Развитие сельского хозяйства, повышение его продуктивности неразрывно связаны с интенсификацией отрасли, одно из важнейших условий которой – применение различных удобрительных средств. Без удобрений невозможно экономически целесообразно ведение аграрного производства. Это основной путь увеличения урожайности и валовых сборов возделываемых культур, создание прочной кормовой базы для животноводства, сохранения и повышения почвенного плодородия. В последнее десятилетия применения минеральных удобрений в России резко сократилось – с 88 кг д.в. на 1 га в 1990 г. до 19 кг д.в. на 1 га в 2005 г., снизилось внесение органических удобрений (с 389,5 млн т в 1990 г. до 50,7 млн т в 2004 г.) и масштабы известкования кислых почв ( с 5 млн га в 1990 г. до 366 тыс га в 2004 г.). Это явилось одной из главных причин снижения производства основных сельскохозяйственных культур (которое за эти же годы в среднем по стране снизилось на 35 – 45 %) и плодородия почв, выражаемого запасом основных питательных элементов.
В современных условиях особенно остро стоит вопрос не только об увеличении объемов применения минеральных удобрений, но и более эффективном, экономически выгодном и ресурсосберегающем их использовании в земледелии. Как писал классик отечественной агрохимии Д. Н. Прянишников, избытком химических удобрений нельзя восполнить недостаток агрономических знаний. Необходимо строго соблюдать дозы, способы, сроки, формы внесения удобрений в зависимости от потребности культуры, содержания питательных веществ в почве, а также от планируемой урожайности.
Рациональная система удобрений, отвечающая природным условиям и организационно-экономическим условиям хозяйства – ведущий фактор повышения урожая, улучшения его качества, роста почвенного плодородия или его сохранения.
Система удобрений — это плановая организация комплекса мероприятий по накоплению, хранению и рациональному использованию всех удобрительных средств (органических и минеральных удобрений, химических мелиорантов), обеспечивающих получение высоких устойчивых урожаев, улучшение качества выращиваемой продукции, увеличения производительности труда и повышения плодородия почвы.
Обязательное условие системы удобрения – её экономическая эффективность. Система удобрения рассчитана на планомерное применение удобрений на каждом поле в течении длительного периода времени.
В хозяйствах, в зависимости от их специализации и удаленности полей севооборотов от ферм, могут складываться 3 типа системы удобрений.
1. Навозно – минеральная, органно-минеральная или комбинированная, основанная на совместном применении органики и минеральных удобрений.
2. Минеральная или безнавозная, при которой применяются одни минеральные удобрения.
3. Органическая (навозная), характерная, прежде всего для хозяйств промышленного – животноводческого направления, предусма-тривающее утилизацию бесподстилочного навоза.
В данной курсовой работе составлено навозно – минеральная система удобрений.
Цель работы: составить систему удобрений в полевом севообороте хозяйства. Нормы минеральных удобрений рассчитать методом элементарного баланса.
Общие сведения о хозяйстве
Хозяйство СПК «Победа» расположено в северо-восточной части Залегощенского района Орловской области. Удаленность от областного центра составляет 120 километров, а от районного 30 километров. В четырех километрах от хозяйства находится железнодорожная станция 23 км, с которой его связывает асфальтированная дорога. Хозяйство имеет 6850 га земли из них 6213 га пашни.
Производственно-экономический показатель хозяйства на современном уровне недостаточно высокие. Так в среднем за три года урожайность зерновых культур в среднем составила 35,6 ц/га. Основное направление хозяйства – растениеводство с частичным развитием молочно-мясного скотоводства.
СПК занимается производством зерна, сахарной свеклы, кормов, молока, мяса крупного рогатого скота и свинины.
На ряду с растениеводством в хозяйстве развивается и животноводство. СПК «Победа» имеет 430 голов крупнорогатого скота и 390 голов свиней.
Получаемая зерновая продукция частично отправляется на элеватор который находится в семи километрах от хозяйства, частично на спирт завод находящийся в пятнадцати километрах, часть реализуется прямо из хозяйства и часть остается в хозяйстве на корм скоту. СПК «Заря» участвует в межхозяйственных связях и может в растениеводстве реализовывать и закупать семенной материал различных культур как зерновых так и многолетних трав. В животноводстве может вести покупку и продажу сельскохозяйственных животных.
Климат района умеренно-континентальный, с преобладанием западных и юго-западных ветров, восточные ветры – сухие, знойные.
Среднегодовая температура воздуха 4,2° тепла. Средняя многолетняя температура воздуха за вегетационный период составляет примерно 13,8 0 С. Среднегодовое количество осадков 537 мм, а сумма осадков за вегетационный период с температурой выше 10° составляет 300 мм. Продолжительность безморозного периода 144 дня. Теплообеспеченность основного периода вегетации (сумма температур выше 10 °С) составляет около 2300. Глубина промерзания грунта в среднем 1,8 – 1,9 м.
Тепло и влага влияет на эффективность вносимых минеральных и органических удобрений. Элементы питания переходят в раствор в активном слое почвы, более доступны и эффективны в местах хорошей влаго – и теплообеспеченности.
Таблица 1. – Гидротермические условия за вегетационный период по данным
Верховской метеорологической станции
Средняя многолетняя сумма осадков, мм а) за год
537
б) за вегетационный период
300
2.Средняя многолетняя температура воздуха, °С а) за год,
4,2
б) за вегетационный период
13,8
3. Продолжительность вегетационного периода (дней с температурой выше 5 °С)
144
4. Теплообеспеченность основного периода вегетации (сумма температур выше 10 °С)
Территория хозяйства расположена в чернозёмной зоне. Основными почвами являются чернозёмы, которые подразделяются на подтипы: чернозём выщелоченный, чернозём оподзоленный, серые лесные. По механическому составу преобладают почвы тяжелосуглинистые и среднесуглинистые. Рельеф территории хозяйства представляет собой широко-волнистую равнину, изрезанную балками.
Анализируя данную таблицу можно сделать вывод: тип почвы в основном черноземы оподзольные и темно-серые лесные.
Гранулометрический состав почвы тяжелосуглинистый. Содержание гумуса колеблется от 5,5 % до 6,1% в среднем. Мощность гумусового слоя до 54 см. Кислотность почвы в основном слабокислая (5,1-5,5). Обеспеченность почвы фосфором средняя (4,1 – 9,8), содержание К 2 О (8,2 – 13,5) мг на 100 г почвы средняя. Содержание подвижных элементов в почве зависит от типа почвы от количества вносимых удобрений.
На первом поле, на котором возделывается клевер 1 г.п., обеспеченность подвижным фосфором средняя (по Чирикову), так как его содержание в почве 8,2 мг/100г почвы, а обеспеченность подвижным калием также средняя, его содержание в почве 12,1 мг/100г почвы (по Кирсанову). На данном поле почва слабокислая (pH=5,2). Этому полю можно присвоить III класс по степени кислотности и содержанию питательных веществ по фосфору, а по степени содержания питательных веществ по калию IV.
На втором поле, на котором возделывается клевер 2 г.п., обеспеченность подвижным фосфором очень низкая (по Чирикову), составляет 4,1 мг/100г почвы, а обеспеченность подвижным калием средняя, равна 8,2 мг/100г почвы (по Кирсанову). На данном поле почва слабокислая (рН=5,1). Этому полю можно присвоить II класс по степени кислотности и содержанию питательных веществ по фосфору, а по содержанию калия III класс.
На третьем поле возделывается озимая пшеница, обеспеченность подвижным фосфором низкая (по Чирикову) содержание составляет 5,2 мг/100г почвы, а обеспеченность подвижным калием средняя, его содержание в почве 10 мг/100г почвы (по Кирсанову). Почва слабокислая (рН=5,2). Данному полю можно присвоить III класс по степени кислотности и содержанию питательных веществ.
На четвёртом поле возделывается кукуруза на силос, обеспеченность подвижным фосфором средняя (по Чирикову) 6,2 мг/100г почвы, а обеспеченность подвижным калием средняя, его содержание в почве 9,5 мг/100г почвы (по Кирсанову). На данном поле почва слабокислая, рН=5,3. Этому полю можно присвоить III класс по степени кислотности и содержанию питательных веществ.
На пятом поле, на котором возделывается гречиха, обеспеченность подвижным фосфором средняя (по Чирикову), содержание в почве 7,2 мг/100г почвы, а обеспеченность подвижным калием также средняя 13 мг/100г почвы (по Кирсанову). Почва слабокислая рН=5,5. Этому полю можно присвоить IV класс по степени кислотности и содержанию питательных веществ по калию, а по фосфору III класс.
На шестом поле возделывается кормовая свекла, обеспеченность подвижным фосфором (9,8 мг/100г почвы) и калием (13 мг/100 г почвы) средняя (по Кирсанову). Реакция среды слабокислая, рН=5,2. По степени кислотности и содержанию питательных веществ данному полю можно присвоить по фосфору III класс, по калию IV класс.
На седьмом поле возделывается яровая пшеница с подсевом клевера, обеспеченность подвижным фосфором (7,3 мг/100 г почвы) и калием (13,3 мг/100 г почвы) средняя. Реакция среды слабокислая рН=5,3. Данному полю можно присвоить III (по фосфору) и IV (по калию) классы по степени кислотности и содержанию питательных веществ.
В общем содержание питательных веществ приближается к оптимальным, но необходимо использовать органические удобрения или использовать дополнительные промежуточные культуры для достижения планируемого урожая.
Севообороты – это научно обоснованное чередование культур сельскохозяйственных культур во времени и на полях.
Схема севооборота – перечень сельскохозяйственных культур в порядке их чередования в севообороте.
Таблица №2 Агрономические свойства почвы
№ поля
Тип и разновидность почв
Механический состав
Содержание гумуса, %
Содержание легкогидролизируемого N,мл/кг
Ph
Дерново-подзолистая
супесчаная
1,3
32
4,7
12
3,9
75,4
60
40
V% — степень насыщенности основаниями
= 75,4 %
3. Баланс гумуса
Гумус – это смесь различных по составу и свойствам высокомолекулярных азотосодержащих соединений имеющих общие черты строения и общность некоторых свойств.
Источники гумуса – свежие, неразложившиеся вещества растительного и животного происхождения, ежегодно поступающие в почву в виде наземного и корневого опада растений, остатков животного происхождения, в том числе микроорганизмов, состоят из веществ неспецифической природы (белки, углеводы и др.).
Поступление источников гумуса непосредственно в почву, в отличие от поверхностного, улучшает условия взаимодействия продуктов гумификации с твердой фазой почв и снижает интенсивность их минерализации.
К общепринятым изменениям условий гумусообразования относятся следующие:
· изменения количества и состава источников гумуса;
· изменение водного режима;
· постоянное отчуждение азота, углевода и зольных элементов;
· действие минеральных удобрений.
К региональным изменениям условий гумусообразования относятся: орошение, осушение, химические мелиорации.
Органические удобрения – источник гумуса в пахотных почвах. В отличие от растительных остатков в навозе и торфяных компостах до 50% их массы составляют готовые гумусовые вещества.
Органические удобрения характеризуются узким отношением С : N (ниже 20-25). Оптимальная доза органических удобрений – 15-40т/га в год в зависимости от культуры.
Влияние обработок почвы на условия гумусообразования проявляется разносторонне. В результате механических обработок происходит равномерное распределение массы органических удобрений и послеуборочных остатков в пределах пахотного слоя, что положительно сказывается на гумификации: улучшается аэрация. Снижение содержания гумуса и ухудшение структурного состояния почв – негативные последствия интенсивных обработок.
Влияние минеральных удобрений на гумусовое состояние почв может быть прямым и косвенным. Прямое проявляется в изменении условий гумификации, косвенное через посредство растений. При внесении минеральных удобрений увеличивается урожай и количество послеуборочных остатков, что приводит к увеличению содержания гумуса. Однако очень высокие дозы минеральных удобрений могут приводить к угнетению почвенной биоты, ухудшению физических свойств почв и условий гумусообразования.
Степень изменения гумусового состояния пахотных почв зависит от того, насколько сильно изменились условия гумусообразования. Как правило, при освоении целинных почв под пашню происходит снижение содержания гумуса и усиление минерализации. Наиболее резкое снижение происходит в первые 10-20 лет после распашки. В этот период минерализуются наименее устойчивые группы гумусовых веществ. При внесении органических удобрений содержание гумуса повышается до уровня соответствующего дозе внесения органических удобрений, при этом соответственно изменяются запасы и состав гумуса. Чем больше вносится органических удобрений, тем более высокий уровень стабилизации содержания и запасов гумуса устанавливается в почве.
Таким же образом устанавливаются уровни стабилизации содержания запасов и качественного состава гумуса при изменении других факторов и условий гумусообразования.
Таблица №3 Баланс гумуса в севообороте
Севообороты
Площадь, га
Содержание гумуса, %
Гумуса
Минерализуется гумуса в год, т/га
Восполняется гумуса за счет пожнивных и корневых остатков в год, т/га
1.Горох+овес на зел.массу
5.Кукуруза на силос
Итого
875
9.1
273
6,6
2,6
Среднее
125
1,3
39
0,94
0,37
Дефицит гумуса равен 1,0 — 0,4=0,6т или 600 кг на 1 га
220∙20/100 = 44кг с 1 т навоза. На поля севооборота вносится навоз, содержащий сухого органического вещества 22 % или 220 кг на I т.д. Другие органические удобрения приравниваются к навозу по содержанию органического вещества. Коэффициент гумификации навоза 20 %. Следовательно, количество гумуса, образующего от 1 т навоза. Для обеспечения бездефицитного баланса гумуса необходимо вносить в среднем ежегодно на 1 га пашни севооборота 600/44 = 13,6т навоза или соответствующее количество другого органического удобрения — расчетная насыщенность севооборота органическими удобрениями. Фактическая насыщенность севооборота органическими удобрениями 10 т. Обеспечивается фактическое восполнение потерь гумуса за счет вносимых органических удобрений 10∙44=440 кг на 1 га.
Вывод: баланс гумуса + , для его сохранения нужно поддерживать данное количество удобрений.
4. Накопление и распределение органических удобрений
К органическим удобрениям относятся навоз, навозная жижа, птичий помет, фекалии, различные компосты, сапропель, сидераты и другие.
Роль органических удобрений:
-Источники элементов питания;
-Улучшают свойства почвы (повышают емкость поглощения, буферность);
-Усиливают деятельность микроорганизмов
Навоз — полное органическое удобрение, содержащее все необходимые для растения питательные элементы. Кроме того, в зависимости от конкретных хозяйственных условий в составе навоза может быть подстилка. По этому признаку различают: обычный подстилочный навоз и полужидкий или жидкий бесподстилочный навоз.
Подстилочный навоз как источник питательных веществ для растений. После внесения в почву он под влиянием микроорганизмов минерализуется. По данным многолетних опытов Долгопрудной агрохимической опытной станции им. Д. Н. Прянишникова, заложенных на дерново-подзолистых почвах, из общего количества органических веществ внесенного навоза в среднем 72 % минерализуется и 28 % переходит в состав почвенного гумуса. Скорость минерализации зависит как от качества навоза, так и от свойств почвы, ее водно-воздушного режима, реакции и т. д. Большая часть углерода! содержавшегося в составе органических веществ навоза, в процессе разложения в почве окисляется до углекислого газа, причем его образуется тем больше, чем меньше степень разложения.
Бесподстилочный навоз при хранении расслаивается на три слоя: верхний — плотный плавающий, внизу — осадок, а между ними — жидкий. Чтобы обеспечить однородность навозной массы, в хранилище должно быть устройство для ее перемешивания. Перемешивание (гомогенизация) бес подстил очного навоза следует проводить не реже 1 раза в неделю, а в период внесения навоза — несколько раз в день по 40—70 мин. Необходимо также измельчить при помощи специальных устройств крупные частицы до размера не более 25 мм. Бесподстилочный навоз также запахивают с измельченной соломой, оставленной на поле после уборки, или с предварительно разбросанным торфом.
Бесподстилочный навоз можно применять не только в качестве основного удобрения (т. е. до посева или посадки), но также и в подкормку сельскохозяйственных культур.
Дозы бесподстилочного навоза (92 %-ной влажности, содержание азота около 0,3 %) в зависимости от вида сельскохозяйственных культур и их урожайности могут составлять от 30—50 (под зерновые культуры) до 100—150 т/га (под высокоурожайные пропашные культуры).
Торф используется на подстилку, как составная часть различных компостов, для изготовления торфоперегнойных горшочков, мульчирования, а также для совместного применения с минеральными удобрениями. Использование большинства видов торфа в чистом виде на удобрение агрохимически неэффективно и экономически нецелесообразно.
Верховой торф отличается меньшей степенью разложения и зольностью, большей кислотностью, он беднее по содержанию питательных веществ.
Для низинного торфа характерны высокая степень разложения, большее содержание азота и зольных веществ, меньшая кислотность. Переходный торф обладает промежуточными свойствами между верховым и низинным; в верхних слоях торфяников он по свойствам приближается к верховому, а в более глубоких слоях — к низинному.
= 75,4 %