Повышение эффективности использования удобрений
Повышение эффективности минеральных удобрений
Агрохимической службой края ежегодно обследуется свыше 600 тыс. га пашни на нитратный азот. Так, за период с 2006 по 2012 год при ежегодной почвенной диагностике нитратного азота 60-80% обследованной площади пашни характеризовались низким содержанием этого элемента, т.е. менее 12 мг/кг почвы. Содержание нитратного азота является лимитирующим фактором почвенного плодородия во всех районах края. Весомая часть паровых полей, а именно 32,1% под посевы 2012 года имело низкое содержание нитратного азота, это означает, что содержание таких паров не оправдывает своего назначения, как в технологическом, так и в экономическом плане.
Таблица 5.12 — Почвенная диагностика на содержание нитратного азота
Площадь с нитратным азотом менее 12 мг/кг
тыс. га | % |
2009 | 616,8 | 476,3 | 77,2 |
2010 | 558,9 | 359,8 | 64,4 |
2011 | 685,6 | 425,5 | 66,0 |
2012 | 649,7 | 437,0 | 67,3 |
2013 | 466,2 | 312,6 | 67,1 |
Большинство сельских товаропроизводителей ведут земледелие на фоне естественного почвенного плодородия, т.е. практически без применения минеральных и органических удобрений, а также других средств химизации, способных повышать плодородие почв, в основном за счёт использования паровых полей, распахивания пласта многолетних трав и залежных участков.
Отсутствие минеральных и органических удобрений, структура посевных площадей, ориентированная в основном на выращивание монокультур, а также ряд других факторов являются причиной отрицательного баланса питательных веществ в почвах пашни. Расчёт баланса питательных веществ зачастую показывает, что поступление их в почву не превышает 80%. В результате чего возникает острый дефицит элементов питания, что ведёт к снижению почвенного плодородия. Ежегодно сельскохозяйственные товаропроизводители края вносят около 35-37 тыс. тонн действующего вещества минеральных удобрений и около 1млн. тонн органических удобрений. Для достижения бездефицитного баланса питательных веществ требуется внесение около 50-55 тыс. тонн действующего вещества минеральных удобрений, для прекращения процессов снижения содержания гумуса в почвах необходимо резко увеличить внесение органических удобрений, в т.ч. соломы, сидератов и т.д.
Эффективность минеральных удобрений зависит от ряда факторов: влагообеспеченности полей, температурного режима, засоренности и системы обработки полей и т.д.
Таблица 5.13 — Вынос питательных веществ сорными растениями при различной засоренности посевов сельскохозяйственных культур, кг/га (обобщенные данные 150 полевых опытов)
Вынос NPK при степени засоренности
слабой | средней | сильной |
Средняя по всем культурам | 12,8 | 41,3 | 186,7 |
В том числе: зерновые колосовые | 12,7 | 41,1 | 158,9 |
кукуруза на зерно | 8,9 | 62,1 | 109,4 |
картофель | 10,9 | 40,5 | 116,8 |
сахарная свекла | 17,4 | 59,8 | 191,7 |
лен-долгунец | 28,1 | 78,6 | 234,2 |
Таблица 5.14 — Эффективность применения минеральных удобрений на посевах с различной засоренностью (Державин, 1987)
Снижение прибавки урожая (%) от внесения минеральных удобрений на посевах с различным уровнем засоренности
слабая | средняя | сильная |
зерновые | 3,4 | 6,4 | 12,0 |
сахарная свекла | 14,6 | 29,2 | 58,4 |
картофель | 13,3 | 26,6 | 53,2 |
овощные | 21,3 | 42,6 | 85,2 |
плодовые и ягодные | 4,2 | 8,4 | 16,8 |
До недавнего времени считалось, что растения используют до 80% азота удобрений. Коэффициент использования азота растениями определяли разностным методом (по разнице в выносе азота с урожаем при внесении азота и без внесения) и выражали в процентах от внесенного количества удобрения. Применение в агрохимических исследованиях метода меченых атомов позволило установить, что в полевых условиях растения усваивают непосредственно из удобрений только 30–50% азота. Однако при внесении азотных удобрений усиливается минерализация почвенного азота и усвоение его растениями. Коэффициенты использования азота различных форм азотных удобрений существенно не различаются. Превращение азота в органическую форму резко возрастает при запашке в почву органического вещества с низким содержанием азота. Закрепившийся азот медленно минерализуется и слабо усваивается растениями.
Потери азота при денитрификации нитратов, образующихся при нитрификации аммонийного азота почвы и аммонийных азотных удобрений и мочевины, а также из нитратных азотных удобрений, весьма существенны. Потери азота удобрений резко возрастают в парующей почве и достигают 50%. Наиболее интенсивно газообразные потери азота в ходе биологической и косвенной денитрификации происходят в первые 20 дней после внесения азотных удобрений и в условиях ограниченного биологического поглощения в почве. С увеличением доз азотных удобрений потери возрастают. Потери азота удобрений за счет вымывания нитратов на связных почвах незначительны, а на легких дренированных почвах с промывным режимом увлажнения могут составлять существенные величины. Большие потери за счет улетучивания аммиака наблюдаются при нарушении технологии внесения аммиачных форм жидких азотных удобрений, а также при поверхностном внесении и несвоевременной заделке мочевины на карбонатных и щелочных почвах.
Повышение эффективности азота удобрений и снижение потерь обеспечиваются при увеличении размеров усвоения азота сельскохозяйственными культурами за счет оптимизации режима и условий питания растений, а также агротехнических мероприятий и создания благоприятного водного режима и реакции почвы.
Под влиянием азотных удобрений усиливается минерализация органического вещества и возрастают не только усвоение растениями почвенного азота, но и его потери. Потери азота удобрений могут быть снижены за счет усиления иммобилизации или торможения минерализации органического вещества почв путем внесения органических удобрений, в том числе соломы, проведения агротехнических почвозащитных и природоохранных мероприятий, выращивания пожнивных и промежуточных культур, возделывания трав, использования зеленого удобрения.
Фосфорные удобрения в своем прямом действии используются растениями только на 10–15% (максимально 30%). Это связано со слабой способностью передвижения продуктов трансформации удобрения в почве. Эффективность различных фосфорных удобрений в первые годы после их внесения в почву определяется их химическим составом. При длительном взаимодействии с почвой туков все легкорастворимые удобрения примерно одинаковым образом воздействуют на плодородие почвы. Результативность действия труднорастворимых фосфатов зависит от скорости растворения их в почве.
При взаимодействии удобрений с почвой происходит формирование устойчивых минеральных соединений, состав которых зависит от особенностей почвы. В кислых почвах образуются преимущественно фосфаты полуторных окислов, в нейтральных и карбонатных почвах – фосфаты кальция. При внесении фосфорных удобрений в почве увеличивается запас фосфатов, повышается их подвижность, образуются соединения, лучше растворимые в почве и т. д. В чистом виде фосфорные удобрения в Красноярский край фактически не поступают. Дефицит фосфора закрывается за счет комплексных удобрений, в основном аммофоса и диаммофоса. Эти удобрения хорошо растворимы в воде, мало гигроскопичны, содержат азот и фосфор в хорошо усваиваемой растениями, преимущественно водорастворимой форме. Диаммофос и аммофос вносят в рядки при посеве под все культуры и в подкормку под пропашные культуры и овощные. Эффективность аммофоса выше, чем смеси простых удобрений, при равных дозах азота и фосфора.
Калийные удобрения эффективны на легких песчаных, супесчаных и на торфянистых почвах. Эти почвы бедны калием и внесение калийных удобрений сильно влияет на сельскохозяйственные культуры. Важным условием для эффективного применения калийных удобрений является обеспечение растений фосфором и азотом. На почвах, бедных азотом и фосфором, внесение калийных удобрений не даст должного эффекта. На суглинистых и глинистых почвах, содержащих много калия, потребность в нем у культур проявляется при одновременном внесении азотных и фосфорных удобрений. На богатых калием почвах (к таким относятся черноземы) потребность в этом элементе возникает только у культур, которым нужно его много (подсолнечник, кукуруза, гречиха и т.д.). На солонцах, которые богаты калием, калийные удобрения эффекта не дают, а их внесение приводит к засолению почв.
Таблица 5.15 — Коэффициенты использования питательных элементов
из удобрений в разные годы
Органические удобрения (навоз, компосты, зеленые удобрения)
1 | 20-25 | 10-15 | 30-40 | 2 | 10-15 | 5-10 | 15-20 |
3 | 5-10 | 5-10 | 5-10 |
1 | 50-60 | 15-25 (порошковидные) 25-35 (гранулированные) | 50-60 |
2 | 10-15 | 10-15 | 20 |
3 | 5-10 | 5-10 | 10 |
Примечание: В условиях орошения коэффициенты использования элементов питания возрастают на 20-30%. Минеральные удобрения, внесенные локально при посеве в рядки или при посадке в гнезда, могут использоваться в среднем: азотные – 50-80%, фосфорные — 40-60%, калийные — 50-70%.
Таблица 5.16 — Коэффициенты использования питательных элементов из почвы
Культуры | Р2O5 | K2O |
При анализе по методу Кирсанова
5-7 | 7-8 |
Пропашные, бобовые травы | 6-8 | 8-10 |
При анализе по методу Чирикова
6-8 | 8-9 |
Пропашные, бобовые травы | 7-9 | 9-11 |
При анализе по методу Мачигина
5-6 | 6-7 |
Пропашные, бобовые травы | 6-7 | 7-8 |
Примечание: Растения из почвы усваивают 25% легкогидролизуемого азота и в весенний период до 20% нитратного азота.
Следует помнить, что все агрохимические мероприятия необходимо проводить при соблюдении экологических требований с применением средств защиты растений, а также контролируемой токсикологической обстановки.
Примерные системы удобрений для основных агроэкологических групп земель
Как сама система земледелия на адаптивно-ландшафтной основе, так и система удобрений должны быть максимально приближены к конкретному агроландшафту. То есть система удобрений должна иметь свой агроэкологический адрес.
Подтайга.Преобладают серые лесные и дерново-подзолистые почвы. На этих почвах достигается максимальная эффективность минеральных и органических удобрений. Эффективность удобрений на этих землях может ограничиваться повышенной кислотностью почв. Известкование в настоящее время в крае не применяется в связи с ликвидацией системы «Сельхозхимия», которая ранее занималась известкованием почв. Самостоятельно проводить известкования хозяйствам невыгодно из-за отсутствия специализированной техники и высоких затрат на доставку и внесение мелиорантов, которые имеются в крае в неограниченном количестве, но в настоящее время остаются невостребованными.
На кислых почвах целесообразно применять известьсодержащие удобрения и возделывать кислотоустойчивые культуры и сорта. К этим почвам адаптированы клевер, многолетние травы, озимая рожь, лён-долгунец. Как показывает опыт, отрицательное действие избыточной кислотности нивелируется повышенными дозами минеральных удобрений.
При экстенсивном земледелии регулирование питания растениями основывается на пополнении органического вещества почвы за счёт корневых и пожнивных остатков и соломы культур севооборота. Основная роль в сохранении плодородия почв отводится многолетним травам (особенно клеверу) и рациональному чередованию культур. При возможности применять удобрения в рядки.
При нормальном земледелии к перечисленным приёмам добавляется применение N30Р30 в рядки под зерновые и зернобобовые; весенняя подкормка озимой ржи и многолетних трав N30-40 (табл. 5.17).
С применением интенсивных технологий фосфорные и калийные удобрения на основе почвенной диагностики можно вносить в запас, но лучший эффект дает ежегодное внесение под отдельные культуры из расчёта Р30-60К30-60 на 1 га севооборотной площади. Азотные удобрения в дозах от 30 до 90 кг/га д.в. целесообразно применять перед посевом, локально и, по возможности, по вегетирующим растениям в подкормку. Наиболее предпочтительным приёмом внесения гранулированных удобрений (аммофос, диаммофос, нитроаммофос, нитроаммофоска) является рядковый.
Уточнение доз удобрений на планируемый урожай проводится по данным почвенной и растительной диагностики с учетом влагообеспеченности сельскохозяйственных культур в течение вегетационного периода.
Таблица 5.17 — Примерная система удобрений в севообороте (подтайга)
Культура в севообороте
нормальный | интенсивный |
Пар, однолетние травы | Измельченная солома предшественника (2-3 т/га); органические удобрения (40 т/га). | Измельченная солома предшественника (3-4,5 т/га); органические удобрения (60 т/га). |
Озимая рожь | Рядковое внесение Р20; ранневесенняя подкормка N30 вразброс перед боронованием. | N30Р30К30 в рядки при посеве, ранневесенняя подкормка N30-40 вразброс перед боронованием или врезание сеялками |
Пшеница | Рядковое внесение N20-30Р20-30 | Рядковое внесение N30-60Р60К60 (см. сод-е N-NО3) |
Ячмень+клевер Пшеница+клевер | Рядковое внесение N20-30Р30 | Рядковое внесение N60-90Р60-90К60-90 |
Клевер 1 г.п. | Ранневесенняя подкормка N20-30 вразброс перед боронованием | Ранневесенняя подкормка N30-40 вразброс перед боронованием |
Клевер 2 г.п. | Ранневесенняя подкормка N20-30 вразброс перед боронованием | Ранневесенняя подкормка N30-40 вразброс перед боронованием |
Лён-долгунец | Рядковое внесение N20-30Р20-30К30 | Рядковое внесение N20-30Р60-90К60-90 |
Пшеница | Рядковое внесение N20-30Р20-30 | Рядковое внесение N60-90Р60-90К60-90 |
Овёс | Рядковое внесение N20-30Р20-30 | Рядковое внесение N60-90Р60-90К60-90 |
Лесостепь (типичная).Характеризуется плоским и слабоволнистым рельефом. Преобладают темно-серые лесные почвы, чернозёмы оподзоленные и выщелоченные.
При нормальном земледелии питание растений регулируется за счет оставлении соломы в поле, расширении посевов многолетних трав и рядкового внесения сложных удобрений (табл. 5.18).
При интенсивном земледелии на гектар севооборотной площади необходимо вносить в среднем по 40-60 кг/ га д.в. азотных и фосфорных удобрений. Калийные удобрения в дозах К30-60 целесообразно вносить только при достижении максимальной продуктивности культур и в технологиях получения пивоваренного ячменя.
Фосфорные удобрения могут быть внесены как в запас на ряд лет, так и под отдельные культуры. Азотные удобрения вносят перед посевом или в рядки при посеве.
В настоящее время удобрения, за исключением азотных, применяются в сложных соединениях, поэтому система удобрений предусматривает совместное применение элементов питания, в первую очередь азота и фосфора (аммофос).
Уточнение доз удобрений на планируемый урожай проводится по данным почвенной и растительной диагностики с учетом влагообеспеченности сельскохозяйственных культур в течение вегетационного периода.
Таблица 5.18 — Примерные системы удобрений в севообороте (типичная лесостепь)
Культуры в севообороте
нормальный | интенсивный |
Пар | Измельченная солома предшественника | — |
Пшеница | Рядковое внесение N20-30 | N40-60Р20-40 под предпосевную обработку и в рядки при посеве |
Ячмень | Измельченная солома предшественника; рядковое внесение N20-30 | Измельченная солома предшественника; N40Р20-40 под предпосевную обработку и в рядки (К60-90 для пивоваренного ячменя) |
Однолетние травы | Измельченная солома предшественника | Измельченная солома предшественника; N30-40 при посеве |
Пшеница | N30-40 при посеве | N40-60Р40-60К40-60 при посеве |
Овёс | Измельченная солома предшественника; N30-40 при посеве | Измельченная солома предшественника; N40-60Р40-60 под предпосевную обработку |
Лесостепь (открытая).Характеризуется в основном ровным и слабоволнистым рельефом. Преобладают чернозёмы обыкновенные и выщелоченные.
При нормальном земледелии питание растений регулируется за счет оставлении соломы в поле, расширении посевов многолетних трав и рядкового внесения стартовых доз удобрений (табл. 5.19).
При интенсивном земледелии на гектар севооборотной площади необходимо вносить в среднем по 40-60 кг/га д.в. азотных и фосфорных удобрений. Калийные удобрения в дозах К30-60 целесообразно вносить только при достижении максимальной продуктивности культур и в технологиях получения пивоваренного ячменя.
Фосфорные удобрения могут быть внесены как в запас на ряд лет, так и под отдельные культуры. Азотные удобрения вносятся перед посевом или в рядки при посеве.
В условиях открытой лесостепи часто отмечается дефицит влаги, что требует обязательной корректировки систем применения удобрений. В засушливых условиях можно надеяться только на отдачу от азотных удобрений как наиболее растворимых. Фосфорные и калийные туки могут быть использованы только последующими культурами севооборота.
Таблица 5.19 – Примерные системы удобрений в севообороте (открытая лесостепь)
Источник
➤ Adblock
detector