по гидролитической кислотности (Нг мгэкв на 100г), умножая ее на коэффициент 1,5. Учитывается так же механический состав почвы и особенности возделываемой культуры.

Д=1,5*Нг.

Норма известкового удобрения устанавливается как традиционными ориентировочными способами по показателю Нг пахотного слоя, так и на основе принадлежности почвы к той или иной агрогруппе по кислотным свойствам профиля - более дифференцированному методу относительно почвы.

Норма СаСО3 определяется по формуле:

Д=(рНопт-рНфак)*Н*10,

где Д - доза, норма СаСО3 т/га; Н - норматив затрат на 0,1 рН KCl т/га.

3.3 Выбор вида и времени внесения удобрения в почву

Рассмотрим два принципиально различных химических мелиоранта. Одна группа - традиционная известняковая мука из природных известняков, второй мелиорант - карбонат кальция химического синтеза (далее ККС), получаемый в процессе производства минеральных удобрений (Кирово-Чепецкий завод минудобрений). При использовании известняковой муки максимальный сдвиг рН в сторону щелочного интервала наблюдается на 4 - 5 год после внесения, а при работе с ККС - уже в год внесения. Таким образом, путем подбора нужного мелиоранта, земледелец имеет возможность совместить время максимального сдвига показателя рН в сторону щелочного интервала со временем размещения на данном поле наиболее отзывчивых на известкование культур. При этом последействие ККС короче, чем известняковой муки - 4-5 лет.

Выбранное известковое удобрение - ККС (карбонат кальция химического синтеза). Удобрение производится на Кирово-Чепецком химическом комбинате, является отходом промышленности. Это удобрение имеет ряд преимуществ:

· Это удобрение высококонцентрированное (содержание СаСО3 89%).

· Быстрое взаимодействие с почвой (тонкий мех. состав).

· Быстро действует - сдвиг рН в конце 1-го начале 2-го года после внесения, на 4-5 год затухает.

· Хорошие физико-химические свойства (не слёживается, СаСО3 в виде кристаллов).

· Содержит достаточное количество Р и N (это играет определённую положительную роль, так как почвы бедны фосфором).

Но это удобрение имеет недостаток - при его применении повышается содержание стронция (так как стронций входит в состав удобрения). Необходимо соблюдать соотношение в почве Са:Sr как 160:1.

3.4 Баланс кальция

Кальций играет важную роль в фотосинтезе и передвижении углеводов, в процессах усвоения азота растениями. Недостаток кальция сказывается прежде всего на состоянии корневой системы, рост корней замедляется, не образуются корневые волоски, корни ослизняются и загнивают. При дефиците кальция тормозится также рост листьев, у них появляется хлороз, затем они желтеют и преждевременно отмирают. Кальций не может реутилизироваться, поэтому признаки кальциевого голодания проявляются прежде всего на молодых листьях.

Таблица 6 - Баланс кальция в севообороте.

Культуры	Плановая урожайность, т/га	Вынос СаО, кг/т	Вынос СаО, кг/га	Вынос в СаСО3, кг/га	Вымывание СаСО3, кг/га	Эрозионный сток СаСО3, кг/га	Всего потерь СаСО3, кг/га
Пар занятый (ранний картофель)	20	8,3	166	296,3	300	-	596,3
Озимая рожь	2,4	3,8	9,2	16,42	150	-	166,4
Клевер 1г.п.	4,5	23,5	105,8	188,9	150	-	338,9
Клевер 2г.п.	4,5	23,5	105,8	188,9	150	-	338,9
Овес	4	5,4	21,6	38,6	150	-	188,6
Итого		64,5	408,4	729,1	1000	-	1629,1

Вывод: За ротацию севооборота теряется СаСО3 - 1629,1 кг/га, поэтому для обеспечения бездефицитного баланса кальция необходим его приход в количестве 1629,1 кг/га.

4. Гумус в почвах

Гумус -это часть органического вещества почвы, представленная совокупностью специфических и неспецифических органических веществ почвы за исключением соединений, входящих в состав живых организмов и их остатков. Гумус состоит из гуминовых, фульвокислот и гуминов. В почве постоянно происходят процессы по восстановлению запасов гумуса за счет растительных остатков. В почве протекают два процесса разрушение гумуса и его минерализация. В зависимости от того, какой процесс преобладает, будет уменьшаться или увеличиваться общее количество гумуса почвы.

Перед нами стоит задача по созданию бездефицитного баланса гумуса в почве и по возможности его повышение, с целью повышения плодородия почвы за ротацию севооборота. Для этого нам необходимо определить запасы гумуса, приход, потери и состояние баланса.

Существуют разные методы этих расчётов: по балансу азота или углерода, по коэффициентам (нормативам) минерализации и синтеза гумуса.

4.1 Запасы гумуса в почве

Общий запас гумуса в пахотном горизонте = Г * П * Д,

где: Г - содержание гумуса, %; П - мощность пахотного слоя, см; Д - объемная масса почвы:

- песчаные и супесчаные 1,4;

- легкосуглинистые 1,3;

- средне и тяжелосуглинистые 1,2.

Общий запас гумуса = 2,23 * 23 * 1,4 = 72 т/га - содержится в пахотном горизонте равном 23 см.

4.2 Потери гумуса

Величина ежегодной минерализации гумуса (в % от общих запасов) определяется биологическими особенностями роста и развития возделываемой культуры, уровня урожаев, почвенно-климатическими условиями.

Таблица 7 - Прогноз минерализации гумуса

Год	Культура	Минерализация гумуса
		%	т/га
1	Пар занятый (картофель ранний)	3,8	2,7
2	Озимая рожь	2,1	1,5
3	Клевер 1г.п.	0,7	0,5
4	Клевер 2 г. п.	0,7	0,5
5	Овес	1,9	1,4
Итого за 5 лет	-6,5

Вывод: Величина минерализации гумуса за период ротации в данном пятипольном севообороте составляет 6,5 т/га. Потерь гумуса при эрозионном сносе пашни не наблюдается, так как почвы не смытые.

4.3 Синтез гумуса

Источники органического вещества

Выход навоза определяется из расчёта накопления 6 тонн подстилочного навоза от условной головы за стойловый период (210 суток).

Таблица 8 - Выход навоза

№ п/п	Вид животных	Поголовье	Выход навоза, т
		по видам	усл. гол.
1	КРС, взрослое стадо	400	400	2400
2	Молодняк КРС: до 1 года	390	468
3	старше 1 года	300	450
Итого		400

Площадь пашни = 3954 га.

Выход навоза на 1га за 5лет=0,48*5=2,4т.

Так как насыщенность навозом менее 10 т, то навоза в хозяйстве недостаточно.

Таблица 9 - Прогноз синтеза гумуса

Субстрат	Синтез гумуса, т
Наименование	т/га	Из 1 тонны	Всего, т/га
Навоз	3,0	0,06	0,18
Ранний картофель	25,0	0,05	1,25
Солома зерновых	1,8	0,15	0,27
Корневые, пожнивные остатки:
озимой ржи	2,5	0,15	0,38
ячменя	2,8	0,15	0,42
клевера	25	0,15	3,75
яровой пшеницы	2,7	0,15	0,41
Итого	+6,7

Вывод: Синтез гумуса за ротацию севооборота равен 6,7 т/га.

При низких урожаях сельскохозяйственных культур относительная доля растительных остатков возрастает, а абсолютные величины выше на высокопродуктивных почвах.

4.4 Баланс гумуса

Разница в величине минерализации гумуса и его синтеза из растительных остатков возделываемых культур, из ОУ (сумма минерализации и сумма синтеза за ротацию звена севооборота) даёт представление о состоянии баланса гумуса.

В случае отрицательного баланса гумуса, необходимо определить требуемое количество органических удобрений (органического субстрата) для создания бездефицитного его баланса, ещё лучше положительного.

Количество органических удобрений, необходимое для синтеза гумуса в размере его дефицита, определяем:

НОУ=Дг:Кг,

где НОУ - насыщенность пашни органическими удобрениями, необходимая для создания бездефицитного баланса гумуса, т/га;

Дг - дефицит гумуса в т/га за ротацию севооборота;

Кг - коэффициент гумификации субстрата.

Дефицит баланса гумуса за звено севооборота равен 7,7-6,7=1,0 т/га.

Определяем требуемое количество торфонавозного компоста для создания бездефицитного баланса гумуса.

НОУ=1,0/0,06=16,7 т/га. Следовательно, за ротацию севооборота необходимо заготовить 19 (в том числе 2,4 т навоза) т/га торфонавозного компоста.

4.5 Мероприятия по достижению бездефицитного баланса гумуса

Предусматриваются мероприятия:

ь по снижению потерь гумуса - исключение чистых паров, уменьшение промывного режима (использование культур сплошного сева) и др.;

ь по увеличению прихода органического вещества в почву (введение занятых и сидеральных паров, пожнивных посевов, увеличение урожайности, масштабов применения органических удобрений, в том числе использование соломы, торфонавозных компостов и других источников органического вещества).

При наших условиях для достижения бездефицитного баланса гумуса необходимо использовать запашку соломы озимой ржи и внесение торфонавозного компоста с добавлением 2-4% фосфоритной муки. Торфонавозный компост вносим под ранний картофель, т. к. эта культура требует внесения большого количества органических удобрений.

5. Применение органических удобрений

Площадь поля - 42 га, размеры 1050 м*480 м. Норма внесения торфонавозного компоста 19 т/га.

Определение необходимого числа агрегатов. Имеется 2 погрузчика ПФП-1,2, грузоподъемностью 1,5 т (100 т/час), которые будут работать у двух противоположных рядов штабелей. Время загрузки разбрасывателя РОУ-6 (грузоподъемностью 6 т, ширина захвата 6 м) - 3,3 мин. При данной норме внесения с одной загрузки можно удобрить площадь в 3158 м2 (19 т на 10000 м2 - 6 т на х м2), рабочий ход агрегата составит (3158 м2 : ширину захвата 6 м) 526 м. Это расстояние при скорости 5 км/ч (5000 м агрегат проходит за 60 мин, 526 м за х мин) агрегат проходит за 6 мин. Для синхронной работы на каждый погрузчик надо иметь 2 разбрасывателя торфокомпоста (один находится под погрузкой, другой в работе).

Из предыдущих расчетов видно, что при расположении рядов штабелей с интервалом примерно 526 м длина холостых пробегов будет минимальной. При длине поля 10500 м на поле целесообразно расположить 2 ряда штабелей (1050 : 526). Расход торфокомпоста составляет 1 т на каждый метр ширины захвата агрегата (грузоподъемность 6 т : ширина захвата 6 м = 1 т). Следовательно, при ширине поля 400 м в каждом ряду штабелей надо иметь 400т торфокомпоста, а в штабелях двух крайних рядов - вдвое меньше (разбрасывание идет только в одну сторону от штабеля). Если расположить удобрения сплошной лентой, практически холостых пробегов не было бы, но это не реально, надо формировать штабеля. Оптимальная ширина штабеля органических удобрений 5-6 м, высота - до 2 м (при этом на 1 пог.м штабеля приходится около 8 т удобрений), длина 10-20 м. В нашем случае в ряду может быть 2 штабеля по 200 т навоза в каждом, а в штабелях крайних рядов - по 100 т.

6. Применение минеральных удобрений

Потребность в минеральных удобрениях определяется с учетом биологии минерального питания возделываемых культур и сортов, уровня планируемых урожаев и применения органических удобрений, содержания в почве усвояемых соединений элементов питания. При этом необходимо учитывать последействие удобрений и биологии предшествующей культуры. Поэтому все расчеты ведутся, по меньшей мере, для пятилетнего звена севооборота по каждому полю в порядке:

· установление норм удобрений для каждой культуры звена севооборота;

· составление баланса элементов питания в звене ротации севооборота;

· корректировка норм удобрений с учетом баланса элементов питания в севообороте, достижений науки и передового опыта по минимизации количества удобрений и затрат на их применение;

· выбор доз, форм удобрений и приемов, способов их использования.

Применение минеральных удобрений один из важнейших факторов, влияющих на повышение урожайности растений, их качества, а так же сохранения и повышения плодородия почвы.

Для эффективного использования, правильного хранения и транспортировки минеральных удобрений необходимо знать их физические, химические свойства, степень растворимости в воде.

Минеральные вещества содержат питательные вещества в виде солей. В зависимости от того какие питательные вещества в них находятся, минеральные удобрения подразделяют на две группы: простые и комплексные (сложные).

К простым относятся удобрения одностороннего действия такие как азотные, фосфорные, калийные.

Комплексные удобрения содержат два и более компонента питательных веществ.

6.1 Расчет норм удобрений

Из многочисленных способов расчёта норм удобрений практическое применение нашли лишь следующие.

· Расчет норм удобрений по нормативам затрат.

На основании обобщения экспериментальных материалов для каждой земледельческой зоны РФ установлены нормативы затрат элементов питания в удобрениях для создания единицы растениеводческой продукции. Этот метод применим для прогнозного определения потребности в удобрениях.

Потребность в удобрениях проводят проводят по формуле:

НN=У*ЗN*КN,

где HN - норма азота, кг/га;

У - планируемый урожай, т/га;

ЗN - норматив затрат азота;

КN - поправочные коэффициенты к нормативам затрат.

Аналогично рассчитывают потребность в фосфорных и калийных удобрениях, используя поправочные коэффициенты на обеспеченность почвы фосфором и калием.

Таблица 10 - Поправочные коэффициенты к нормативам затрат удобрений

Почва	Кр	Кк
Дерново-карбонатная, тёмно-серая лесная	1,5	1,0
Светло-серая лесная	1,0	0,9
Дерново-подзолистая суглинистая	0,8	0,8
Дерново-подзолистая супесчаная	0,6	0,6

При размещении зерновых культур после клевера норму азотных удобрений целесообразно снижать на 15 - 20%. По хорошо удобренным пропашным культурам также снижаем нормы удобрений на 15-20%.

Расчеты по данному севообороту:

1. Ранний картофель НN = 12 * 4,7*1,2 = 67,7кг/га

Нр = 12*4,5*0,6 = 32,4 кг/га

Нк = 12*5*0,6 = 36 кг/га

2. Озимая рожь НN = 1,4*33*1,2 = 55,4 кг/га

Нр = 1,4*33*0,6 = 27,7 кг/га

Нк = 1,4*28*0,6 = 23,5 кг/га

3. Ячмень с подсевом клевера НN = 2,5*33*1,2 = 99 кг/га

Нр = 2,5*33*0,6 = 49,5 кг/га

Нк = 2,5*28*0,6 = 42 кг/га

4. Клевер І г. п. НN = 25*11,3*1,2 = 339,0 кг/га

Нр = 25*9,6*0,6 = 144,0 кг/га

Нк = 25*12,6*0,6 = 189,0 кг/га

5. Яровая пшеница НN = 3,0*33*1,2 =118,8 кг/га

Нр = 3,0*33*0,6 = 59,4 кг/га

Нк = 3,0*28*0,6 = 50,4 кг/га.

· Метод поправок к среднерекомендуемым дозам.

Во всех земледельческих зонах страны на основании данных полевых опытов разработаны среднерекомендуемые нормы удобрений. Эти нормы учтены для почв с различным содержанием усвояемых форм фосфора и калия.

Преимущество метода: простота, особенно при отсутствии данных, характеризующих почвенные условия хозяйства, выноса и использования элементов питания почвы и удобрений.

Недостаток метода: не позволяет детально учитывать пестроту почвенного покрова, биологии минерального питания возделываемых культур и вести учёт, контроль над состоянием баланса элементов питания в агроценозах.

Таблица 11 - Среднерекомендуемые нормы удобрений.

Культура	N	Содержание в почве, мг/кг
		P2O5	K2O
Ранний картофель	40	130	80
Озимая рожь	80	100	60
Ячмень с подсевом клевера	60	120	40
Клевер 1 г.п.	-	100	60
Яровая пшеница	60	120	40

Эти методы получили широкое распространение в фермерских хозяйствах Европы особенности, которых сводятся к следующим положениям:

- устанавливаются минимальный уровень содержания элементов питания, оптимальный уровень кислотности по каждому полю. Систематически контролируют содержание в почве фосфора, калия, кальция, магния и целого ряда микроэлементов;

- нормы удобрений рассчитывают по каждому полю для всех культур звена севооборота;

- ежегодно уточняют норму азотных удобрений, бактериальных и других препаратов;

- норма удобрений состоит из «поддерживающего» для восполнения выноса элемента питания урожаями, инфильтрационными водами, необменной фиксации и из «восстанавливающего» для обеспечения накопления элемента питания в почве до уровня, необходимого для данного севооборота;

- эффективность системы удобрения контролируется величиной урожая сельскохозяйственных культур и характером изменения содержания элементов питания в почве. Предпочтение отдается почвенным анализам. Считается, что на хорошо сбалансированном по всем показателям почве не может формироваться урожай плохого качества.

7. Баланс элементов питания

Состояние баланса элементов питания оценивается по отношению прихода к расходу элемента питания в кг/га и в процентах. Этот показатель по азоту должен быть в пределах 100 %, по фосфору не ниже 150 % на почвах с содержанием фосфора выше 50 мг/кг и около 200 % , если ниже 50 мг/кг. Допускается отрицательный баланс по калию до 25% на глинистых и суглинистых почвах (здесь возможен гидролиз калийсодержащих минералов, с высвобождением элемента в доступное для растений состояние), где его содержание выше 100 мг/кг, а при более низких уровнях содержания баланса калия также должен быть не менее 100%. Если соотношение приход: расход ниже указанных величин, норму удобрений рекомендуется увеличить, наоборот, если оно выше приведенных величин - уменьшить.

Таблица 12 - Баланс элементов питания, кг/га.

Показатели	Культуры	Сумма за ротацию, кг/га
	Ранний картофель	Озимая рожь	Ячмень с подсевом клевера	Клевер 1 г.п.	Яровая пшеница
Азот
Расход: вынос урожаями вымывание эрозионный снос	74,4	42,0	75,0	125,0	90,0	406,4
	10	10	10	10	10	50,0
	-	-	-	-	-	-
Всего за ротацию	456,4
Приход: азотфиксация	-	-	-	158,0	-	158,0
в удобрениях :органических	250,0	-	-	-	-	250,0
минеральных	67,7	55,4	99,0	339,0	118,8	679,9
Всего за ротацию	1087,9
Баланс: 631,5 кг/га в год, в % 238,4
Фосфор
Расход: вынос урожаями	28,8	16,8	27,5	55,0	33,0	161,1
эрозионный снос	-	-	-	-	-	-
Всего за ротацию 161,1
Приход в удобр.: органических	30,0	-	-	-	-	30,0
минеральных	32,4	27,7	49,5	144,0	59,4	313,0
Всего за ротацию 333,0
Баланс: 171,9 кг/га в год, в % 206,7
Калий
Расход: вынос урожаями	174,0	36,4	55,0	175,0	75,0	515,4
эрозионный снос	-	-	-	-	-	-
Всего за ротацию 515,4
Приход в удобр.: органических	100,0	-	-	-	-	100,0
минеральных	36,0	23,5	42,0	189,0	50,4	340,9
Всего за ротацию 440,9
Баланс: - 74,5 кг/га в год, в % 85,5

Вывод: При внесении рассчитанных доз минеральных удобрений получаем передозировку удобрениями по азоту и фосфору, по калию в свою очередь получили отрицательный баланс, но для данного севооборота этот показатель приемлем, т. к. на данном типе почвы допускаются отклонения в данных пределах. Исходя из этого, будем применять дозы удобрений с учетом корректировки.

Величина потерь элементов питания путем вымывания, эрозионного сноса сильно варьирует в зависимости от характера почвенного и растительного покрова, гидрологического режима и др. условий. Усредненные величины вымывания азота могут быть принятыми в следующих размерах (кг/га в год, последние показатели для избыточно увлажненных почв):

Потери азота, фосфора, калия и других элементов при эрозионном сносе пахотного слоя могут быть рассчитаны по их содержанию в почвах (для азота рекомендуется в размере 5 % от потерь гумуса). В приходной части баланса учитывается количество элементов питания, внесенных в составе органических и минеральных удобрений.

Фиксация атмосферного азота клубеньковыми бактериями принимается в размере 2/3 его содержания в урожае (коэффициент Гопкинса-Петерсона) и в корневых, пожнивных остатках - 10 кг/га на каждую тонну урожая. Допускается, что накопление биологического азота (в корневых и пожнивных остатках) возможно лишь при урожаях свыше 2,0 т сена и 1,2 т зерна с 1 га бобовых культур.

7.1 Корректировка норм удобрений, прогноз изменения содержания фосфора и калия в почвах

Корректировка норм удобр...