Система применения удобрений

На наш взгляд, в современной агрохимии очень большое значение имеет понятие рационального применения удобрений.

Под системой удобренияв хозяйстве понимают комплекс агротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий по наиболее рациональному, упорядоченному применению удобрений в целях увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, сохранения и повышения плодородия почвы. Система удобрения, по существу, - составная часть реализуемой в хозяйстве зональной системы земледелия. Систему удобрения разрабатывают с учетом биологического потенциала агроландшафтов, лимитирующих факторов и ограничений для сельскохозяйственного использования земель (выявленных в результате почвенно-ландшафтного картофафирования, афохимического обследования почв и проведения афоэкологического мониторинга). В зависимости от уровня интенсификации сельскохозяйственного производства в конкретных хозяйствах, определяемого, прежде всего финансово-ресурсным потенциалом сельского товаропроизводителя, используют различные технологии возделывания культур. (1).

Что касается самого понятие рационального применения удобрений, то наиболее полная и понятная характеристика дана в справочнике (2).

Рациональное удобрение - это применение удрбренний в севообороте, вненснение удобрений в оптимальных дозах с учётом обеспеченности почвы подвижными питательными веществами, потребности выращиваемых культур элементами питания, а так же с учётом последействия удобрений, особенности питания выращиваемых растений. При рациональном применении удобрения должны вносится в точные сроки. Таким образом, что бы осуществлять максимальное использование питательных веществ вносимых удобрений. Что бы учесть все эти факторы, разрабатывают систему применения удобрений.

Целью данной курсовой работы является разработка системы рационального применения удобренной на конкретном примере одной области, в данном случае это будет Калужская область, с учётом особенностей почвы и погодных условий данного региона.

Конечной целью является разработка плана рационального внесения удобрений за цикл севооборота на планируемый урожай

Общеизвестно, что удобрение сельскохозяйственных культур - прием, который позволяет не только обеспечить растения питательными элементами, но и сохранить потенциальное плодородие почвы на перспективу. Согласно многочисленным исследованиям, они обеспечивают от 40 до 70-80% прибавки урожая культурных растений. Однако в рядеслучаев необдуманное применение минеральных удобрений, при несовершенстве технологий возделывания культур и несоблюдении систем земледелия, привело к целому комплексу негативных экологических последствий.

Агроклиматическая характеристика Калужской области. (3).Климат Калужской области характеризуется теплым летом, умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Годовой приход солнечной радиации (суммарной) на территории Калужской области составляет примерно 87 ккал/см2 .Среднемесячная температура воздуха самого теплого месяца - июля изменяется по территории от 17° на северо-западе до 18,5° на юго-востоке. Температура воздуха самого холодного месяца - января на западе области -10°, на востоке -11°. Годовая амплитуда среднемесячной температуры 27-28,5°. Первая половина зимы заметно теплее второй, наиболее холодное время года сдвинуто на вторую половину января. Теплый период, т. е. период с положительной среднесуточной температурой, длится в среднем 206 -216 дней (переход температуры через 0° к более высоким значениям весной происходит в первой пентоде апреля, к более низким - осенью, в первой пентоде ноябре).

Агрохимия, по нашему мнению, уделяет большое внимание характеристики и виду почв того или иного региона, прежде чем производить расчёты внесения удобрений, так как эти расчёты напрямую зависят от качества почвы. Преобладающими почвами в выбранном нами регионе являются дерново-подзолистые почвы, которые занимают около 76 % всей площади Калужской области. Образуются они вследстивии наложения подзолистого и дернового процессов в условиях преобладания осадков над испаряемостью при промывном типе водного режима. Дерново – подзолистые почвы имеют сильную кислую реакцию, значительно – обменную кислотность (1 – 2 мэкв на 100г.), SO – 90%/ величины, которого приходится на обменный А1. а так же гидролитическую кислотность(3 – 6 мэкв на 100г.), низкую ёмкость поглощения (5 – 15 мэкв), и степень насыщенности основаниями (30 – 70 %). Большая часть этих почв нуждается в известковании. Для дерново-подзолистых почв характерно низкое содержание гумуса, общего азота, и фосфора и резкое снижение их количества с глубиной профиля. Агрохимические свойства этих почв сильно варьируют в зависимости от механического состава и степени окультуренности. Большинство данных почв характеризуется сравнительно низким содержанием усвояемых форм азота и подвижного фосфора, песчаные и суппесчанные почвы – так же и калия.

Агрохимическая характеристика дерново – подзолистых почв(необходимая для проведения дальнейших расчётов).(4).

Таблица 1

С повышением степени окультуренности почв при систематическом применении удобрений, известковании, снижается кислотность. увеличивается содержание гумуса и общего азота, подвижного фосфора, обменного калия, повышается плодородие.

Дерново-подзолистые почвы обычно достаточно увлажнены, но бедны элементами питания, применение органических и минеральных удобрений даёт высокий эффект. Однако более подробно вопрос о целесообразности применения удобрений будет описан ниже в следующей главе.

Дерново-подзолистые почвы в целом характеризуются большой мощностью перегнойного горизонта, но питательными веществами, имеют кислую реакцию почвенного раствора и непрочную структуру, поэтому плодородие их сравнительно невысокое. Заметим, что обычно считают наиболее бедными почвы легкого механического состава (супесчаные и песчаные) юго-западной части области (Брянско-Жиздринского полесья). На самом деле эти почвы, более или менее однообразные по степени оподзоливания и механическому составу, оказываются весьма различными по плодородию, в зависимости от химического состава пород, залегающих под маломощными песками.

Характеристика сельскохозяйственных и климатических условий природно-сельскохозяйственных районов Калужской области.

Таблица 2

Большинство исследователей с работами, которых мы ознакомились(5).

Склоняются к общему выводу, что современная рациональная система применения удобрений включает себя следующее:

1 Составление плана известкования почвы;

2 Разработка плана накопления и размещения удобрений;

3 Разработка многолетнего и годового плана применения удобрений;

4 Составление баланса питательных веществ;

5 определение экономической эффективности разработанной системы;

Глава 1.Сотавление плана известково-кислых почв и плана мелиорации солонцов

1.1 Характеристика и описание эффективности основных видов удобрений

Агрохимия - это наука, на наш взгляд, наука о химических и биохимических процессах в растениях и среде их обитания, а также о способах химического воздействия на эти процессы с целью повышения плодородия почвы и рожая сельскохозяйственные культуры. Агрохимия - одна из наук, входящих в агрономию, именно агрохимия может дать нам ответ на вопрос об обосновании применения удобрений. Сначала, основываясь, на знаниях агрохимии (1) дадим краткую характеристику удобрениям и их свойствам, а затем применим данные свойства к агроэкономическим условиям выбранной нами Калужской области.

Известкование. Подзолистые и дерново-подзолистые почвы чаще всего имеют кислую реакцию. Кислые почвы содержат в больших количествах алюминий, железо и марганец в форме закисных соединений, которые вредны для растений. Деятельность микроорганизмов в таких почвах подавлена. Внесение кальция в виде различных известковых материалов улучшает общее плодородие почвы. При известковании легкие рыхлые почвы становятся более связанными, а тяжелые - более рыхлыми, увеличивается их водопроницаемость, улучшаются условия обработки.

Известкование усиливает деятельность свободноживущих и клубеньковых азотфиксирующих бактерий и микроорганизмов, разлагающих гумус. Картофель нуждается в известковании только на сильнокислых почвах. Картофель малочувствителен к кислой реакции и хорошо растет на кислых почвах. При внесении высоких норм извести и доведении реакции среды до нейтральной урожай картофеля и особенно его качество могут снижаться, картофель сильно поражается паршой. Отрицательное влияние повышенных норм извести на картофель объясняется не столько нейтрализацией кислотности, сколько уменьшением усвояемых соединений бора в почве, а также избыточной концентрацией ионов кальция в почвенном растворе, в результате чего затрудняется поступление других катионов, в частности магния и калия.

Фосфоритная мука.Без фосфорной кислоты не может существовать ни одна живая клетка. Нуклеопротеиды - важнейшее вещество клеточных ядер - содержат в своем составе фосфорную кислоту. Как и белковые вещества, нуклеиновые кислоты - высокополимерные соединения коллоидного характера. Таким образом, фосфор входит в состав многих органических биологически важных веществ в растениях, без которых жизнедеятельность организма невозможна. Главный источник фосфора для растений в природных условиях – соли ортофосфорной кислоты. Способность почв к поглощению фосфорной кислоты настолько велико, что для полного ее насыщения необходимо внести от 5 до 10 т P₂O₅ на 1 га. Агрохимики уже давно нашли выход: вносить на кислых почвах фосфоритную муку вместо суперфосфата, чтобы использовать почвенную кислотность для разложения фосфорита. В случае применения суперфосфата указывалось на важность его локального внесения, что исключает взаимодействие удобрения с большой массой почвы, а следовательно, и уменьшает химическое связывание фосфорной кислоты.

Возможность замены дорогостоящих фосфорных удобрений (суперфосфата) фосфоритной мукой определяется по величине гидролитической кислотности. Если Hr менее 2,5 м.-экв/100г почвы, фосфоритная мука разлагаться в почве не будет и применение её нецелесообразно. На почвах, где Hr более 2,5м.-экв/100г фосфоритная мука действовать будет, однако прогноз её действия зависит и от величины емкости поглощения (Т). Если Hr меньше чем 3 + 0,1Т, то фосфоритная мука будет действовать, но применять ее нужно в повышенных дозах (180 – 250 кг/га).

Если Hr больше чем 3 + 0,1Т, что мы имеем в нашем случаес возделываемым картофелем, эффективность фосфоритной муки равна суперфосфату и в этом случае целесообразна замена суперфосфата более дешевой фосфоритной мукой в качестве основного удобрения. Если величина насыщенности почвы основаниями ниже 70, вероятность эффективного действия фосфоритной муки весьма велика, в нашем случае этот показатель равен 70.

Наиболее эффективно применение фосфоритной муки под культуры, отличающиеся длительным периодом вегетации (картофель, клевер, озимые), а также зернобобовые культуры.

Калий. Калий влияет, прежде всего, на усиление гидратации коллоидов цитоплазмы, повышая степень их дисперсности, что помогает растению лучше удерживать воду и переносить временные засухи. Под влиянием калия усиливается накопление крахмала в клубнях картофеля, сахарозы в сахарной свекле и моносахаридов в ряде плодовых и овощных культур. Калий повышает холодоустойчивость и зимостойкость растений (в результате увеличения осмотического давления клеточного сока), устойчивость растений к грибным и бактериальным болезням. При недостатке калия снижается продуктивность фотосинтеза. Критический период потребления калия растениями приходится на ранние фазы их роста (в первые 15 дней после всходов). Наибольшее количество калия растения потребляют, как правило, в период интенсивного прироста биологической массы. Наибольшее количество калия картофель потребляет в период цветения - интенсивного клубнеобразования. Содержание калия в растениях, почвах и удобрениях принято выражать в пересчете на его оксид – К2О. Овощные культуры, картофель, сахарная свекла и другие корнеплоды используют калия примерно в 1,5 больше, чем азота, и в 3 – 4,5 раза больше по сравнению с фосфором.

По многолетним данным опытных учреждений, внесение 100 кг K2O в калийных удобрениях обеспечивает прибавку урожаев зерна 0,2 – 0,3 т/га, картофеля 2 – 3,3, сахарной свеклы 3,5 – 4, хлопка сырца 0,1 – 0,15, сена сеяных трав 2 – 3,3, сена луговых трав 0,8 – 1,8 т/га.

Гипсование. Гипсование применяется для солонцовых почв, содержащих 20% обменного натрия (от суммы поглощенных оснований). Вследствие этого водопроницаемость и аэрация их понижены; щелочность, вредная для растений, повышена, Из - за низкой водопроницаемости на солонцах часто застаивается вода. Во влажном состоянии солонцы становятся вязкими, легко набухают и заплывают, в сухом сильно уплотняются, образуют корку и растрескиваются.

1.2Определение необходимости известкования почв. Очерёдность и определение дозы известкования

Определение необходимой дозы Са СО3. Агрохимический метод применённый Донских И.Н. (2) определяется методом содержания гумуса менее 5% :

Р Н кс1 Потребность почвы

4,5 сильная

4,6 – 5,0 средняя

5,1 – 5,5 слабая

5,5 отсутствует

Определим потребность в известковании почвы Калужской области, которые определяются как дерново-подзолистые с содержанием гумуса от 1,4 до 4. следовательно, данная почва нуждается в сильном известковании. Первая часть нашего плана определена.

Определение очерёдности внесения удобрений. В справочниках предлагаются следующая схема.

Таблица 3.