Основные принципы построения системы удобрения
Продуктивность сельскохозяйственных культур обусловливается многими факторами, оказывающими как положительное, так и негативное влияние на их рост и развитие. Поэтому для получения высоких урожаев важно контролировать состояние их посевов и с помощью соответствующих агротехнических мероприятий управлять ростом и развитием сельскохозяйственных культур, воздействуя на почву и растения таким образом, чтобы снизить отрицательные и усилить положительные действия факторов жизни.
Основной задачей системы удобрения является управление питанием и продукционным процессом сельскохозяйственных культур с целью повышения их урожайности. Под управлением продуктивностью посевами понимают совокупность мероприятий направленных на реализацию потенциальных возможностей сорта (гибрида) путем целенаправленного регулирования пищевого, водного, воздушного, светового и теплового режимов почвы. Управление состоянием посевов сельскохозяйственных культур осуществляется посредством использования минеральных, органических удобрений и мелиорантов, регуляторов роста растений, пестицидов для борьбы с сорняками, болезнями и вредителями, а также применения комплекса машин.
Из-за большого разнообразия почвенных и погодных условий ключевые приемы управления посевами также значительно варьируют. Даже в одном и том же хозяйстве для каждого поля и вида сельскохозяйственных культур в разные годы необходимо принимать разные агротехнические решения.
Глубокие знания биологических особенностей возделываемых культур и характера действия основных факторов, обусловливающих формирование урожая в данных почвенно-климатических условиях, анализ и оценка состояния посевов на поле, позволяют определить тактику управления продукционным процессом с помощью агротехнических приемов.
Получение планируемых урожаев сельскохозяйственных культур в значительной мере обусловливается уровнем обеспеченности растений элементами питания, наиболее важным источником которых являются удобрения. В этой связи первостепенной задачей системы удобрения является оптимизация питания растений при минимальных затратах удобрений. Высокая их эффективность может быть достигнута лишь в том случае, когда внесение элементов питания, лимитирующих рост и развитие растений, полностью компенсирует дефицит питательных веществ в почве и соответствует нуждаемости в них растений.
Система удобрений — это комплекс (совокупность взаимосвязанных) агрономических и организационных мероприятий направленных на рациональное применение минеральных, органических удобрений и мелиорантов с целью получения высоких устойчивых урожаев хорошего качества, поддержание или повышение плодородия почвы и снижение опасности загрязнения окружающей среды. Система удобрения является неотъемлемой составной частью бизнес плана и системы ведения хозяйства.
Систему удобрения можно рассматривать на уровне крупного агропромышленного объединения (холдинга), хозяйства, в том числе тепличного, севооборота, поля, а также отдельного земельного участке занятого лугом и пастбищем, многолетними плодовыми или ягодными насаждениями. В узком плане объектом системы удобрения могут быть отдельные культуры.
Система удобрения хозяйства предусматривает оптимальное решение следующих вопросов: определение необходимого количества отдельных видов удобрений на планируемый урожай по объектам землепользования и в целом по хозяйству на ближайшую перспективу (4-6 лет); приобретение и хранение минеральных удобрений, накопление органических удобрений; параллельно должны решаться вопросы технического обеспечения применения удобрений: подготовку техники для транспортировки и внесения удобрений; приготовление тукосмесей; проведение диагностики питания растений; контроль за соблюдением агрономических и экологических требований к их внесению; уход за посевами; определение эффективности применения отдельных видов удобрений и в целом системы удобрения в хозяйстве. Система удобрения хозяйства предусматривает также мероприятия по эффективному экологически безопасному использованию химических средств защиты растений от вредителей и болезней и регуляторов роста.
При разработке системы применения удобрений следует учитывать зональные почвенно-климатические условия, агротехнические и биологические особенности возделываемых сельскохозяйственных культур.
Основной задачей системы удобрения хозяйства является повышение продуктивности возделываемых культур на основе рационального использования удобрений, как в агрономическом, так и экологическом аспектах.
Система удобрения в хозяйстве характеризуется количеством применяемых на 1 га пашни или сельскохозяйственных угодий минеральных (кг/га) и органических (т/га) удобрений. Например, на 1 га пашни в хозяйстве вносится в среднем за год 8 т органических удобрений и 140 кг NPK.
Наиболее важными показателями системы удобрения в хозяйстве являются: урожайность, объем производства и качество растениеводческой продукции, количество вносимых органических (т/га) и отдельных видов минеральных удобрений (кг/га д.в.).
Систему удобрения разрабатывают, как правило, на ротацию севооборота полевых культур или период использования лугов, пастбищ, ягодных культур и ежегодно корректируется в годовых и календарных планах применения удобрений с указанием доз, форм, сроков и способов их внесения под отдельные культуры с учетом различий плодородия отдельных полей, реального размещения культур по полям, конъюнктуры рынка, хозяйственных и погодных условий. Для оценки системы удобрения в хозяйстве используют показатели агрономической и экономии-ческой эффективности применения удобрений. Об уровне этих показателей в севооборотах и в целом в хозяйстве судят по окупаемости 1 кг д.в. (в кормовых единицах) минеральных и 1 т органических удобрений прибавкой урожая возделываемых культур. Об экономической эффективности системы удобрения судят на основании чистого дохода с 1 га пашни и рентабельности применения удобрений.
При разработке систем удобрений в севооборотах хозяйства преследуются следующие основные задачи:
— управление продукционным процессом сельскохозяйственных культур с целью получения планируемых или максимально возможных урожаев хорошего качества при минимальных затратах средств и времени;
— повышение или поддержание на должном уровне плодородия почвы почв в агроценозах;
— утилизация отходов животноводства и растениеводства;
— охрана окружающей среды.
Наряду с этим, определяют экономически и экологически целесообразные уровни интенсификации сельхозугодий. При составлении системы удобрения в севообороте следует учитывать зональные особенности технологий возделывания сельскохозяйственных культур, и предусмотренные в них почвозащитные мероприятия и способы обработки почвы.
В зависимости от плодородия почвы и особенностей рельефа подходы к разработке системы удобрения в отдельных севооборотах хозяйства могут заметно различаться, однако во всех случаях обязательным требованием к ним являются:
— наличие результатов агрохимического обследования всех полей в виде картограмм или паспортов полей и участков;
— учет биоклиматического потенциала зоны;
— определение реально возможной продуктивности сельскохозяйственных культур с учетом климатических, агрохимических, организационно-экономических условий хозяйства;
— определение выхода в хозяйстве органических удобрений и возможностей их накопления за счет компостов, сидератов, соломы и т.п.;
— обоснование оптимальных доз минеральных и мест внесения органических удобрений в севообороте под отдельные культуры;
— обоснование необходимости известкования (гипсования) и определение оптимальных доз и мест внесения мелиорантов в севообороте.
Система удобрения в севообороте представляет собой научно обоснованный план применения удобрений, составляемый, как правило, на ротацию севооборота, с учетом биологических особенностей возделываемых культур, планируемой урожайности, агрохимических свойств почвы, ее гранулометрического состава, характера трансформации удобрений в почве, предшественников и климатических условий. В плане применения удобрений в севообороте предусматривается наиболее рациональное их распределение между культурами.
Дозы удобрений при разработке системы удобрения в севообороте рассчитывают обычно по средневзвешенному содержанию подвижных форм элементов питания (N, Р2О5 и K2O) в почве севооборота. В плане применения удобрений отражаются распределение органических и минеральных удобрений между культурами севооборота, дозы и сроки внесения, с целью получения планируемой урожайности всех культур севооборота, повышения или поддержания плодородия почвы и предотвращения загрязнения окружающей среды, обеспечивая при этом лучшие условия минерального питания ведущим (более рентабельным) культурам, имеющие повышенный рыночный спрос.
Система удобрения лугов, пастбищ, многолетних плодовых и ягодных культур разрабатывается на период их использования. Система удобрения отдельных культур, как и культур в севообороте, предусматривает определение оптимальных доз, сроков, форм и способов применения минеральных, органических удобрений и мелиорантов, а также их окупаемость.
Дозы минеральных и органических удобрений согласно системе ежегодно корректируют в годовых планах с учётом сложившихся погодных условий, размещения культур по полям севооборота, фактического плодородия почв полей и их предшествующей удобренности с указанием, дозы (кг/га), срока и способа внесения элементов питания и конкретных удобрений.
На основании годового плана составляется календарный план применения минеральных, органических удобрений и мелиоратов с указанием потребности в них за сезон на каждый севооборот и всего хозяйства, что позволяет определить объём складов для хранения удобрений. Дозы и сроки внесения азотных удобрений в годовых и календарных планах корректируют по результатам почвенной и растительной диагностики или рекомендациям.
Важнейшим показателем системы удобрения в севообороте является насыщенность (обеспеченность) севооборота удобрениями — среднегодовое количество применяемых на 1 га пашни (сельхозугодий) минеральных (кг/га) и органических (т/га) удобрений. В экономическом аспекте систему удобрения в севообороте характеризует окупаемостью в кормовых единицах 1 т органических и 1 кг д.в. минеральных удобрений урожаем всех культур севооборота.
Критерием обоснованности системы удобрения наряду с экономической эффективностью является баланс элементов питания, состояние которого позволяет прогнозировать возможные изменения содержания питательных веществ в почве и контролировать экологическую ситуацию агроландшафтов.
Требования к балансу элементов питания в севообороте обусловливаются уровнем урожайности, плодородием почвы и планируемым изменением агрохимических показателей почвы за ротацию.
В зависимости от экономического состояния хозяйства и требований к почвенному плодородию баланс элементов питания может быть положительным, нулевым или отрицательным. При благоприятном экономическом состоянии хозяйства баланс азота в каждом севообороте должен быть положительным, уравновешивающим его потери из почвы в результате денитрификации и вымывания нитратов.
Баланс фосфора и калия в зависимости от уровня их содержания в почве в доступной форме, на отдельных этапах землепользования может быть положительным, нулевым и отрицательным. Если содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве соответствует уровню продуктивности возделываемых культур, баланс их должен быть нулевым, если содержание элементов питания в почве низкое и лимитирует продуктивность культур севооборота, то их баланс должен быть положительным, а на хорошоокультуренных почвах целесообразно поддерживать отрицательный баланс питательных веществ.
На бедных почвах баланс фосфора и калия должен быть в той или иной степени положительным. Система удобрения должна гармонично сочетать применение органических и минеральных удобрений. При использовании только минеральных или одних органических удобрений нельзя добиться максимальной продуктивности культур севооборота. Продуктивность севооборота значительно возрастаем при совместном применении минеральных удобрений и ограниченных удобрений.
Источник
Основные принципы построения системы удобрения
1.Понятие о системе удобрений. Задачи и основные принципы построения системы удобрений.
Система удобрений в хозяйстве – это комплекс агрономических, экономических и организационных мероприятий по рациональному применению органических и минеральных удобрений, а также химических мелиорантов в хозяйстве для повышения урожаев сельскохозяйственных культур хорошего качества с наименьшими затратами труда и материальных средств на единицу продукции. В узком смысле под системой удобрений отдельных культур при их чередовании в севообороте понимают многолетний план распределения минеральных и органических удобрений, мелиорантов по полям, составляемый на полную ротацию каждого севооборота хозяйства. Перед системой применения удобрений стоит задача перейти от удобрения отдельных культур к систематическому планомерному их применению в севообороте.
Система удобрений должна решать следующие задачи: 1)повышение урожая и улучшение его качества; 2)высокая оплата удобрений прибавкой урожая; 3)сохранение и повышение плодородия почвы; 4)повышение производительности труда; 5)эффективное использование удобрений; 6)охрана окружающей среды. В зависимости от специализации хозяйств, наличия животноводческих ферм и расположения полей севооборота возможно использование различных систем удобрений. Предпочтительна комбинированная (навозно – минеральная) система удобрений. В ряде случаев применяют либо минеральную (безнавозную) систему удобрений (в южных районах); либо органическую (навозную) – в хозяйствах с крупными животноводческими комплексами.
Для разработки системы удобрений необходима следующая исходная информация:
1)Структура посевных площадей и специализация севооборотов; 2)Продуктивность севооборотов и плановые показатели урожайности сельскохозяйственных культур. При отсутствии таковых рассчитывают ДВУ (действительно возможный урожай) с учетом почвенных запасов элементов питания; 3)Особенности почвенно-климатических условий (типы и подтипы почв, механический состав, рН, содержание гумуса, обеспеченность элементами питания и т.д.). Данные берут в паспортах полей, картограммах, почвенных очерках. 4)Средняя урожайность бобовых культур за последние пять лет 5)Плановые объемы работ по агрохимическому окультуриванию почв и другим мелиоративным мероприятиям; 6)Годовые ресурсы минеральных удобрений и химических мелиорантов; 7)Объемы органических удобрений и содержание в них основных питательных элементов; 8)Технология применения удобрений под конкретные культуры; 9)Оснащенность техническими средствами для применения удобрений; 10)Экономические показатели эффективного применения удобрений; 11)Условия формирования урожая высокого качества; 12)Экологические мероприятия по охране окружающей среды от загрязнения.
Разработку системы удобрений можно условно разбить на две части:
Первая часть (система удобрений в хозяйстве) – это генеральный план организационно – хозяйственных мероприятий на определенный срок. Он включает разработку и выполнение организационно – хозяйственных и экономических мероприятий, связанных с заготовкой, закупкой, перевозкой и хранением удобрений. Следует выявить ресурсы по производству местных удобрений (в том числе компостов); наладить их заготовку и правильное хранение; выявить мелиоративные материалы для известкования и гипсования (в частности в Омской области материалом для известкования может служить гажа (озерная известь); определить потребность в промышленных минеральных удобрений, организовать их завоз, правильное хранение и внесение в почву.
Вторая часть (система удобрений в севообороте) – это многолетний план применения удобрений, составляемый на полную ротацию каждого севооборота хозяйства. Но поскольку он составляется на длительный срок и при этом учитывается только общий уровень плодородия почвы на всей площади севооборота, Ежегодно составляется годовые планы применения удобрений, в которых указываются дозы для каждого, отдельно обрабатываемого участка, формы, сроки и способы внесения удобрений. При необходимости вносят коррективы вследствие возможного изменения чередования культур, уровня урожаев по годам и прогноза погодных условий. Годовые планы служат документальной основой для практического проведения всех работ по применению органических и минеральных удобрений. Эта часть системы разрабатывается с учетом местных почвенно – климатических условий и экономики хозяйства, а также с учетом экспериментальных данных научно – исследовательских учреждений. Одним из основных общих принципов рациональной системы удобрений является экономически выгодное сочетание в севообороте и хозяйстве в целом органических и минеральных удобрений с первоочередным использованием всех ресурсов местных удобрении, а также биологического источника азота – бобовых трав. Также к основным принципам системы применения удобрений относится первоочередной обеспечение удобрениями главных культур, определяющих специализацию хозяйства.
2. Главные особенности системы удобрений на основных типах почв Западной Сибири
В каждой зоне Западной Сибири сложилась определенная специализация: в степной и южной лесостепной — производство зерна и животноводство; в северной лесостепи – производство зерна; в солонцовой лесостепи – молочное животноводство; в таежной зоне – животноводство и льноводство. Хозяйства, расположенные вокруг Омска, специализируются на производстве молока, овощей и картофеля. Севообороты насыщены здесь пропашными культурами, но и велик удельный вес зерновых культур. Ввиду большой протяженности с севера на юг Омской области, включающей в себя различные почвы, обладающие различными свойствами, система удобрений в различных почвенно–климатических зонах будет иметь свои особенности.
Нечерноземная зона (дерново – подзолистые почвы)
Главной задачей рациональной системы удобрений в этой зоне является создание культурных почв с высоким плодородием при помощи комплексных агротехнических мероприятий. Основными звеньями рациональной системы удобрений являются:
1.Известкование кислых почв. Максимальная отдача от органических и минеральных удобрений на дерново-подзолистых почвах можно получить только после предварительного известкования. Известь, внесенная в начале ротации севооборота, на протяжении последующих 5-6 лет оказывает сильное последействие.
2.Применение повышенных доз органических удобрений. В качестве комплексных органических удобрений на дерново –подзолистых почвах следует шире использовать торф в виде компостов (чаще – торфонавозных).
3.Широкое и правильное использование минеральных удобрений. На дерново-подзолистых почвах растения, как правило, испытывают потребность во всех трех основных элементах питания – азоте, фосфоре и калии. Недостаток одного из них снижает эффективность других. В первую очередь это относится к азоту, недостаток которого ограничивает действие фосфорных и калийных удобрений. Локальное размещение удобрений в почве – эффективный прием повышения отдачи от минеральных удобрений. Применение комплексных удобрений, содержащих все три основных элемента питания ( N , Р, К) более эффективно, чем тукосмесей.
В условиях северного земледелия Западной Сибири немаловажное значение имеет определение сроков внесения удобрений. В хозяйства зоны основной завоз удобрений проводится водным транспортом в летний период, а хранилищ для них недостаточно. Осеннее и весеннее внесение фосфорно – калийных удобрений равноценно по эффективности. Сложнее обстоит дело с азотными удобрениями, хотя на почвах средне — и тяжелого гранулометрического состава возможно применение азотных удобрений с осени. При осеннем внесении азотных удобрений очень важно своевременно заделать их в почву. Ранняя заделка азотных удобрений может привести к минерализации азота и частичной его потере в форме нитратов; поздняя – не позволит заделать удобрения в подмерзшую почву и весной большая часть азота будет смыта при снеготаянии. Оптимальным сроком внесения является вторая половина сентября – первая половина октября, т.е. до замерзания почвы. Эффективность азота на известкованных почвах увеличивается в два – три раза. Примерно так же на известкованных почвах возрастает и эффективность калийных удобрений. Внесение фосфорных удобрений на кислых неизвесткованных почвах улучшает их свойства, повышает плодородие и урожайность культур. Однако на сильнокислых почвах действие суперфосфата слабое и лучший эффект дает фосфоритная мука.
Лесостепная зона (серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные и обыкновенные черноземы).
Основными звеньями рациональной системы удобрений в данной зоне являются:
1.Введение и освоение правильных севооборотов с посевами многолетних бобовых трав и зернобобовых культур (в экономически выгодных размерах).
2.Использование всех ресурсов органических удобрений — навоза, компостов, сидератов. Жидкий навоз, требующий больших затрат, чем твердый, следует вносить в прифермских севооборотах. При значительном удалении полей от навозохранилища применение навоза становится менее экономически эффективно. Поэтому целесообразно выращивать сидеральные культуры. В частности, викоовсяные и донниковые пары по эффективности мало уступают навозному удобрению. Эффект от применения навоза возрастает при совместном внесении с минеральными, и особенно, с фосфорными удобрениями.
3.Широкое и рациональное применение минеральных удобрений. На серых лесных почвах растения нуждаются прежде всего в азотных, а затем – в фосфорных и калийных удобрениях. Калий эффективен в основном на посевах корнеплодов и картофеля, а также на легких почвах. Также действие калийных удобрений зависит от погодных условий – чем прохладнее и влажнее вегетационный период, тем выше эффект от калийных удобрений. Черноземы обладают большими потенциальными запасами азота и зольных элементов. В первом минимуме на черноземах часто находится фосфор, затем – азот. Эффект от азотных удобрений неустойчив и повышается по мере увеличения количества осадков или на поливе. Калийные удобрения на черноземах нередко не эффективны.
Степная зона – отличается недостаточным и неустойчивым увлажнением. Главный фактор, определяющий уровень урожайности – влага. Наряду с черноземами (см. выше), встречаются каштановые почвы, которые обладают невысоким плодородием (особенно их супесчаные разновидности). Для каштановых почв характерна высокая подвижность азота при малых его запасах, что обусловливает сравнительно высокое содержание минеральных форм азота, в основном, в виде нитратов. Каштановые почвы содержат небольшое количество подвижного фосфора, но высоко обеспечены обменным калием.
Каштановые почвы имеют низкую влагоудерживающую способность, быстро распыляются и подвергаются ветровой эрозии. Поэтому здесь требуется комплекс противоэрозионных мероприятий, от внедрения которых зависит и эффективность использования удобрений. Максимальное влияние на урожайность оказывают фосфорные удобрения. Во влажные годы и на орошении повышается эффективность азота и возникает потребность во внесении калия. Эффективность удобрений на каштановых почвах в значительной мере зависит от способа их внесения. Наибольшая оплата единицы действующего вещества отмечается от рядкового внесения удобрений.
Система удобрений в степной зоне должна способствовать ослаблению зависимости урожая от погодных условий, сохранению запасов гумуса и созданию запасов подвижных форм питательных веществ. Сохранение гумуса достигается посевом бобовых трав и внесением органических удобрений. На орошаемых участках возможно и необходимо создавать запасы подвижного фосфора. На зафосфаченных участках эффективен азот.
Источник