Разработка системы удобрения в хозяйстве

Преобладающая часть почв нечернозёмной зоны характеризуется низким естественным плодородием, бедна органическим веществом и зольными элементами питания растений, имеет высокую кислотность. Основой высоких урожаев на таких почвах являются удобрения. Сегодня, как и полвека назад, справедлива мысль К.А.Тимирязева о том, что всё искусство земледелия, в конечном счете, сводится к тому, чтобы создать в почве необходимый запас питательных веществ, недостаток которых влечёт за собой голод растений, низкие урожаи.

Минеральными удобрениями восполняется большая часть выносимых с урожаем питательных веществ (Попова С.И.,1981). Также за счет них повышается урожайность в разы, способствуют повышению устойчивости культур к различным болезням и вредителям. Внесение минеральных удобрений повышает качество продукции, срок хранения, товарный вид и содержание в ней белков, жиров, углеводов и витаминов. Химизация уже даёт высокий экономический эффект. Расчёты, основанные на опытных данных, свидетельствуют, что в перспективе экономически целесообразно, по меньшей мере, утроить современный уровень применения минеральных удобрений с тем, чтобы вносить на каждый гектар земли около тонны туков.

Рост производства и поступления в сельское хозяйство минеральных удобрений не умаляет значение органических удобрений. Агротехническая и экономическая эффективность минеральных удобрений во многом зависит от того, насколько хорошо поставлено в хозяйстве накопление, хранение и применение навоза.

Для дерново-подзолистых почв (Панников В.Д., 1987) органические удобрения являются не только источником питательных веществ, но и средством улучшения физических свойств почвы, ее вводно-воздушного режима, микробиологической активности, что имеет большое значение и особенно для почв лёгкого ГМС. Органические удобрения – важный источник пополнения дерново-подзолистых почв гумусом. В большинстве хозяйств проблема органических удобрений решается за счёт торфа, применяемого на подстилку скоту, для приготовления компостов, а иногда и чистом виде. Там где торфа недостаточно, важная роль принадлежит зелёным удобрениям.

Всё возрастающее поступление минеральных удобрений в сельское хозяйство, расширение их ассортимента требуют от специалистов более грамотного их применения с учётом почвенно-климатических условий, особенностей отдельных культур. Бессистемное внесение удобрений может не только не повысить урожайность, но даже снизить её. Задача состоит не только в получении высоких и устойчивых урожаев с хорошими качествами, но и в постоянном повышении плодородия почв. Поэтому важно не только иметь много удобрений, но и умело их применять.

Система удобрения – это основанное на знаниях свойств и взаимоотношений растений, почвы и удобрений, агрономически и экономически наиболее эффективное и экологически безопасное применение удобрений при любой обеспеченности ими хозяйства в каждом севообороте и внесевооборотном участке (агроландшафте) с учётом конкретных климатических и экономических условий. Более подробное определение системы удобрения можно сформулировать так: система удобрения в севообороте (агроценозе) – всесторонне обоснованные виды, дозы, соотношения и способы применения удобрений (и мелиорантов), определённые с учётом биологических потребностей культур в питательных элементах при принятом чередовании их и фактическом плодородии почвы, для получения максимально возможных урожаев культур хорошего качества при имеющихся ресурсах с одновременным регулированием окультуренности почв в конкретных природно-климатических условиях (Анспок П.И.,1981).

Общую схему системы удобрения каждого севооборота разрабатывают (и используют), как минимум, на полную ротацию севооборота (или более продолжительный период) на основании среднемноголетней (5 -10 лет) обеспеченности хозяйств удобрениями и средневзвешенного плодородия почв всех полей севооборота с указанием видов, доз, соотношений и общей обеспеченности (потребности) ими в кг/га действующих веществ, а также возможного баланса питательных элементов при её реализации.

Дозы и соотношения удобрений (и мелиорантов) общей схемы системы удобрения ежегодно корректируются в годовых планах применения удобрения (Кореньков Д.А.,1982)с учётом размещения культур по полям и плодородия почв этих полей, погодных условий и фактической обеспеченности удобрениями каждого севооборота (хозяйства) за год с указанием сроков и способов внесения конкретных форм их в кг/га или т/га физической массы. На основании годового плана составляют календарный план приобретения (накопления) и применения удобрений (и мелиорантов) с указанием общих количеств конкретных видов их на всю удобряемую площадь каждого севооборота и всего хозяйства. Это позволяет правильно определить объёмы складов и хранилищ для агрохимических средств, очерёдность приобретения количеств и видов их и лучше управлять всеми материально-техническими ресурсами предприятия.

При реализации годовых планов применения удобрений перед внесением скорректированных ранее доз азотных удобрений перед посевом (по результатам почвенной) и в подкормки культур (по результатам растительной диагностики) их ещё раз корректируют.

Цель системы удобрения – ежегодно обеспечивать максимально возможную агрономическую и экономическую эффективность и экологическую безопасность имеющихся природно-экономических ресурсов (удобрений, мелиорантов, почв, культур, техники и т.д.) каждого хозяйства при любой обеспеченности ими.

Задачи системы удобрения в каждом хозяйстве (Дудина Н.Х.,1991) решаются при успешной разработке и реализации её и заключаются в следующем:

Ø Повышение продуктивности всех возделываемых культур и улучшение качества получаемой продукции с ростом удобренности посевов до оптимальных уровней;

Ø Устранение различий (выравнивание) в плодородии отдельных полей каждого севооборота при любой обеспеченности удобрениями и (или) повышение плодородия почв всех полей до оптимального уровня при соответствующем росте обеспеченности посевов удобрениями;

Ø Повышение оплаты единицы удобрений прибавками урожаев всех возделываемых культур, т.е. рост экономической эффективности применяемых удобрений при любой обеспеченности ими вплоть до максимальной;

Ø Получение сертифицируемой продукции всех культур при постоянном контроле за изменением агрохимических показателей плодородия почв;

Ø Повышение производительности труда всех работников, организационно-хозяйственной и управленческой деятельности специалистов и руководителей;

Ø Постоянное выполнение всевозрастающих требований по охране окружающей среды от загрязнения средствами химизации земледелия.

Степень достижения указанных цели и задач системы удобрения существенно изменяется не только от биологических особенностей (природы) возделываемых культур, но и от почвенно-климатических и агротехнических условий, а также от количества (насыщенности) и качества (видов и форм) применяемых удобрений (и мелиорантов), т.е. от всего сложного комплекса факторов жизни и продуктивности возделываемых культур.

1. Общие сведения о хозяйстве

1.1 Площадь сельскохозяйственных угодий

Пашня 2040 га, из них

а) полевой севооборот 1360 га.

б) кормовой севооборот 680 га.

Сенокосы и пастбища 306 га.

Всего сельскохозяйственных угодий 2346 га.

1.2 Поголовье скота на 100 га сельскохозяйственных угодий

а) лошади 3

б) крупный рогатый скот 20

1.3 Чередование культур в севообороте

Таблица 1 – Характеристика севооборота

Оценивая данный полевой зернотравянопропашной восьмипольный севооборот, можно сказать, что все культуры в нём расположены по хорошим предшественникам. Для люцерны пшеница является покровной культурой. Люцерна, в свою очередь, является отличным предшественником для гречихи. Последняя будет отличным предшественником для картофеля, а картофель хорошим для картофеля. Для горохо-овсяной смеси на зеленую массу картофель последнего поля считается отличным предшественником. Горохово-овсяная смесь является удовлетворительным предшественником для озимой ржи.

Горохо-овсяная смесь. Особенностью возделывания зернобобовых является способность усваивать с помощью клубеньковых бактерий N из атмосферы. В зависимости от культуры они способны удовлетворять свои потребности 1/3-1/2 части общего выноса. В 1-ю очередь должна быть создана оптимальная реакция среды, во 2-х обеспеченность Р и К., в 3-х отдельное внимание уделяется обеспеченностью Мо. За весь вегетационный период в почве остается (накапливается) 40-80 кг/га N в виде растительных остатков и отмерших клубеньковых бактерий. Особенностью этого N в том, что он быстро переходит в доступную для растений форму.

По кормовой ценности зерно з/б по сравнению со злаковыми богато N-зерновые содержат 14-16% белка, горох 25-28% белка. Кроме того солома з/б содержит от 8 до 12% сырого протеина.. Вегетационный период короткий - 60-130 дней. З/б очень требовательные к плодородию почвы. Предпочтительнее почвы нейтральной кислотности (кроме люпина), богатые гумусом, с высоким обеспечением Р и К, по гранулометрическому составу среднесуглинистые.

Все з/б требовательны к условиям увлажнения, поэтому их высевают в возможно ранние сроки (Власюк П.А.,1971).

Корневая система стержневая, хорошо развитая. З/б , за исключением вики, способны усваивать труднодоступные формы Р и К из почвы. Потребление элементов питания во время вегетации равномерное. В период всходов наблюдается критический период по отношению Р.

На кислых почвах обязательно проводят известкование, прибавка составляет 2-5ц/га, расчет доз ведут по полной гидролитической кислотности. Лучшим известковым материалом является Мg- содержащий (доломитовая мука).Органические удобрения под з/б не вносят. Хорошо отзывается на последействии – 2-3ц/га. Вносят одни минеральные, дозы Р и К 60-90кг/га. Эти дозы корректируют с учетом плодородия почвы и планируемой урожайности, т.к. горох способен усваивать труднодоступные формы из почвы, то дозу Р, К уменьшают до 30-40кг/га. При хорошей обеспеченности элементами питания растения увеличивают свою азотфиксирующую способность и повышают урожайность. При посеве вносят стартовые дозы N 40кг/га, Р 10-15кг/га-прибавка 2-3ц/га.

Из микроудобрений вносят обязательно Мо. В основное доза 0,5 кг/га, для предпосевной обработки семян 125-150 г на 1т семян, для некорневой подкормки 20-25 г/га.

N-е лучше аммонийную форму (сульфат аммония), нитратные использовать не рекомендуется, т.к. это приводит к быстрому старению клубеньковых бактерий. Р-е под посев воднорастворимые, в основное любые. К-е лучше не использовать CI-содержащие, тк они отрицательно влияют на развитие клубеньков.

Озимая рожь. Имеет длинный вегетационный период - около года: сеют 1 декаде августа, убирают 1 декаде июля. Размещают на любых типах почвы, с различным гранулометрическим составом (Налетова Н.Б.,1978). Лучшими являются в Пермском крае дерново-подзолистые высокоокультуренные, содержащие гумуса более 4%, P₂O₅ , K₂O не менее 150 мг/кг почвы, рН_KCI=5,8. Корневая система мочковатая, хорошо развитая, способна усваивать труднодоступные формы K и P из почвы и удобрений. Оптимальная рН 5-6. Средний вынос элементов питания зерна с учетом побочной продукции:

N – 31, P₂O₅ – 14, K₂O – 40

Хорошо отзываются на применении удобрений: прибавка от 1 кг N=7-11, Р=2-5, К=2-4 кг зерна. В течении вегетационного периода потребление элементов питания неравномерное. Выделяют 4 основных периода:

1. от появления всходов до кущения. Этот период критический по отношению Р ,на бедных почвах и по N.

2. осеннее-весеннее кущение. Критический период по N весной, по Р и К осенью. В этот период потребляется до 40% питательных веществ.

3. от начала выхода в трубку до начала колошения. В этот период наблюдается максимальное потребление элементом питания (до 70%).

4.  налив и созревание зерна. В этот период особенно важно содержание N и К в почве. Р не используется.

Динамика потребления NPK озимой рожью

На кислых почвах обязательно проводят известкование, прибавка в зависимости от кислотности 1-3 ц/га. Расчет доз ведут по полной гидролитической кислотности. Если озимую рожь возделывают по чистому пару, то проводят КАХОП. При этом известкование проводят весной под культивацию, фосфоритуют осенью после уборки предшественника чистого пара. Лучшим известковым материалом является микроэлемент содержащее.

При составлении системы удобрения озимой ржи основным удобрением являются органические, вносят в чистом или занятом пару. Прибавки от внесения органических удобрений 3-10 ц/га. Средняя доза органических удобрений 30-60 т/га. При использовании последействия органических удобрений (на 2 год после внесения) эффективность резко снижается.

При внесении навоза 30 т/га в 1-ый год прибавка составляет 7,4 т, на 2-ой год 5,7 т.

Возделывать озимую рожь можно при использовании одних минеральных удобрений. Средние рекомендуемые дозы 45-60 до 90кг/га. При внесении средних рекомендуемых доз прибавка составляет от 2 до 9ц/га. Дозу корректируют с учетом плодородия почвы и планируемой урожайности.

На озимой ржи обязательно проводят подкормку N=30-60кг/га, прибавка составляет от 1кг до 0,8т.

Из N-х удобрений в подкормку лучшей формой является аммиачно-нитратная (аммонийная селитра), в основное любые высококонцентрированные. К-е удобрения любые, Р-ые при посеве любые, в основное любые. Cu-е удобрения для основного внесения 0,5-1кг/га, для предпосевной обработки семян 170-180г/т. Cu-е удобрения можно вносить в запас в виде пиритных огарков в дозе 300-600кг/га один раз в 3-4 года.

Пшеница. Удобрение зависит от предшественника, в Нечерноземной зоне лучшим предшественником является озимая рожь (Налетова Н.Б.,1978).Органические удобрения под пшеницу не вносят во избегании засоренности и полегании посевов. Прибавка от последействия 30-40т/га в данном случае 2-5ц/га. Проводят известкование по полной гидролитической кислотности. Прибавка при этом составляет 2-5ц/га.

На пшенице вносят одни минеральные в дозе NPK=45-60кг/га. Прибавки от внесения таких доз составляют 4-6ц/га. Дозы корректируют с учетом плодородия почвы и планируемым урожаем. При этом доза N не должна превышать 90кг/га. Имеет вегетационный период от 60 до 170дней в зависимости от сорта. Корневая система мочковатая, слаборазвитая. Основная масса корней расположена в верхних слоях почвы. Пшеница требовательна к реакции среды pH=5,5–6,5. Каждые 10 ц основной продукции – зерна с учётом соответствующего количества побочной продукции пшеницы выносит (в кг):

N – 33, P₂O₅ – 14, K₂O – 29.

У пшеницы повышенные требования к плодородию почвы. Лучшими почвами для него являются оподзоленные и выщелоченные чернозёмы, серые, темно-серые, карбонатные почвы. На дерново-подзолистых почвах высокий урожай можно получить при известковании и внесении удобрений. Потребление элементов питания яровыми зерновыми в течение вегетационного периода идёт неравномерно. Максимальное потребление происходит от фазы кущения до колошения. Поступление азота и зольных элементов у пшеницы заканчивается в основном к фазе цветения. В зоне дерново-подзолистых почв наиболее эффективны азотные удобрения, причем доза N₆₀ по всем предшественникам (кроме зерновых бобовых) даёт прибавку больше, чем N₄₀. Эффективность фосфорных удобрений в более засушливых районах возрастает по мере снижения эффективности азотных удобрений. Наибольшая эффективность калия отмечается после пропашных предшественников в зонах дерново-подзолистых почв и выщелоченных чернозёмов. Под пшеницу можно применять любые формы азотных и калийных удобрений, фосфорные только водорастворимые. Есть возможность проводить подкормки для повышения белковости внесением N=20-40кг/га в виде мочевины. Основное микроудобрение Cu. Дл основного внесения 1-кг/га, для предпосевной обработки семян смесь CuSO₄+ZnSO₄+MnSO₄ в дозе 20г/т.

Люцерна. Многолетние бобовые травы дают хорошие урожаи высокобелкового корма для животных и способствуют повышению плодородия почвы за счёт накопления азота в пожнивных остатках. Многолетние бобовые в отличие от зерновых бобовых произрастают на одном месте несколько лет (2-3 года). Они очень требовательны к влаге и реакции среды. Очень чувствителен к кислотности почвы и требует нейтральной реакции или слабощелочной (рН 6,2—7,2), очень хорошо отзывается на известкование Корень стержневой, с большим количеством боковых ответвлений, проникает на глубину 2,5 м, в следствии с чем более засухоустойчив среди многолетних бобовых. Сеют люцерну как под покровную культуру зерновых, так и без покрова. Так как в первый год он образует только розетку. С каждыми 10 ц сена люцерна выносится (в кг):

N – 26, P₂O₅ – 7, K₂O – 15

Потребление элементов питания по фазам роста происходит неравномерно. В первый год люцерна растёт медленно, но может дать урожай. Во второй год жизни растение усиленно растёт и имеет 3 периода максимального потребления: 1) с момента образования стеблей до начала образования головок; 2) от начала бутонизации до начала цветения; 3) с момента полного цветения и до созревания семян. В системе удобрения люцерны и его травосмесей в данном севообороте лучше фосфорно-калийные удобрения вносить пол покровную культуру, учитывая при этом потребность в них трав. На кислых почвах проводят известкование, причем дозу внесения рассчитывают по полной гидролитической кислотности, но под люцерну дозу уменьшают на половину. При внесении калийных удобрений в севообороте повышается урожай сена люцерны и увеличивается в нём содержание протеина. В системе удобрения люцерны особое положение занимает азотное удобрение. Внесение повышенных норм азота (N₉₀ и больше) под покровные культуры вызывает изреживание подсеваемых трав, их ослабление, значительное снижение урожаев, а иногда и полную гибель клеверов. Особенно опасно полегание хлебов. Под люцерну можно вносить любые калийные и фосфорные (при посеве водорастворимые формы) удобрения, кроме CI-содержащих. Из азотных все кроме нитратных (лучше Mg и S содержащие).

Гречиха. Является теплолюбивой культурой, всходы угнетаются при -1-2⁰ градусах, погибают при -5-6⁰. Корневая система слаборазвита. Отличительная способность-проникновение в глубокие слои почвы и высокоразвитая система корневых волосков. Кислые выделения корневой системы позволяют усваивать труднодоступные формы элементов питания из почвы, поэтому гречиха плохо отзывается на внесение удобрений. Эта культура очень требовательна к плодородию почвы и засоренности (Власюк П.А.,1971). Лучшими почвами для произрастания черноземы выщелоченные, серые лесные. Оптимальная рН=5-7. На сильнокислых почвах обязательно проводят известкование. Лучшим известковым материалом является доломитовая мука, прибавки составляют 1,2-1,3ц/га. Потребление элементов питания равномерное. Вынос 1т зерна (с учетом побочной продукции):

N – 45-50, P₂O₅ – 25-35, K₂O – 100-120

При этом в соломе гречихи 2,5-3 раза больше содержится N, Р и Mg по сравнению с зерном. Органические удобрения не вносят во избежании засоренности посевов. Хорошо отзывается на последействие органических удобрений, прибавка от внесения 30-60т/га составляют 7-10ц/га. Дозы минеральных удобрений N=40, P=60, K=40. Допускать избыточного азотного питания нельзя. Дозы Р и К корректируют с учетом плодородия почвы.

Гречиха очень чувствительна к повышенной концентрации почвенного раствора, поэтому под гречиху надо вносить только высококонцентрированные удобрения. Гречиха не переносит CI. Вносят из N-х мочевину, из P-х двойной суперфосфат, из К-х лучше калимаг.

Картофель. Одна из важнейших и широко распространённых сельскохозяйственных культур. Использование картофеля многообразно: продукт питания для населения, корм для скота, сырьё для промышленности. Оптимальная реакция среды pH=5,5–6,0. Для него предпочтительны рыхлые почвы, поэтому картофель лучше размещать на почвах более легкого ГМС. Не пригодны для него глинистые и заболоченные почвы. Корневая система у картофеля относительно слаборазвитая. Основная масса корней сосредоточена в слое почвы до 20–25 см, и лишь отдельные корни проникают на глубину 110–150 см. Вегетационный период в зависимости от сорта от 60 до 140 дней. На протяжении вегетационного периода требования картофеля к внешней среде изменяются. Картофель предъявляет повышенные требования к элементам питания. Каждые 100 ц основной продукции – клубней (с соответствующим количеством побочной – ботвы) выносят:

N – 50, P₂O₅ – 20, K₂O – 80

Потребность в элементах питания в самые ранние периоды роста (до фазы бутонизации) невелика, но уже при появлении всходов отмечается критический период в отношении азота и фосфора. По мере роста ботвы потребность в элементах питания увеличивается (Труды,Т3,1965). Период максимального потребления с начала бутонизации до наибольшего роста клубней. Для картофеля в зависимости от типа почвы в первом минимуме находятся различные элементы. Так, на дерново-подзолистых почвах, серых лесных, выщелоченных чернозёмах находится азот, на мощном обыкновенном чернозёме – фосфор, на пойменной торфяной почве – калий. Во втором минимуме находится фосфор или калий в зависимости от ГМС: на лёгких почвах – калий, на тяжёлых – фосфор. Картофель очень отзывчив на внесение удобрений и исключительно высоко оплачивает их. Наивысшие урожаи картофеля получают при совместном внесении органических и минеральных удобрений, так как при этом растения на протяжении всего периода вегетации обеспечиваются необходимыми элементами питания. На фоне органических удобрений дозы минеральных следует уменьшить наполовину. На фоне навоза почти на всех почвах наибольшая прибавка получается от азотных удобрений. Действие фосфора и калия на фоне навоза проявляется слабее. Эффективность внесения удобрений под картофель в значительной мере зависит от уровня агротехники. Под картофель можно вносить любые азотные удобрения (кроме NH₄Cl). Вносить фосфорные удобрения можно только водорастворимые (на кислых почвах можно фосфоритную муку). Калий лучше в виде S и Mg содержащих удобрений, на лёгких почвах калиймаг и калимагнезия.

1.4 Агрохимическая характеристика почв

Таблица 2 – Агрохимическая характеристика почв