Лекций по программированию урожаев
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Лекция СИСТЕМА УДОБРЕНИЙ ПРИ ПРОГРАММИРОВАНИИ УРОЖАЕВ.

План лекции:

1. Плодородие почвы;

2. Бонитировка почвы;

3. Расчет доз удобрений на программируемый урожай:

а) расчет доз NРК на заданный урожай;

б) расчет доз NРК на заданную прибавку урожая;

в) расчет доз NРК при совместном внесении органических и минеральных удобрений;

г) расчет запасного внесения питательных веществ.

1. Плодородие почвы и урожай

Почва - уникальное биоминеральное (биокосное) тело природы. Почва сформировалась из геологической породы под воздействием животных и растительных организмов в определенных условиях климата и рельефа. Она обладает плодородием и является главным средством производства в сельском хозяйстве.

Продуктивность растительного покрова, урожай культурных растений непосредственно связан с почвой, ее составом и свойствами, с ее плодородием. В почве растения находят необходимые для их жизни воду, питательные вещества, воздух, опору для корней. Именно поэтому действия человека при выращивании сельскохозяйственных культур направлены в основном на почву, на повышение почвенного плодородия.

Плодородие является одним из основных отличительных свойств почвы и тесно связано с ее генетическими особенностями, однако характеризуется высокой динамичностью. Исходным геологическим (почвообразующим) породам присущи зачатки, элементы плодородия. Примитивные формирующиеся почвы обладают определенным «примитивным» плодородием. По мере развития почв развивается их плодородие, изменяясь особенно сильно под влиянием хозяйственной деятельности человека.

В настоящее время в специальной (научной и учебной) литературе по почвоведению, земледелию, агрохимии можно встретить много терминов (часто синонимов), обозначающих различные виды, формы, категории почвенного плодородия. Но в действительности каждая данная почва в каждый момент обладает лишь двумя формами плодородия: 1) потенциальным (пассивным) и 2) действительным, эффективным (актуальным). О величине потенциального плодородия судят по составу (в основном имеется в виду запас необходимых для растений питательных веществ) и свойствам (агрофизическим, агрохимическим, физико-химическим и др.) почвы, а об уровне эффективного (действительного) плодородия - по урожайности возделываемых растений.

Поскольку запасы питательных веществ и свойства почвы связаны с ее исходными генетическими особенностями и присущи почве как природному телу, потенциальное плодородие обычно считают природным, естественным, а эффективное (действительное), измеряемое урожайностью сельскохозяйственных культур, представляют как результат (эффект) воздействия человека на почву и относят к пахотным почвам.

Однако потенциальное плодородие используемых в сельскохозяйственном производстве пахотных почв является не просто естественным, оно в значительной степени результат хозяйственной деятельности человека, т. е. его следует рассматривать и как экономическое плодородие. В то же время целинные почвы обладают не только потенциальным, но и действительным плодородием.

В связи с этим необходимо выделить две категории плодородия: 1) природное (естественное) плодородие, свойственное целинным почвам, и 2) природно-экономическое, свойственное почвам обрабатываемым. Данным категориям одинаково присущи обе формы плодородия: и потенциальное и действительное.

Основой эффективного регулирования почвенного плодородия, его расширенного воспроизводства является окультуривание почв. По определению В. Д. Мухи, «окультуривание почвы - это экологическая реорганизация почвенного тела и изменение почвенных процессов соответственно требованиям главной группы возделываемых сельскохозяйственных культур с целью стабильного увеличения их урожайности на основе прогрессивного повышения почвенного плодородия».

2. Бонитировка почвы

Бонитировка почв - это сравнительная оценка почв по их свойствам и производительности. При бонитировке почв комплексно, в сопоставительном плане учитываются состав и свойства, процессы и режимы каждой конкретной почвы и многолетние средние данные об урожайности сельскохозяйственных культур, соответственно уровню интенсивности земледелия.

Оценка почв проводится по 100-бальной бонитировочной шкале. Для каждого агропочвенного района были составлены отдельные шкалы бонитетов, не только характеризующие уровень плодородия по агропроизводственным показателям почв и климатическим условиям района, но и учитывающие уровень производства.

Бонитеты почв даны как по отдельным (ведущим) сельскохозяйственным культурам (озимая пшеница, кукуруза, сахарная свекла, подсолнечник и т. д.), так и по группам культур (зерновые без кукурузы, зерновые и технические). Это связано с тем, что, как уже отмечалось, разные растения предъявляют различные требования к почвенным условиям и не в одинаковой степени могут использовать почвенное плодородие.

Бонитеты почв являются объективной основой для учета плодородия почвы при программировании урожайности сельскохозяйственных культур.

Выращивание запрограммированных урожаев позволяет научно обоснованно и комплексно влиять на почву и растения. Для целенаправленного воздействия на почву как компонент биосферы, расширенного воспроизводства почвенного плодородия необходимо принимать во внимание единство растительного и почвенного покровов.

По данным многих исследователей, для эффективного окультуривания почв и повышения их плодородия следует применять целый комплекс соответствующих мероприятий. Однако в современных условиях создание культурной высокоплодородной почвы требует комплексного воздействия на ландшафт в целом.

В зависимости от соответствия почв и условий их залегания агробиологическим требованиям отдельных с/х. культур выделяют пять групп (подклассов) пахотных земель по степени пригодности почв, оценивая при этом производительность пашни по 100-балльной шкале:

1. Наиболее пригодные земли. Пашня с оптимальными для определенной сельскохозяйственной культуры почвенным покровом и условиями произрастания. Возделывание данной культуры на этих землях не лимитируется каким-либо фактором и позволяет получать наивысшую урожайность и наибольшие доходы. Производительность пашни оценивается в 75 - 100 баллов.

2. Земли средней пригодности. Пашня с почвенным покровом и другими факторами и условиями жизни растений, в основном соответствующими агробиологическим требованиям конкретной сельскохозяйственной культуры, но при наличии лимитирующих факторов. Это может быть водный или питательный режим, поэтому внесение удобрений, рассчитанных на программируемую прибавку, и высокая культура земледелия могут обеспечить здесь урожайность на уровне первой группы. Оценка производительности пашни - 50 - 75 баллов.

3. Ограниченно пригодные земли. Пашня, почвенный покров которой и другие экологические факторы и условия не удовлетворяют всем требованиям культурного растения. Проявляется лимитирующее действие ряда факторов. Это, прежде всего недостаток питательных элементов, повышенная кислотность или щелочность, солонцеватость, подверженность затоплению или эрозии и др. Уровень урожайности возделываемых культур близок к среднему по данному региону. Для устранения ограничивающих урожайность причин необходимо применение соответствующих агротехнических и мелиоративных мероприятий. Производительность пашни оценивается в 35 - 50 баллов.

4.Земли низкой пригодности. Пашня с почвенным покровом и условиями жизни растений, слабо удовлетворяющими агробиологическим требованиям сельскохозяйственной культуры. Уровень урожайности здесь ниже среднего по региону. После мелиоративных воздействий (осушение, землевание и пр.) могут быть пригодными для выращивания данного культурного растения.

5. Непригодные земли. Пашня, почвенный покров которой и другие факторы и условия жизни растений не пригодны для данной сельскохозяйственной культуры. Мелиорация и улучшение невозможны или не целесообразны.

3. Расчет доз удобрений на программируемый урожай

а) Расчет доз NРК на заданный урожай. Технология получения запрограммированных урожаев предусматривает обоснование экономически выгодных для культуры (сорта) доз удобрений, доля участия которых в получении заданной продуктивности иногда достигает 60 - 70%, особенно на почвах легкого механического состава.

Наиболее приемлемым методом для обоснования доз удобрений на заданный урожай ряд авторов считают схему расчета, которая описывается формулой:

Д= 100В-П×К1/ К2

где: Д - доза питательного вещества, кг/га; В - вынос питательного вещества с урожаем, кг/га; П - содержание в почве доступного для растений питательного вещества, кг/га; К1 и К2 - коэффициенты использования питательного вещества соответственно из почвы и удобрения, %.

Для удобства расчетов формула была усовершенствована и приобрела следующий вид :

Д = УВ1-П×КмКп/Ку

где: Д - доза питательного вещества (кг/га) на заданный урожай; В1 - вынос питательного вещества на 1 ц основной и соответствующее ей количество побочной продукции, кг; П - содержание элемента питания в почве, мг/100г; Км - коэффициент для перевода из мг/100г в кг питательного вещества на 1 га в расчетном слое почвы; Кп и Ку - коэффициенты использования питательного вещества соответственно из почвы и удобрений.

В формуле введен дополнительный коэффициент для пересчета питательных веществ почвы в килограммы на 1га. Для глубины расчетного слоя 0 - 22; 0 - 25; 0 - 28 и 0 - 30 см Км будет соответственно 30; 34; 38 и 41 кг/га (ориентировочно). В формуле (34) Кп и Км взяты не в процентах, как в формуле, а в долях единицы (100% принято за 1), что значительно сокращает объем работы при определении необходимых доз удобрений.

Чем большая глубина пахотного слоя принимается при расчете доз NРК, тем большее количество питательных веществ почвы вовлекается в формирование урожаев. При этом дозы удобрений будут значительно ниже. Следовательно, возникает необходимость в разработке схем опытов по выявлению коэффициентов использования полевыми культурами питательных веществ из почвы и удобрений в расчетных слоях различных типов почв.

Следует отметить, что расчетный метод не должен противопоставляться экспериментальному. Они должны взаимно дополнять друг друга при определении экономически оправданных доз NРК.

б) Расчет доз NРК на заданную прибавку урожаев. При внедрении в хозяйстве интенсивного севооборота наиболее надежный метод определения доз удобрений - расчет их на получение заданной прибавки урожая, особенно если известны урожаи, получаемые на участках без удобрений. При этом рассчитывают вынос питательного вещества на заданную прибавку (Упр) и делят на коэффициент использования элемента питания из удобрения. Дозу питательного вещества (Дпр) на прибавку урожая рассчитывают по формуле

Дпр = Упр × В1/Ку

Формулой можно успешно пользоваться, когда известна доля урожайности, формируемой за счет усвоения доступных для растений элементов питания из почвы. Такие данные могут быть получены экспериментально; в результате обобщения опытов по дозам удобрений, проводимых в близких к хозяйству по местоположению научно-исследовательских учреждениях, учебных заведениях, госсортоучастках, и по картограммам обеспеченности почв NРК с учетом коэффициентов их использования.

В этом методе расчета объективно учитываются влияние на продуктивность последующей культуры севооборота питательных веществ удобрений, внесенных под предшественник, действие элементов питания, поступающих в почву с корневыми и пожнивными остатками, запахиваемыми после предшествующей культуры, то есть не только эффективное плодородие почвы, но и последействие удобрений. Однако рассматриваемый метод имеет серьезный недостаток. Он заключается в том что в величине урожаев, получаемых без внесения удобрений, отражено влияние лишь одного лимитирующего продуктивность элемента питания: азота, фосфора или калия. В связи с этим при расчете доз удобрений по формуле необходимо учитывать также показатели картограмм обеспеченности почв Р2О5 и К2О.

в) Расчет доз NРК при совместном внесении органических и минеральных удобрений. Академик Д. Н. Прянишников писал, что неправильно думать, будто с развитием химической промышленности и широким распространением минеральных удобрений значение навоза должно отходить на задний план; наоборот, с ростом применения минеральных удобрений будет возрастать и внесение навоза.

При внесении органических удобрений отпадает необходимость использования высоких доз минеральных. Оптимальное соотношение удобрений определяют по формуле для запрограммированных урожаев кукурузы на зерно и силос, картофеля и кормовой свеклы:

Д = (УВ1-ПКмКm-ДНСНКН) / Ку

где: Д - доза питательного вещества (N, Р,К) на заданный урожай, кг/га; ДН - доза навоза, т/га; СН - содержание питательного вещества в навозе, кг/т; КН - коэффициент использования питательного вещества из навоза.

Навоз ценен не только как источник питания растений азотом, фосфором и калием. В нем содержится значительное количество необходимых для полевых культур микроэлементов. При внесении 20 - 30 т навоза на 1га практически полностью компенсируется вынос микроэлементов урожаями зерновых культур до 60 ц, картофеля - до 350 ц, корнеплодов - до 500 ц, овощных культур - до 500 ц с 1га. Если программируют урожаи выше указанных величин, то необходимо вносить специфические для каждой культуры микроэлементы.

Навоз - хороший источник углекислоты в почве и приземном слое воздуха. Экспериментаторы на небольших делянках могут получать урожаи, на 25 - 50% превышающие продуктивность хозяйственных посевов. Повторить показатели эксперимента не удается даже самому исследователю. Причина состоит в том, что на маленьких делянках растения лучше обеспечены углекислотой в результате их хорошей вентилируемости, а на больших массивах (в плотных высокопродуктивных посевах, особенно высокостебельных культур) значительно затрудняется доступ углекислого газа в глубь посевов. Растения испытывают большой недостаток важной для фотосинтеза углекислоты, и получить запрограммированные урожаи практически не удается. Поэтому следует предусматривать внесение навоза не только для повышения уровня минерального питания растений, но и углекислотного режима посевов.

Совместное внесение минеральных удобрений и навоза Д. Н. Прянишников назвал промышленным способом повышения плодородия почв при интенсивной системе земледелия. Вопрос состоит лишь в том, сколько навоза следует вносить для сохранения содержания гумуса на прежнем уровне и для дальнейшего его увеличения.

Для определения этого количества навоза была предложена формула:

Дн = 0,01 МNГ

где: МN - масса пахотного слоя, т/га; Г - содержание гумуса или заданное его увеличение в пахотном слое почвы, %.

Следует отметить, что в этой формуле не отражен процент гумификации органического вещества навоза. Однако в первом приближении формула позволяет рассчитать необходимые дозы органических удобрений, а также сроки последующего их внесения. При этом экспериментальным путем определяют количество навоза, необходимое для поддержания бездефицитного баланса органического вещества на различных типах почв.

Положительный баланс гумуса в почвах обеспечивается лишь при ежегодном применении на среднеокультуренньгх почвах не менее 10 – 15 т навоза на 1 га, на слабоокультуренных – 20 т навоза и 200 кг NPК на 1 га.

г) Расчет запасного внесения питательных веществ. Ежегодное внесение органического вещества в виде навоза и компостов, запашка пожнивных остатков способствуют образованию активных форм гумуса и органно-минеральных компонентов, играющих большую роль в почвенных процессах и питании растений.

Поэтому важнейшие вопросы программирования урожаев и доз удобрений - разработка модели почвенного плодородия, содержания органического вещества в почве и управление его содержанием и трансформацией, расчет доз удобрений, прогноз многолетних изменений агрофизических и агрохимических показателей почв в связи с антропогенным воздействием.

Дозу минеральных удобрений, особенно фосфорных и калийных, с учетом получения запрограммированной продуктивности и заданного увеличения содержания питательного вещества в почве за определенный промежуток времени рассчитывают по формуле А. В. Постникова:

Д=

где: Д - доза питательного вещества под запрограммированный урожай и заданное его увеличение, кг/га; Воб - общий вынос питательного вещества с урожаем, кг/га; П3 и П - заданное и исходное содержание питательного вещества в почве, мг/100г; Км - коэффициент перевода питательного вещества почвы из мг/100г в кг/га; Куп -коэффициент использования питательного вещества с учетом последствия; К3 -коэффициент использования питательного вещества, внесенного сверх нормы; ТV - время, за которое происходит изменение содержания питательного вещества в почве, лет.

Для успешного использования формулы необходимо опытным путем получить Куп и К3.

Опыт современного земледелия показывает, что значительное увеличение производства растениеводческой продукции зависит от улучшения круговорота веществ в почвах, повышения приходных статей баланса элементов питания за счет внесения удобрений не только в целях получения запрограммированных урожаев, но и повышения в перспективе плодородия почв. В зависимости от поставленной цели разными авторами предложены различные методы расчета доз органических и минеральных удобрений.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство