Определение норм удобрений, вносимых под сельскохозяйственные культуры
4. Определение норм удобрений, вносимых под сельскохозяйственные культуры
Определение норм удобрений под сельскохозяйственные культуры является важной задачей агрохимией. Нормы бывают:
1) оптимальные – это норма, которая обеспечивает получение высокого урожая хорошего качества при максимально чистом доходе с 1 га при условии постепенного повышения или сохранения оптимального уровня плодородия почвы за ротацию севооборота.
2) рациональные – норма, которая при сложившихся организационно-хозяйственных условиях производства позволяет получить больший выход продукции хорошего и удовлетворительного качества с 1 га пашни и интенсивно повышать плодородие почвы при обязательном экономическом эффекте от применения удобрений.
3) предельные – норма, которая обеспечивает максимально высокий урожай допустимого качества при условии, как минимум, самоокупаемости от удобрений.
В практике земледелия существуют разные методы определения доз удобрений. Их можно объединить в две большие группы:
1) полевые методы по непосредственным результатам опытов
2) балансовые расчетные методы
1) Полевой опыт с удобрениями – это опыт, проводимый в полевых условиях для определения действия удобрений на урожай сельскохозяйственных культур, его качество, а также на плодородие почвы. Особенность полевого опыта состоит в том, что культурное растение изучают в близких к производственным условиях, со всей совокупностью почвенных, климатических, агротехнических и производственных факторов, оказывающих влияние на изучаемый объект. Полевой опыт является ведущим методом в изучении действия удобрений, разработке и обосновании рациональных приемов их использования и построения системы применения удобрений в сельском хозяйстве. С помощью полевого опыта оценивают эффективность удобрений в различных почвенно-климатических зонах и при разных агротехнических условиях, устанавливают наиболее эффективные нормы и сочетания питательных веществ, которые дают наиболее высокие урожаи сельскохозяйственных культур и улучшают их качество, определяют сроки и способы внесения удобрений, изучают сочетание удобрений с другими агротехническими приемами. Полевые опыты с удобрениями проводят в естественных (природных) полевых условиях, на специально выделенном участке, их результаты записывают в полевой дневник и используют для практических целей, а затем внедряют в сельскохозяйственное производство.
2) Балансовый расчет – основной способ проверки правильности разработанной системы удобрения. Баланс питательных веществ – сопоставление статей поступления их в почвы извне с суммарным расходом на формирование урожаев и непродуктивные потери из почвы. Это упрощенная математическая модель круговорота веществ в земледелии. На основании расчета баланса и выявления в динамике дефицита можно регулировать питательный режим почвы с помощью удобрений. Баланс питательных веществ дает представление об истощении или обогащении почвы питательными веществами при существующей системе удобрений в хозяйстве. Для познания этих процессов составляют баланс в динамике за ряд (5-10 и более) лет. Это дает возможность сопоставлять данные баланса по элементам питания и определять изменение содержания их в почве. Потребность в удобрениях, разработанную на основе баланса, и дозы их внесения на ближайшую или длительную перспективу для хозяйств, района, области рассчитывают по данным структуры посевных площадей и урожайности культур с четом агрономической и экономической их эффективности.
Годовые нормы удобрений под сельскохозяйственные культуры в севообороте
Нормы навоза, т/га | Рекомендованные нормы удобрений, кг/га д.в. | Нормы навоза, т/га | Нормы минеральных удобрений, кг/га с поправкой на обеспеченность | Всего навоза с поля севооборота, т | Всего минеральных удобрений с поля севооборота, кг | | N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O |
| 1 | Люцерна I | 30 | 5/1,5 | 1,5/1,3 | 20/1 | 20 | 60 | 65 | 30 | 78 | 65 | 900 | 2340 | 1950 |
| 2 | Люцерна II | 30 | 5/1,5 | 1,5/1,3 | 20/1 | 30 | — | — | 45 | — | — | 3600 | 1350 | — | — |
| 3 | Озимый ячмень | 30 | 5/1 | 1,5/1 | 20/0,3 | 50 | 80 | 80 | 50 | 80 | 24 | 1500 | 2400 | 720 |
| 4 | Капуста | 20 | 30 | 5/1,5 | 1,5/1,5 | 20/1 | 25 | 55 | 80 | 95 | 25 | 82.5 | 120 | 95 | 750 | 1650 | 2400 | 1900 |
| Огурцы | 10 | 5/1,5 | 1,5/1,5 | 20/1 | 50 | 90 | 95 | 75 | 135 | 95 | 750 | 1350 | 950 |
| 5 | Томаты | 30 | 5/1,5 | 1,5/1,5 | 20/1 | 50 | 90 | 95 | 75 | 135 | 95 | 2250 | 4050 | 2850 |
| Всего | 150 | 750 | 8400 | 12540 | 8370 |
| Насыщенность: | Органическими удобрениями, т/га | 25 | 12.5 | 30 |
| Минеральными удобрениями, кг/га д.в. | 55 | 83,6 | 56 |
| C пожнивными корневыми остатками бобовых культур | 24 |
Расчет норм удобрений на планируемую урожайность
(люцерна 150 ц/га, капуста 240 ц/га)
Показатели | Культура | | люцерна | капуста |
| N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O |
| 1 | Вынос на 1 ц питательных веществ основной и соответствующим количеством побочной продукции, кг | 0,3 | 0,22 | 0,5 | 0,34 | 0,13 | 0,44 |
| 2 | Вынос питательных веществ планируемым урожаем, кг/га | 45 | 33 | 75 | 81,6 | 31,2 | 105,6 |
| 3 | Содержание подвижных питательных веществ в почве по картограмме, мг/100 г почвы | 1,15 | 1,5 | 20 | 1,15 | 1,5 | 20 |
| 4 | Запасы подвижных питательных веществ в пахотном слое, кг/га | 34,5 | 45 | 600 | 34,5 | 45 | 600 |
| 5 | Коэффициенты использования питательных веществ растениями
Предполагаемое количество усвоенных
питательных веществ из органических удобрений, %
Возможное внесение с 25 т/га
органических удобрений, кг
Коэффициенты использования питательных веществ из органических
— | — | — | 20 | 25 | 50 |
| 9 | Возможное усвоение питательных веществ растениями из органических удобрений, кг | — | — | — | 25 | 15,6 | 75 |
| 10 | Требуется внести с минеральными удобрениями, кг/га | 28,1 | 22,7 | 15 | 33 | 1,65 | -71,4 |
| 11 | Коэффициенты использования питательных веществ из минеральных
Необходимо внести питательных веществ с минеральными удобрениями с учетом
Источник
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Home » Агрохимия » Методы определения доз удобрений
Популярные статьи
Методы определения доз удобрений
Все методы определения доз удобрений основываются на данных длительных или эпизодических полевых и производственных опытов, а различаются полнотой и точностью отражения закономерностей взаимоотношений растений, почв и удобрений.
Все существующие методы и их модификации определения доз удобрений можно разделить на:
- методы обобщения результатов опытов с эмпирическими дозами удобрений;
- методы обобщения результатов опытов с помощью балансов питательных элементов.
Все перечисленные методы оптимизации доз удобрений позволяют достаточно объективно прогнозировать величину урожая сельскохозяйственных культур. Но несмотря на это, они требуют совершенствования в плане комплексного подхода, учитывающего условия выращивания культур и экономической окупаемости удобрений.
Методы, основанные на обобщении данных с эмпирическими дозами удобрений
Обобщение проводимых под методическим руководством Географической сети опытов ВИУА во всех почвенно-климатических зонах с разными культурами результатов полевых опытов позволило определить эффективность отдельных видов удобрений на разных типах почв и дозы органических и минеральных удобрений для основных культур на различных типах и подтипах почв. В последующем проведена дифференциация доз в пределах разностей почв с учетом обеспеченности питательными элементами предшественников и сортовых особенностей культур.
На основании обобщений результатов опытов разработаны также дозы, оптимальные сроки и способы внесения удобрений до посева, при посеве и после посева для основных культур во всех почвенно-климатических зонах.
Согласно данным Географической сети опытов ВИУА и агрохимической службы ЦИНАО, для основных почвенно-климатических зон России на преобладающих типах почв со средним содержанием подвижного фосфора и обменного калия рекомендованы оптимальные дозы макроудобрений под основные культуры, а также дозы и способы внесения микроудобрений.
Таблица. Оптимальные дозы минеральных удобрений (кг/га) под основные сельскохозяйственные культуры (обобщение Литвака, 1990)
| Культура | Зона | N | P2O5 | K2O |
| Озимая пшеница | Нечерноземная | 100 | 90 | 90 |
| Лесостепная | 85 | 80 | 65 |
| Степная | 75 | 70 | 50 |
| Кукуруза | Лесостепная | 100 | 80 | 70 |
| Степная | 80 | 70 | 60 |
| Картофель | Нечерноземная | 95 | 90 | 110 |
| Лесостепная | 90 | 90 | 90 |
| Степная | 85 | 80 | 70 |
| Силосные культуры | Нечерноземная | 100 | 80 | 105 |
| Лесостепная | 100 | 75 | 80 |
| Степная | 65 | 60 | 55 |
| Сахарная свекла | Нечерноземная | 145 | 135 | 175 |
| Лесостепная | 135 | 140 | 150 |
| Степная | 120 | 120 | 105 |
Таблица. Дозы и способы внесения микроудобрений под основные культуры (обобщение Литвака, 1990)
| Культура | Элемент | Внесение в почву, кг/га д. в. | Обработка семян, г/т д. в. | Некорневая подкормка, г/га д. в. |
| до посева | при посеве |
| Зерновые колосовые | В | — | 0,2 | 30-40 | 20-30 |
| Cu | 0,5-1,0 | 0,2 | 170-180 | 20-30 |
| Mn | 1,5-3,0 | 1,5 | 80-100 | 15-25 |
| Zn | 1,2-3,0 | — | 100-150 | 20-25 |
| Мо | 0,6 | 0,2 | 50-60 | 100-150 |
| Свекла (все виды) | В | 0,5-0,8 | 0,15 | 120-160 | 25-35 |
| Cu | 0,8-1,5 | 0,3 | 80-120 | 70 |
| Mn | 2-5 | 0,5 | 90-100 | 20-25 |
| Zn | 1,2-3,0 | 0,5 | 140-150 | 55-65 |
| Мо | 0,5 | 0,15 | 100-150 | 100-200 |
| Зернобобовые | В | 0,3-0,5 | — | 20-40 | 15-20 |
| Cu | — | — | 120-160 | 20-25 |
| Mn | 1,5-3,0 | — | 100-120 | — |
| Zn | 2,5 | 0,5 | 80-100 | 17-22 |
| Мо | 0,3-0,5 | 0,06 | 150-160 | 25-30 |
| Овощные и картофель | В | 0,4-0,8 | — | 100-150 | — |
| Cu | 0,8-1,5 | — | — | 20-25 |
| Mn | 2-5 | — | 100-150 | — |
| Zn | 0,7-1,2 | — | — | — |
| Мо | — | — | 80-100 | 30-150 |
| Лен | В | 0,3-0,5 | 0,1 | 50-60 | 5-10 |
| Cu | 1-6 | — | 100-120 | — |
| Mn | 3,0 | — | 80-100 | 30 |
| Zn | 3,5 | — | — | — |
| Мо | 3,0 | — | 150-160 | 150-250 |
| Бобовые травы | В | 0,5-0,6 | — | 20-40 | 25-35 |
| Cu | 3,0 | 1,5 | 150-160 | 20-35 |
| Mn | 1,5-3,0 | — | 50-70 | — |
| Zn | 1,3 | — | 100-120 | 55-65 |
| Мо | 0,2-0,3 | — | 100-120 | 150-250 |
| Злаковые травы | В | 0,5-0,6 | — | — | 25-35 |
| Cu | 0,8-1,5 | — | — | 25-35 |
| Zn | 0,7-1,2 | — | 100-120 | 55-65 |
| Мо | 0,2-0,3 | — | 150-200 | 150-250 |
Региональные научно-исследовательские учреждения предлагают более конкретизированные рекомендации по культурам, типам, подтипам и разностям почв с указанием уровней плановых урожаев, окультуренности почв и в сочетаниях с дозами органических удобрений.
В каждом комплексе конкретных природных и хозяйственных условий территорий на основании результатов не менее 7-10 воспроизводимых опытов с одной культурой или сортом региональные учреждения Географической сети опытов и Агрохимслужбы определяют количественные показатели эффективности удобрений:
- прибавку урожая от оптимальной дозы;
- вынос элементов на единицу основной и побочной продукции и коэффициенты использования элементов почвы и удобрений;
- коэффициенты возврата или интенсивность баланса элементов;
- поправочные коэффициенты к дозам в зависимости от класса почвы;
- нормативы затрат минеральных удобрений для получения единицы прибавки и урожая в целом;
- оптимальные уровни содержания питательных элементов в почве;
- нормативы затрат удобрений на единицу изменения содержания в почве подвижных форм элементов;
- основные показатели качества продукции;
- экономические показатели эффективности удобрений;
- математические модели, характеризующие связь между продуктивностью культур, плодородием почв, дозами удобрений, погодными и агротехническими факторами;
- уровни природоохранных ограничений при применении удобрений.
По результатам разрабатывают конкретные рекомендации доз и соотношений удобрений, однако и в этом случае необходима коррекция доз применительно к конкретному предприятию, агроценозу и полю.
К этой же группе методов относятся и расчеты доз по нормативам затрат минеральных удобрений на весь урожай по формуле:
или прибавку урожая:
где Д — доза N, P2O5, K2O на желаемый урожай или прибавку, кг/га д.в.; У и ΔУ — соответственно желаемый урожай или прибавка, т/га; Н1 и Н2 — нормативы затрат удобрений на единицу урожая и прибавки, кг д.в.; Kn — поправочный коэффициент на класс почвы по обеспеченности фосфором и калием; при расчетах доз азота Кn = 1.
Нормативы затрат удобрений и поправочные коэффициенты к дозам удобрений указываются в региональных рекомендациях НИИ, сельскохозяйственных опытных станций, центров и станций Агрохимслужбы.
Третьим направлением группы методов, основанные на обобщении данных с эмпирическими дозами удобрений, является поиск математических зависимостей урожайности от доз удобрений. Первым такую попытку сделал в 1905 г. немецкий ученый Э.А. Митчерлих, который предложил следующее уравнение:
где А — максимально возможный урожай; У — фактический урожай; С — коэффициент пропорциональности, характеризующий зависимость между урожаем и дозой удобрений; х — доза удобрений.
Четвертым направлением группы методов является разработка регрессивных моделей по результатам планирования, проведения и статистической оценки результатов многофакторных опытов с эмпирическими дозами удобрений. Для определения количественной зависимости между урожайностью и дозами удобрений лучшей математической моделью оказалось уравнение со степенями 0,5 и 1 для факторов и 0,5 для парных взаимодействий:
где У — урожай; а0 — свободный член уравнения; a1, a2, …, a9 — члены уравнения, характеризующие действие и взаимодействие факторов; N, P, K — дозы удобрений.
Пятым направлением данной группы методов является разработка математических моделей с использованием компьютерной техники для определения оптимальных доз удобрений под культуры с учетом функциональной зависимости от множества факторов внешней среды:
где У — урожай; xn — переменные факторы, влияющие на урожай, например, дозы и соотношения удобрений, класс и гранулометрический состав почвы, погодные условия, сортовые особенности, предшественники и т.д.
Разными научно-исследовательскими учреждениями на основании обобщенных результатов полевых опытов, анализов и наблюдений, разработаны программные комплексы по определению доз удобрений. Так, ЦИНАО разработан программный комплекс «РАДОЗ» (аббревиатура от слов «рациональные дозы»), который был модернизирован в РАДОЗ-2, позднее — в РАДОЗ-3. Модернизация связана с увеличением числа факторов, влияющих на урожайность культур.
Практическое применение любого из этих методов и модификаций позволяет избежать грубых ошибок в применении удобрений. Однако они определены эмпирически без учета биологических потребностей культур в питательных элементах и не дают ответа на вопрос о состоянии почвы; по ним, несмотря на поправочные коэффициенты, нельзя количественно оценить баланс элементов без специальных расчетов.
Источник
➤ Adblock
detector