Определение норм минеральных удобрений на планируемый урожай 1 страница

В этом методе используют:

- данные по выносу питательных веществ на единицу основной продукции урожая (на 1 т или на 10 ц) с учётом побочной;

- коэффициенты использования питательных веществ растениямиизпочвы;

- коэффициенты использования питательных веществ из удобрений и пожнивно-корневых остатков (обычно бобовых культур).

Недостающая часть питательных веществ почвы для создания планируемого урожая восполняется внесением органических и минеральных удобрений.

Коэффициенты для расчёта норм питательных веществ приведены в приложении. Рассмотрим метод элементарного баланса на конкретном примере.

Задача 3 (элементарный баланс по Б.А. Ягодину и др., 1989). Рассчитать норму внесения минеральных удобрений под запрограммированный урожай.

Почва - дерново-подзолистая супесчаная на покровных суглинках. Содержание по Кирсанову P₂O₅ - 120 мг на 1 кг почвы, К₂О - 96 мг на 1 кг почвы, рН - 5,2. Культура - кукуруза. Урожайность 500 ц/га. Внесено 40 т/га среднеразложившегося навоза. Определить норму внесения удобрений.

Планируется получить урожай кукурузы 50 т/га. Почва дерново-подзолистая супесчаная. По картограмме в почве содержится 120 мг Р₂0₅ и 96 мг К₂О на 1 кг почвы (метод Кирсанова). Будет внесено 40 т/га органических удобрений (0,5 % N, 0,25% Р₂0₅, 0,6% К₂0). Содержание питательных веществ в органических удобрениях определяется агрохимическими анализами.

Кукурузу выращивают в звене севооборота: ячмень + клевер, клевер, кукуруза. Под ячмень было внесено N₅₀Р₈₀К₈₀. Урожай сена клевера составил 4 т/га.

Необходимо определить норму минеральных удобрений.

1. Определяем вынос питательных веществ всем урожаем кукурузы, используя таблицу приложения 8.

2. Рассчитываем последействие ранее внесенных удобрений под ячмень (N - 50, Р₂0₅ - 80, К₂О - 80 кг). Последействие фосфорных удобрений на 2-й год - 10-15%, калийных - 15-20%. Следовательно, последействие фосфорных удобрений (10% от 80 кг Р₂0₅,) - 8 кг, калийных - (20% от 80 кг К₂О ) 16 кг.

3. Определяем последействие пожнивно-корневых остатков клевера по азоту (кг). По условиям урожай сена клевера 4 т/га. Принято считать, что 1 т клеверного сена оставляет после себя в виде пожнивно-корневых остатков 20-27 кг/га азота. Следовательно, 4 т/га сена оставили азота 80-108 кг/га. Кукуруза может использовать из пожнивно-корневых остатков около 25% азота, (т.е. 20 - 27 кг), столько же, как из органических удобрений.

4. Определяем запас элементов питания в почве в кг/га по формуле:

З =Р∙d_v∙h,

где Р – содержание питательного вещества в почве, мг/100г почвы;

d_v – объёмная масса почвы, г/см³;

h – мощность горизонта (пахотного слоя), см.

Кроме того, содержание элемента питания в кг/га в пахотном слое (0-20 см) можно определить путём умножения его количества по агрохимической картограмме на коэффициент 30 (при содержании N, Р, К в мг на 100 г почвы) или на коэффициент 3 (при содержании N, Р, К в мг/кг. Масса пахотного слоя 3млн. кг, 1 мг д.в. на 1 кг соответствует 3 кг элемента питания на 1 га.

5. Рассчитываем количество элементов питания, которое растение может взять из почвы с учётом коэффициентов их использования.

Запас азота в почве можно рассчитать двумя способами. 1-й способ - определение выноса азота по элементу, находящемуся в минимуме в почве после азота. На дерново-подзолистой почве после азота в первом минимуме находится фосфор. По расчётам его из почвы используется 25,2 кг, что может обеспечить урожай кукурузы 16,8 т/га (на 1 т кукурузы расходуется 1,5 кг фосфора, 25,2:1,5 = 16,8 т/га). С урожаем кукурузы 16,8 т/га израсходовано из почвы азота 16,8 х 2,5 (выносится 1 т) = 42 кг. Если почва песчаная, то в минимуме калий, и тогда возможный урожай определяется по калию.

2-й способ определения использования азота из почвы - по примерному содержанию в ней легкогидролизуемого азота (приложение 7). Дерново-подзолистые почвы среднего плодородия содержат 40-60 мг/кг легкогидролизуемого азота, повышенного – 60-80 мг/кг почвы и высокого – 80-100.

Если дерново-подзолистые почвы содержат легкогидролизуемого азота около 50 мг/кгпочвы. Это составляет 150 кг азота в пахотном слое (50мг х 3). Из дерново-подзолистых почв кукуруза использует около 20 % легкогидролизуемого азота или 30 кг азота.

6. Определяем количество элементов питания, которое вносится с органическими удобрениями, используя аналитические данные содержания элементов питания в 1 т органики (количество питательных веществ в навозе: N – 0,5%; Р₂0₅ – 0,25%; К₂0 – 0,6 %).

7. Рассчитываем количество элементов питания, потребляемых растением из органических удобрений с учётом коэффициента их использования (приложение 9).

8. Определяем количество элементов питания, необходимых внести с минеральными удобрениями (баланс элементов питания).

9. Определяем количество элементов питания с учётом коэффициентов использования их растениями из минеральных удобрений (приложение 9).

10. Вычисленные нормы питательных веществ пересчитывают на конкретные формы минеральных удобрений, разделив норму в кг на гектар на массовую долю питательного вещества в удобрении и умножив на 100.

4.2.2 Расчёт норм минеральных удобрений под запрограммированный урожай (по И.С. Шатилову и М.К. Каюмову)

Для расчета норм минеральных удобрений под запрограммированный урожай И.С. Шатиловым и М.К. Каюмовым предложена методика, в соответствии с которой при наличии сведений об уровне урожая и запасах питательных веществ в почве требуемые нормы удобрений рассчитывают по формуле: Д = (1)

где Д - норма удобрения, в физической массе, ц/га; (или в кг д.в. на 1габез учета Су);

В - вынос питательных веществ запланированным урожаем основной и соответствующим количеством побочной продукции, кг/га;

К - постоянный коэффициент (при этом коэффициент К=30 при содержании в почве N, Р, К в мг на 100 г почвы; и К=3, если N, Р, К в почве выражены в мг на 1 кг почвы);

П - содержание в почве подвижных форм питательных веществ, мг/100г почвы или мг на 1 кг почвы;

К_п - коэффициенты использования питательных веществиз почвы, %;

К_у - коэффициенты использования питательных веществ из минеральных удобрений, %;

С_у - содержание питательных веществ в минеральных удобрениях, %.

Если совместно используются минеральные и органические удобрения, то вместо формулы (1) следует пользоваться соотношением:

Д = , (2)

где, Д_о - количество вносимых органических удобрений, (т/га);

С_о - содержание питательных веществ в органическом удобрении кг/т;

К_о - коэффициенты использования питательных веществ из органических удобрений, (%);

Остальные обозначения те же, что и в предыдущей формуле.

Количество используемых питательных веществ из органических удобрений определяют по формуле:

П = ,

где П – используется питательных веществ из органических удобрений, кг/га д.в.;

Е – доза органических удобрений, т/га;

д – содержание питательных веществ в органических удобрениях;

К_о – коэффициент использования питательных веществ из органических удобрений (приложение).

Последовательность расчета по формулам проводится в соответствии с расчётом элементарного баланса по Б.А. Ягодину.

Рассчитанные дозы азота согласуются с максимально предельными дозами (таблица 5).

4.2.3 Расчёт норм минеральных удобрений в лесных культурах

Задача 4. Определить необходимость внесения минеральных удобрений в лесных культурах 10-тилетнего возраста и в возрасте жердняка.

Почва - дерново-подзолистая супесчаная на флювиогляциальных песках. Мощность почвенного профиля - 120 см. Средневзвешенная плотность сложения - 1,42 т/м³. Среднее содержание в почвенном профиле по Кирсанову Р₂О₅ - 56 мг/кг почвы, К₂О - 78 мг/кг почвы, рН - 5,2. Культура - ельник зеленомошник. Ежегодное поступление опада — 2 т/га.

Вынос элементов питания лесными культурами кг/га в год определяем по таблицам приложения 11-15.

Поступает с 1 т опада, кг/га в год N –20-24; Р₂О₅ - 1,8-2,2; К₂О – 3,3-5,8.

1. Определяем вынос азота, фосфора и калия за 10 лет и в возрасте жердняка, кг/га.

2. Определяем запасы элементов питания в почве по формуле (см. задача 3).

3. Определяем количество элементов питания, используемых растением из почвы с учётом коэффициента использования (приложение 10, коэффициент для зерновых культур), кг/га.

4. Определяем количество элементов питания, поступающих с лесной подстилкой, и используемых из неё, кг/га (коэффициент использования из органических удобрений, приложение 9).

5. Определяем баланс элементов питания в почве, кг/га.

6. Определяем необходимость внесения минеральных удобрений, и в каком количестве, ц/га.

Заключение

Агрохимия – наука об оптимизации питания растений, применения удобрений и плодородия почвы с учётом биоклиматического потенциала для получения высокого урожая хорошего качества. Главная задача и цель агрономической науки – управление круговоротом веществ и балансом химических элементов в системе почва- растение; создание наилучших условий питания растений с учётом свойств различных видов и форм удобрений, особенностей их взаимодействия с почвой, определение наиболее эффективных форм, сроков и способов применения удобрений.

Применение минеральных и органических удобрений оказывает мощное влияние на изменение свойств почв. Под действием удобрений увеличивается содержание элементов питания в почве, в первую очередь, подвижного фосфора и обменного калия. Нарушение баланса питательных веществ в земледелии снижает производство растениеводческой продукции, ухудшает её качество и снижает устойчивость агроландшафтов. Изучая закономерности процессов взаимосвязи роста и развития растений в конкретных почвенно-климатических условиях, можно определить пути оптимизации питания растений с помощью макро- и микроудобрений, регулировать обмен веществ растений в процессе вегетации с целью получения высокого урожая и улучшения качества продукции.

Обеспечение оптимальных условий питания растений можно достичь за счёт применения комплекса приёмов по внесению удобрений. При этом важно знать потребность культуры в отдельных элементах питания в течение всей вегетации и возможность размещения их в зоне наибольшего соприкосновения с корневой системой. Эти условия учитываются при разработке научно-обоснованной системы применения удобрений под отдельную культуру при чередовании их в севообороте. При этом предусматривают дозы, сроки и способы внесения удобрений с учётом планируемого урожая, физиологических особенностей питания растений и их чередования, технологии возделывания, почвенно-климатических и гидрологических условий, свойств удобрений, экономических условий хозяйства.

Применение удобрений позволяет предотвратить или смягчить воздействие различных стрессов, повышая приспособляемость растений к неблагоприятным условиям, повышая их засухо- и морозоустойчивость, невосприимчивость к болезням.

Представленные методы расчёта норм минеральных удобрений (нормативный метод, балансовый метод) позволяют определить оптимальное количество и соотношение питательных элементов, необходимое растениям в процессе вегетации, что достигается внесением удобрений и мобилизацией питательных веществ из почвы. Кроме того, научная система удобрений в севообороте предусматривает постоянный контроль за воспроизводством плодородия почв, за балансом питательных веществ и гумуса, обеспечивая оптимальное их содержание с учётом требований культуры и реализации их потенциальной продуктивности.

Список литературы

1 Агрохимия. Учебник для вузов //Под ред. Б.А. Ягодина. – М:, ВО «Агропромиздат», 1989. – 656с.

2 Агрохимия. Учебник для вузов //Под ред. Акад. В.М. Клечковского и проф. А.В. Петербургского. – М.: Изд-во «Колос», 1964. - 527с.

3 Агрономия. Учебник для вузов /В.Д Муха, Н.И. Картамышев, И.С. Кочетов и др. – М.:Колос, 2001. – 504 с.

4 Анспок, П.И. Микроудобрения /П.И. Анспок. – М.: ВО «Агропромиздат», 1990. – 272 с.

5 Войтович, Н.В. Плодородие почв Нечернозёмной зоны и его моделирование /Н.В. Войтович. – М.: Колос, 1997. – 387 с.

6 Войтович, Н.В. Сельскохозяйственное использование и повышение плодородия почв Московской области /Н.В. Войтович, Н.А. Полев и др. – М.; НИИСХЦРНЗ, 2000. - 373с.

7 Воробьёв, Г.Т. Почвенное плодородие и радионуклиды (Экологические функции удобрений и природных минеральных образований в условиях радиоактивного загрязнения) /Г.Т.Воробьёв, И.Н. Чумаченко, З.Н. Маркина и др. - М.: НИА – Природа, 2002. – 357с.

8 Карпачевский, Л.О. Лес и лесные почвы /Л.О. Карпачевский. - Л.: «Лесн. пром-сть.»", 1981. – 264 с.

9 Кулаковская, Т.Н. Оптимизация агрохимической системы питания растений /Т.Н. Кулаковская. - М.: Колос, 1990. – 219 с.

10 Минеев, В.Г. Агрохимия и экологические функции калия /В.Г. Минеев. – М.: Изд-во МГУ, 1999. – 332с.

11 Минеев, В.Г. Агрохимия: Учебник. 2-ое изд. /В.Г. Минеев. – М.: Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС», 2004. – 720 с.

12 Панников, В.Д. Почва, климат, удобрение и урожай /В.Д. Панников, В.Г. Минеев. - М.: Агропромиздат, 1987. – 512 с.

13 Прищеп Н.И. Агроэкологические основы применения калийных удобрений в земледелии юго-запада Нечернозёмной зоны /Н.И. Прищеп. – Брянск: ТОО «Придесенье», 1994. – 96 с.

14 Прудников, П.В. Агрохимическое и агроэкологическое состояние почв Брянской области /П.В. Прудников, С.В. Карпеченко, А.А. Новиков, Н.Г. Поликарпов. – Брянск: Изд-во ГУП»Клинцовская городская типография», 2007. – 608 с.

15 Родин, Л.Е. Динамика органического вещества и биологический круговорот в основных типах растительности /Л.Е. Родин, Н.И. Базилевич. – М.-Л., 1965. – 226 с.

16 Чумаченко, И.Н., Алиев Ш.А.. Агрохимия высококонцентрированных минеральных удобрений и их применение /И.Н. Чумаченко, Ш.А. Алиев. – М. - Казань; ООО «Изд-во Регентъ», 2001. – 169 с.

Приложение 1

Примерные средние нормы минеральных удобрений (в кг д.в.

на 1 га), рекомендуемые научно-исследовательскими

учреждениями для Нечернозёмной зоны Российской Федерации

Культура	Дерново-подзолистые суглинистые	Дерново-подзолистые супесчаные	Серые лесные и оподзоленные чернозёмы
N	Р205	К20	N	Р205	К20	N	Р205	К20
Озимые зерновые по занятым парам
Озимые зерновые по пласту клевера
Яровые зерновые
Горох на зерно							-
Гречиха						-
Просо
Лён по клеверищу
Картофель
Кукуруза и другие силосные
Сахарная свекла и другие корнеплоды
Однолетние травы
Многолетние травы	-			-			-
Культурные луга
Культурные пастбища
Капуста*
Столовые корнеплоды*
Огурцы*
Томаты*

* - при внесении органических удобрений 20-40т/га

На основании имеющихся в хозяйстве картограмм устанавливают обеспеченность почв фосфором и калием, пользуясь группировками почв по содержанию подвижного фосфора и обменного калия (табл. 5, 6 и 7).

Приложение 2

Группировка почв по содержанию подвижного фосфора, определяемого по методам Кирсанова, Чирикова, Мачигина, Эгнера-Рима *

№№ группы	Содержание подвижного фосфора	По методу
Кирсанова	Чирикова	Мачигина	Эгнера-Рима
Р205 мг / кг почвы
	Очень низкое	Менее 25	Менее 20	Менее 10	Менее 50
	Низкое	26-50	21-50	11-15	51-70
	Среднее	51-100	51-100	16-30	71-140
	Повышенное	101-150	101-150	31-45	Более 140*
	Высокое	151-250	151-200	46-60
	Очень высокое	Более 250*	Более 200*	Более 60*

* при наличии образцов с содержанием подвижного фосфора выше6-й группы по методам Кирсанова, Чирикова, Мачигина и 4-й группы по методу Эгнера-Рима вводится дополнительная группировка, приведенная ниже.

Дополнительная группировка по содержанию подвижного фосфора*

№№ группы	Методы определения	№№ группы	Метод Эгнера-Рима
Кирсанова	Чирикова	Мачигина
	251-500	201-500	61-100		141-200
	501-1000	501-1000	101-200		201-300
	1001-2000	1001-2000	201-300		301-400

Источник: Методические указания по проведению комплексного агрохимического обследования почв сельскохозяйственных угодий. М.: Центр научно-технической информации, пропаганды и рекламы, 1994.

Приложение 3

Группировка почв по содержаниюобменного калия определяемого по методам Кирсанова, Чирикова, Мачигина, Масловой, Эгнера-Рима*

№№ группы	Содержание обменного калия	По методу
Кирсанова	Чирикова	Мачигина	Масловой	Эгнера-Рима
К2О мг /кг почвы
	Очень низкое	<40	<20	<100	<50
	Низкое	41-80	21-40	101-200	51-100	<70
	Среднее	81-120	41-80	201-300	101-150	71-140
	Повышенное	121-170	81-120	301-400	151-200	>140
	Высокое	171-250	121-180	401-600	201-300
	Очень высокое	>250*	>180	>600	>300

Примечание: Метод Кирсанова используют для дерново-подзолистых и серых лесных почв; метод Чирикова - для некарбонатных черноземов; Мачигина - для карбонатных черноземов, каштановых, бурых почв и сероземов.

При наличии образцов с содержанием обменного калия выше 6-й группы по методам Кирсанова, Чирикова, Мачигина, Масловой и 3-ей группы по методу Эгнера-Рима вводится дополнительная группировка, приведенная ниже.

Дополнительная группировка по содержанию обменного калия

№ груп- пы	По методу	№ груп пы	Метод Эгнера Рима
Кирсанова	Чирикова	Мачигина	Масловой
	251-500	161-500	601-1000	301-500		141-200
	501-1000	501-1000	1001-2000	501-1000		201-300
	1001-2000	1001-2000	2001-3000	1001-2000		301-400
	2001-3000	2001-3000	30001-4000	3000-4000		401-500
	>3000	>3000	>4000	>5000		>500

Источник: * Методические указания по проведению комплексного агрохимического обслуживания почв сельскохозяйственных угодий. М.: Центр научно-технической информации пропаганды и рекламы, 1994.

Приложение 4

Группировка почв по степени кислотности*

№№ группы	Степень кислотности	рН(сол)
	Очень сильнокислые	Менее 4,0
	Сильнокислые	4,1-4,5
	Среднекислые	4,6-5,0
	Слабокислые	5,1-5,5
	Близки к нейтральным	5,6-6,0
	Нейтральные	Более 6,0

Приложение 5

Поправочные коэффициенты к средним нормам удобрений, рекомендуемым для дерново-подзолистых и серых лесных почв в зависимости от содержания подвижного фосфора и калия (в долях от средних норм)

Содержание в почве питательных веществ	Зерновые культуры	Зернобобо-вые куль-туры и травы	Лён	Пропаш-ные культуры	Овощные культуры
Фосфора	Фосфорные удобрения
Очень низкое	1,3-1,5	1,5-2,0	1,3-1,5	Необходимо предвари-тельное окультуривание почв, без него получение среднего урожая не обеспечено
Низкое				1,3-1,5 7	Тоже
Среднее	0,6-0,75	0,7-0,8	0,6-0,7		1,2-1,5
Повышенное	Рядковое удобрение	0,5-0,6	0,4-0,5	0,5-0,7
Высокое	Не вносят	Не вносят	0,2-0,3	Рядковое удобрение	0,6-0,8

Очень высокое	Не вносят	Не вносят	Рядковое удобрение	Не вносят	Рядковое удобрение
Калия	Калийные удобрения
Очень низкое	1,3-1,5	1,3-1,5	1,5-2	1,5-2	1,5-2
Низкое			1,0-1,5	1,3-1,5	1,3-1,5
Среднее	0,6-0,75	0,75-1	0,8-1		1-1,5
Повышенное	Не вносят	0,7-0,8	0,75-0,8	0,6-0,8
Высокое	Не вносят	0,5-0,6	0,7-0,8	0,5	0,6-0,8

Примечание: 1. 3а единицу принята доза кг/га действующего вещества, рекомендуемая научными учреждениями для данной зоны и культуры. 2. На песчаных и супесчаных почвах поправки к средним нормам удобрении зерновых, зернобобовых и трав увеличивают на 20-30 %, для пропашных культур на 40-50%. 3. Доза рядкового удобрения применяется без поправок. Источник: П.И. Анспок, Ю.А. Штиканс, P.P. Визла. Справочник агрохимика нечернозёмной полосы, 1981 г.

Приложение 6

Коэффициенты корректировки норм фосфорных и калийных удобрений

с учетом кислотности (по Л.П. Детковской. 1985 г.)

Удобрение	Коэффициент корректировки норм удобрений при рН
<4.5	4.6-5,0	5,1-5,5	5,6-6,0	6,0-6,5	6,6-7,0	>7
КР205	1,3	1,2	1,1	1,0	0,9	0,8	0,8
КК2О	1,0	1.0	1,0	1,1	1,2	1,3	1,3

Приложение 7

Содержание в почве легкогидролизуемого азота (Ю.В. Никитин,

П.Н Бурченко, К.С Орманджи, 1988)

Почвы	Легкогидролизуемый азот, мг на 100 г почвы
Дерново-подзолистые супесчаные	3...6
Серые оподзоленные	5…8
Темно серые оподзоленные	8…10
Чернозёмы оподзоленные и выщелоченные	9…11
Чернозёмы типичные малогумусовые	10…14
Чернозёмы южные и каштановые почвы	6…10

Приложение 8

Вынос азота (N), фосфора (Р₂О₅) и калия (К₂О) урожаем различных культур (по данным ряда авторов)

Культура	Основная продукция	Вынос 1 т основной продук-ции с учётом побочной (кг)
N	Р2О5	К2О
Пшеница: озимая яровая	Зерно Зерно
Рожь озимая	Зерно
Ячмень	Зерно
Овёс	Зерно
Рис	Зерно		8,1	26,5
Кукуруза	Зерно
Просо	Зерно
Гречиха	Зерно

Горох	Зерно
Вика	Зерно
Люпин	Зерно
Соя	Зерно
Подсолнечник	Семена
Рапс озимый	Семена
Горчица белая	Семена
Клещевина	Семена
Лён-долгунец	Семена
Лён-долгунец	Волокно
Хлопчатник	Хлопок-сырец
Конопля	Волокно
Сахарная свекла	Корнеплоды	5,9	1,8	7.5
Картофель	Клубни	6,2	2,2	9,5
Кормовая свёкла	Корнеплоды	4,9	1,5	6,7
Турнепс	Корнеплоды	4,8	1,7-	5,7
Кормовая морковь	Корнеплоды	5,2	1,9	6,0
Брюква	Корнеплоды	5,5	3,1	7,7
Столовая морковь	Корнеплоды	3,2	1,6	5,0
Капуста белокочанная	Кочаны	3,3	1,3	4,4
Помидоры	Плоды	2,6	0,4	3.6
Огурцы	Плоды	1,7	1,4	2,6
Лук	Луковицы	3,0	1,2	4,0
Плодовые и ягодные	Плоды и ягоды	5,0	3,0	6,0
Виноград	Ягоды	1,7	1,4	5,0
Чай	Лист (на сухое вещество)	50,0	7,0	23,0
Табак, махорка	Листья	24,5	6.6	50.9
Силосные культуры	Надземная масса	5,2	1,0	2,8
Горох	Надземная масса	6,5	1,5	5,2
Кукуруза на силос	Надземная	2,5	1,5	5,0
Люпин	Сухая масса	29,0	5,0	17,0
Клевер	сено	19,7	5,0	17,0
Люцерна	Сено	26,0	6,5	15,0
Тимофеевка	Сено	15,5	7,0	24,0
Клевер + тимофеевка	Сено	17,6	6.0	17,5
Вика	Сено	22,7	6.2	10,0
Пелюшка	Сено	25,0	6,1	13,0
Естественные сенокосы	Сено	17,0	7,0	18.0

Примечание: В различных почвенно-климатических зонах вынос элементов питания одними и теми же культурами будет неодинаков, поэтому нужно пользоваться только теми данными, которые получены при анализе урожая в данной зоне.

Дата добавления: 2014-12-27