Как рассчитать дозы вносимых удобрений
Действующее начало
В рецептуре подкормок часто дается количество вносимых минеральных удобрений по действующему веществу. Многие садоводы и огородники даже не знают, что это означает. Поэтому проблемой остается и расчет доз. Итак, к сведению: та часть удобрения, которая может быть использована растением, называется действующим веществом. Обычно его указывают в процентах и обозначают химическими знаками: азот — N, фосфор — P, калий — K, магний — Mg, кальций — Ca. Например, N–P–K (17–17–17) означает, что в этом сложном удобрении содержится по 17% азота, фосфора и калия.
Другой пример. На 1 кв. м надо внести 12 г д.в. азота. У нас есть два удобрения: 20–процентный «Сернокислый аммоний» и 33–процентная «Аммиачная селитра». Определяем дозы внесения этих удобрений: «Сернокислого аммония» — 12х100:20=60 г, «Аммиачной селитры» — 12х100:33=36 г. Получается, что на 1 кв. м надо дать 60 г «Сернокислого аммония» или 36 г «Аммиачной селитры».
Или вот такой пример. Необходимо внести 10 г д.в. азота, 15 г д.в. фосфора и 15 г д.в. калия на каждый квадратный метр участка площадью 10 кв. м. Из удобрений есть «Нитроаммофоска», в которой по 17% азота, фосфора и калия. Чтобы внести 10 г д.в. азота на 1 кв. м, потребуется примерно 58,8 г (10х100:17) удобрения. На 10 кв. м — 588 г. С этим же удобрением на каждый квадратный метр почвы, кроме 10 г азота, будет внесено и по 10 г фосфора и калия. Недостающие 5 г фосфора и калия можно дать в виде простых форм туков, добавив 119 г (5х100:42х10) «Двойного суперфосфата» и 83 г (5х100:60х10) «Хлористого калия». Удобрения надо тщательно перемешать и равномерно распределить по всей площади.
Источник
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Home » Агрохимия » Эффективность в зависимости от количества и качества удобрений
Популярные статьи
Эффективность в зависимости от количества и качества удобрений
Эффективность удобрений зависит от количества (общей дозы) и качества (соотношения видов, формы, способы и сроки внесения). Зависимость сохраняется до тех пор, пока недостаток элемента питания остается лимитирующим фактором роста и развития растений. С увеличением общей дозы и повышением плодородия почв эффективность снижается.
Обобщенные А.И. Подколзиным (1998) за 30 лет многолетние исследования в Ставропольском крае с озимой пшеницей подтверждают снижение эффективности удобрений с ростом доз и плодородия черноземов и каштановых почв.
Таблица. Прибавки урожая зерна озимой пшеницы (т/га) в зависимости от доз удобрений и обеспеченности почв питательными элементами [1]
| Доза удобрения, кг/га д.в. | Обеспеченность почв | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| азотом | фосфором | калием | |||||||
| низкая | средняя | повышенная | низкая | средняя | повышенная | низкая | средняя | повышенная | |
| Черноземы | |||||||||
| 30 | 0,15 | 0,12 | 0,06 | 0,5 | 0,3 | 0,20 | 0,11 | 0,08 | 0,06 |
| 60 | 0,29 | 0,23 | 0,12 | 0,82 | 0,49 | 0,33 | 0,26 | 0,20 | 0,13 |
| 90 | 0,40 | 0,32 | 0,16 | 1,02 | 0,62 | 0,41 | 0,35 | 0,26 | 0,18 |
| Каштановые почвы | |||||||||
| 30 | 0,12 | 0,06 | 0,03 | 0,32 | 0,19 | 0,13 | 0,11 | 0,08 | 0,06 |
| 60 | 0,14 | 0,11 | 0,06 | 0,65 | 0,39 | 0,26 | 0,17 | 0,13 | 0,09 |
| 90 | 0,21 | 0,17 | 0,09 | 0,92 | 0,55 | 0,37 | 0,25 | 0,19 | 0,13 |
Применение удобрений и мелиорантов в засушливых условиях дает до 20-30%, в условиях недостаточного увлажнения — до 30-50%, а при достаточном увлажнении — до 50-70% общей продуктивности всех возделываемых культур.
За счет увеличения доз и улучшения соотношений (N:Р2O5:К2O) среднегодовая урожайность зерновых культур в некоторых хозяйствах Московской области увеличилась с 1,1 до 4,6 т/га. Только за счет улучшения соотношений удобрений, соответствующих потребностям культур, и плодородия почв при 188 и 182 кг/га д.в. урожайность увеличилась на 0,6 т/га, или на 48%.
Даже при оптимальных дозах и соотношениях питательных элементов эффективность удобрений зависит от форм, основных и сопутствующих элементов, содержания влаги, растворимости, гранулометрического состава, физиологической и гидролитической реакций.
При длительном применении в севооборотах органических и минеральных удобрений в эквивалентных по питательным веществам дозах продуктивность севооборотов на черноземах, как правило, одинаковая. На легких дерново-подзолистых почвах органические удобрения более эффективны, на тяжелых и среднесуглинистых — минеральные. Максимальные урожаи овощных, кормовых и других культур достигаются при сочетании оптимальных доз органических и минеральных удобрений, на кислых и щелочных почвах также и мелиорантов.
Действие однажды внесенных мелиорантов, органических, фосфорных и в уменьшающейся степени калийных и азотных удобрений в зависимости от дозы, вида и почвенно-климатических условий проявляется в течение 4-5 лет, иногда при больших дозах — более 10 лет.
В среднем за 55 лет на тяжелосуглинистой почве под зерновыми культурами более эффективны минеральные удобрения, под клевером — навоз, под картофелем — они равноценны. По продуктивности севооборотов отмечается преимущество минеральных удобрений в опыте 1 (с чистым паром) и в опыте 2 (с клеверным паром). Сочетание половинных доз навоза и минеральных удобрений в севообороте с чистым паром (опыт 1) повышает урожайность культур севооборота по сравнению с навозом, приближая ее к варианту с минеральными удобрениями.
Таблица. Сравнительная эффективность навоза, минеральных удобрений и их сочетаний по культурами севооборотов дерново-подзолистой почве ДАОС (обобщение Хлыстовского, 1992)
| Вариант опыта | Средняя урожайность культур (т/га) и продуктивность севоооборотов (т/га зерн. ед.) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Озимая рожь 27 лет | Озимая пшеница 27 лет | Овес 55 лет | Картофель 55 лет | Севооборот (опыт 1) 55 лет | Клевер, сено 52 года | Севооборот (опыт 2)* 55 лет | |
| Без удобрений | 1,93 | 1,50 | 1,34 | 10,0 | 1,31 | 1,48 | 1,41 |
| Навоз | 2,59 | 3,29 | 2,09 | 16,7 | 2,20 | 2,97 | 2,45 |
| NPKCa (эквивалент навозу) | 2,88 | 3,53 | 2,35 | 17,6 | 2,38 | 2,55 | 2,51 |
| 0,5 навоз + 0,5 NPKCa | 2,67 | 3,52 | 2,33 | 17,5 | 2,34 | — | — |
Методы оценки эффективности удобрений
Оценку эффективности видов, доз и сочетаний удобрений проводят по величине прибавок, общей урожайности культур и продуктивности севооборотов, по окупаемости 1 кг д.в. удобрений прибавками урожаев и продуктивности севооборотов. Однако при равенстве общих доз, но разных видов и соотношений при получении равных прибавок или общих урожаев отдельных культур и продуктивности севооборотов, а также для определения вклада отдельных видов удобрений в получение продуктивности необходимо определять использование культурами питательных элементов удобрений. Эти оценки рассчитывают разными методами.
Изотопный метод
Изотопный метод наиболее точен и показывает использование элемента внесенного удобрения. По количеству поступившего в растения меченого радиоактивного или стабильного изотопа того или иного элемента рассчитывают коэффициент использования от общего содержания во внесенной дозе удобрения:
где Киз — изотопный коэффициент использования удобрения, %; Виз — хозяйственный, или биологический, вынос меченого изотопа элемента, мг/м 2 или мг/сосуд; Диз — доза меченого изотопа элемента в удобрении, мг/м 2 или мг/сосуд; 100 — для пересчета в %.
Изотопный коэффициент важен при изучении круговорота, превращений и перемещений элементов удобрений и почв в почве, растении, воде, воздухе, животном, а также для точной оценки использования элементов из удобрений.
Разностный метод
При внесении удобрений возрастает мобилизация почвенных запасов питательных веществ и растения поглощают элементы внесенных удобрений и запасов в почве. Поэтому наряду с изотопным применяется более приемлемый для практических целей разностный коэффициент использования удобрений.
Разностный метод основан на применение результатов полевых и производственных опытов с удобрениями и подходит для определения оптимальных доз и соотношений удобрений. Разностный коэффициент использования удобрений — процентное отношение разницы хозяйственных выносов элементов в удобренном (Ву) и не удобренном контрольном (В0) вариантах к дозе удобрения в удобренном варианте (Ду):
Разностные коэффициенты использования элементов органических и минеральных удобрений в первый и последующие годы сильно меняются даже под одной культурой и в пределах одного поля в зависимости от вида, дозы, соотношений, формы, сроков и способов внесения. При одинаковых способах на одной почве коэффициенты использования удобрений для культур со слаборазвитой корневой системой и коротким вегетационным периодом ниже, чем у растений с более развитой корневой системой и длительным периодом вегетации. Также под однолетними растениями меньше, чем под многолетними.
При локальных способах внесения удобрений под всеми культурами во всех почвенно-климатических зонах использование питательных элементов возрастает в 1,5-2,0 раза по сравнению с разбросным (сплошным) способом внесения до посева, перед посевом и при корневых подкормках. У фосфорных водорастворимых и комплексных удобрений коэффициенты использования выше из гранулированных форм, а у фосфоритной муки — при более тонком помоле и тщательном перемешивании с почвой.
Разностные коэффициенты использования (Кр) удобрений снижаются для всех культур при переходе от бедных к более плодородным и окультуренным почвам, а также при увеличении доз удобрений на любых почвах.
Таким образом, Кр под всеми культурами в зависимости от условий могут меняться: в среднем на 50-80% уже в первый год после внесения. Для практических целей достаточно учитывать действие удобрений в течение 3-4 лет. В отличие от однолетних данных колебания Кр в сумме за 3-4 года меньше за счет несходства погодных условий за эти годы и биологических особенностей возделываемых за этот период культур.
Согласно обобщенным многолетним данным, для среднеплодородных почв 3-4 класса центральных районов Нечерноземной зоны применяются средние разностные коэффициенты использования питательных элементов из органических и минеральных удобрений.
Минеральные и органические удобрения, внесенные локально при посеве или посадке, уже в первый год могут использоваться на 50-80%.
Разностные коэффициенты отражают реальное потребление культурами питательных элементов удобрений и почвы при внесении удобрений. Однако это потребление сравнивается с почвой без удобрений. Отсюда следует: чем беднее почва (без удобрений), тем выше коэффициенты, чем она богаче — тем они ниже.
Таблица. Разностные коэффициенты использования питательных элементов удобрений (%) на среднеплодородных почвах Центрального Нечерноземья 1
| Удобрения | Год действия | N | Р2O5 | К2O |
|---|---|---|---|---|
| Органические | 1-й | 20-30 | 30-40 | 50-60 |
| 2-й | 20-25 | 10-15 | 15-25 | |
| 3-й | 10-15 | 5-10 | 10-15 | |
| 4-й | 0-5 | 0-5 | 5-0 | |
| Всего | 50-75 | 45-70 | 80-100 | |
| Минеральные | 1-й | 60-75 | 15-25 | 60-70 |
| 2-й | 5-3 | 10-15 | 10-15 | |
| 3-й | 5-0 | 5-10 | 5-10 | |
| 4-й | — | 0-5 | 0-5 | |
| Всего | 70-85 | 40-60 | 80-100 |
Балансовый метод
В действительности для получения равных урожаев любой культуры на бедной почве требуется больше удобрений, чем на окультуренной, так как на первой часть удобрений поглощается почвой, а не культурой или теряется. Бесконечная эксплуатация окультуренных почв при малых дозах удобрений приводит к обеднению и утрате плодородия. Для предотвращения этого, внесение удобрений контролируют с помощью балансовых коэффициентов использования питательных элементов.
Балансовый метод основан на определении балансового коэффициента использования удобрений (Кб):
где Ву — хозяйственный вынос элемента культурой в удобренном варианте, в кг/га, Ду — доза удобрения в кг/га в этом варианте.
Балансовые коэффициенты определяют в опытах и производственных посевах. Они дают представление о степени усвоения культурами питательных элементов из удобрений и почвы и о возможном изменении обеспеченности почв этими элементами.
Таблица. Внесение и потребление N, Р2O5, К2O в севообороте (чистый пар — озимые — картофель — овес) ДАОС на тяжелосуглинистой дерново-подзолистой почве (среднее за 56 лет по 4 полям; данные Хлыстовского, 1992)
| Вариант опыта | Внесено, кг/га | Хозяйственный вынос, кг/га | Разностный коэффициент использования , %* | Балансовый коэффициент использования, %* | Коэффициент возврата * | Ежегодный баланс, кг/га | Интенсивность баланса, % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Азот (N) | |||||||
| Без удобрений | — | 1526 | — | — | — | -27 | — |
| Навоз | 2576 | 2415 | 34,5 | 93,3 | 1,06 | +3 | 106 |
| NPKCa | 2576 | 2989 | 56,7 | 116 | 0,86 | -7 | 86 |
| Фосфор (Р2O5) | |||||||
| Без удобрений | — | 533 | — | — | — | -10 | — |
| Навоз | 1204 | 980 | 37,2 | 81,5 | 1,23 | +4 | 123 |
| NPKCa | 1204 | 1043 | 42,5 | 86,5 | 1,16 | +3 | 116 |
| Калий (К2O) | |||||||
| Без удобрений | — | 1582 | — | — | — | -29 | — |
| Навоз | 2198 | 3157 | 71,6 | 143 | 0,70 | -17 | 70 |
| NPKCa | 2198 | 3318 | 78,9 | 151 | 0,66 | -20 | 66 |
Балансовые коэффициенты выше разностных, а также выше на плодородных почвах, чем на бедных, то есть не имеют недостатков разностных и изотопных коэффициентов.
Результаты баланса выражают также в относительных показателях:
- коэффициенте возврата — отношение дозы удобрений к хозяйственному выносу;
- интенсивности баланса — отношение дозы к хозяйственному выносу, то есть коэффициент возврата, умноженный на 100.
Баланс выражают в абсолютных показателях (кг/га) как разницу между дозой и хозяйственным выносом элемента. Баланс положительный, если доза превышает выноса, или отрицательный, если доза меньше выноса. При равенстве дозы и выноса баланс называют нулевым, или бездефицитным, уравновешенным.
Балансовый коэффициент, коэффициент возврата и интенсивность баланса соответственно равны: при нулевом балансе — 100, 1 и 100; при положительном балансе — менее 100, более 1 и более 100; при отрицательном балансе — более 100, менее 1 и менее 100.
Все относительные показатели равнозначны только при нулевом балансе, в остальных случаях преимущество остается за балансовым коэффициентом, так как при его расчетах за основу берется не доза удобрения, а хозяйственный вынос, характеризующий урожайность и качество продукции. Балансовые коэффициенты использования удобрений можно определять для разных годов с момента внесения и до конца действия удобрений, тогда как коэффициенты возврата и интенсивность баланса — только в конце действия удобрений, то есть для большинства удобрений — через 4-5 лет после внесения или за ротацию севооборота, что имеет значение для периодически вносимых удобрений.
Применение балансовых коэффициентов позволяет определить оптимальные дозы и соотношения удобрений под отдельными культурами и в севооборотах с одновременным контролем и корректировкой обеспеченности почв питательными элементами. При этом исчезает необходимость расчетов балансов элементов в полях, севооборотах, хозяйстве.
Для Нечерноземной зоны рекомендованы следующие балансовые коэффициенты использования минеральных и органических удобрений для почв разной степени окультуренности.
Источник