Результаты агрохимических анализов почвы

Агрохимический анализ почвы — инструмент для правильного расчета норм и форм удобрений

Во время выращивания сельскохозяйственных культур значительная часть затрат (до 25%) приходится на удобрения. Среди агрономов всегда возникают дискуссии, сколько нужно вносить удобрений под запланированную урожайность, какие формы удобрений использовать, как удобрения влияют на развитие культуры и т.д.

Безусловно, для правильного расчета норм и форм удобрений нужно проводить агрохимический анализ почвы. Впрочем, даже проведя анализ почвы и получив результаты, мы не углубляемся в детали полученных результатов и по-прежнему вносим удобрения по ощущениям. Вместе с тем не знаем, как они влияют на растение и почвенный раствор. Предлагаю немного разобраться с удобрением с/х культур и рассчитать нормы их внесения относительно запланированной урожайности, согласно разработанному мной методу расчета.

Прежде всего, необходимо провести полное агрохимическое обследование каждого поля в хозяйстве с последующей расшифровкой полученных данных и созданием технологической карты под запланированную культуру и урожай.

Прежде чем рассказывать о последовательности проведения агрохимического обследования, хочу провести небольшое введение в курс агрохимии и системы удобрения растений, чтобы можно было представить всю суть вопроса корневого питания.

Поступления минеральных питательных веществ в растение зависит как от внешних условий (состав и концентрации солей в почвенном растворе, его реакции (рН) и др.), так и от биологических особенностей того или иного растения, его химического состава, типа и развития корневой системы, его поглощающей способности в отношении питательных веществ.

Из внешних условий большое значение имеют состав и концентрация солей почвенного раствора. Корни растений способны поглощать питательные вещества при их небольшой концентрации, ориентировочно от 0,03-0,05 до 0,1-0,2%. При концентрации выше 0,2% способность поглощения растением воды и питательных веществ резко замедляется, что приводит к потере тургора (вялости) растений. Этот процесс наблюдается на засоленных почвах.

Почвенный раствор должен быть физиологически сбалансированным, то есть иметь в своем составе все необходимые для растения питательные вещества в правильном соотношении. Корневые клетки поглощают питательные соли, главным образом, в виде катионов и анионов (так называемый «обменный фонд», который возникает в результате дыхания клеток, катионом выступает атом водорода (Н + ), анионом — угольная кислота (Н2СО3 — )). Поэтому между отдельными катионами и анионами должны быть благоприятные взаимосвязи. Между одинаково заряженными ионами проявляется антагонизм, когда один ион ограничивает поступление в растение другого.

В качестве примера можно привести антагонизм между катионами кальция (Са + ) и водорода (Н + ). Так, если в питательном растворе есть избыток катиона водорода (в кислых почвах), то наличие в растворе катиона кальция будет мешать поступлению катиона водорода в растение. Это касается катионов алюминия (Al), марганца (Mn) и аммония (NH4). Антагонизм наблюдается и между другими катионами, например, между кальцием и магнием, кальцием и калием и др. Аналогична ситуация и между анионами, например между нитратным анионом (NO 3- ) и анионом хлора (Cl — ) ). При этом избыточное внесение хлора (при удобрении хлористым калием) будет мешать поступлению нитратного аниона (NO3-). В этом случае необходимо либо увеличить дозу нитратного удобрения, либо уменьшить дозу хлористого калия или вносить хлористый калий с осени, чтобы избыток хлора вымылся из почвы.

Реакция среды (рН). Для большинства сельскохозяйственных растений наиболее благоприятна слабокислая или нейтральная реакция среды. Очень кислая реакция вообще вредна для растений: она задерживает в них синтез белковых веществ. В то же время, при изменении реакции среды в пределах, допустимых для растений, катионы и анионы попадают в растения неодинаково: при слабокислой реакции среды в растение лучше попадают анионы, а при нейтральной и слабощелочной — катионы.

Нужно отметить, что при попадании в растение катионов среда закисляется, поэтому для удобрений с данным типом действующего вещества будет наиболее оптимальной нейтральная или слабощелочная среда. При попадании анионов происходит некоторое подщелачивание среды, поэтому они лучше усваиваются при слабокислой реакции. Так, на примере аммиачной селитры (NH₄NO₃) можно сказать, что в слабокислой среде лучше будет попадать в растение анион NO₃ — , а в нейтральном — катион аммония (NH₄ + ). Именно поэтому при использовании тех или иных удобрений необходимо принимать во внимание влияние этих удобрений на изменение реакции среды и их физиологическую реакцию.

Стоит отметить, что поглощение растением питательных веществ из удобрений проходит не в одинаковых пропорциях, а зависит от того, какого конкретного иона, катиона или аниона, больше всего не хватает растению в соответствии с его потребностями. Если растение усваивает из удобрения больше катионов, то удобрение будет физиологически кислым; если растение будет потреблять в большем количестве анионы, то удобрение будет физиологически щелочным. Рассмотрим несколько примеров с конкретными удобрениями.

Сульфат аммония ((NH₄ + )₂SO₄ — ) — физиологически кислое удобрение. Растение нуждается в большей степени в азоте, чем сере, поэтому оно будет поглощать катион NH₄ + в большем количестве, чем анион SO₄ — . Катион аммония поглощается в обмен на катион водорода (Н + ) растения, который будет накапливаться в окружающей среде. При этом он образует с анионом SO₄ — , который остается в почвенном растворе и меньше поглощается растением, серную кислоту, подкисляя почвенный раствор. Таким образом, можно сделать вывод, что сульфат аммония ((NH₄ + )₂SO₄ — ) подкисляет почву, поэтому сульфат аммония можно использовать только на щелочных почвах.
Аммиачная селитра (NH₄NO₃) — как и сульфат аммония, это физиологически кислое удобрение, где катион аммония (NH₄ + ) поглощается растением лучше и в большем количестве, чем анион нитрата (NO₃ — ). Поэтому в результате замещения катиона водорода в почвенном растворе образуется ((NH₄ + )₂SO₄ — ) (HNO₃), которая его подкисляет.

Вот почему необходимо выполнить агрохимическое обследование почвенного покрова, прежде чем использовать удобрение.

Теперь перейдем к методике агрохимического обследования.

Мною была разработана методика, в дальнейшем проверенная временем и результатами. Эта методика является самой быстрой и снижает финансовые затраты на агрохимический анализ. Предлагаемую систему можно назвать универсальной, потому что она подходит для всех типов хозяйств. Я не утверждаю, что она может заменить все существующие методики, однако является наиболее простой, удобной в использовании и дает определенные ориентиры по нормам внесения удобрений.

Суть ее заключается в следующем:

Подготовка к отбору проб почвы

Отбор проб проводят не реже 1 раза в год (оптимально проводить перед посевом культуры или перед внесением удобрений).
Учитываем однородность рельефа местности (если рельеф местности неоднороден — отбираем пробы по элементам рельефа).
Для контроля химического состава почвы достаточно 1 пробы на площади до 20 га (при однородном рельефе местности).

Отбор проб почвы

Точечные пробы отбирают из одного или нескольких слоев методом конверта с таким расчетом, чтобы каждая проба представляла собой часть почвы, типичной для горизонтов данного типа почвы.
После того, как мы отобрали пробы грунта, формируем объединенную (среднюю) пробу. Объединенную пробу получаем путем смешивания точечных проб, отобранных на одном поле.
Общая масса объединенной пробы должна быть не более 2 кг.

Анализ почвы

Проводится в специализированном институте или сертифицированной лаборатории. Например, в Харьковской обл. это ННЦ «Институт почвоведения и агрохимии им. А.Н. Соколовского».
После анализа проб получаем на руки «Протокол результатов измерений».

Обработка полученных результатов анализа

На примере результата агрохимического обследования поля в одном из хозяйств Харьковской области хочу показать, как проводить расчет использования удобрений относительно запланированного урожая кукурузы на зерно (10 т/га).

Итак, мы получили следующие результаты агрохимического анализа почвы:

Аммонийный и нитратный азот N-NO₃ — 6,61 мг/кг грунта, N-NH₄ – 0,99 мг/кг грунта;
Обменный фосфор по методу Чирикова P₂O₅ — 87,22 мг/кг грунта;
Обменный калий по методу Чирикова K₂O – 60,25 мг/кг грунта;
рН водный раствор — 7,4.

Далее очень просто переводим эти данные в более привычную для всех форму:

Установлено, что в пахотном слое (0-30 см) находится около 3 млн кг/га почвы, поэтому рассчитываем количество NPK, которая будет доступна растениям:

Азот. 6,61 мг/кг + 0,99 мг/кг = 7,6 мг/кг = 7,6мг/кг * 3 000 000 кг / 1 000 000 (коэффициент переасчета с мг в кг) = 22,8 кг/га доступного минерального азота.

Фосфор. В этом случае дело обстоит несколько сложнее. Все зависит от типа грунта. На разных почвах может быть разный коэффициент использования кукурузой доступного элемента (информацию можно получить из агрохимических учебников и интернета).

В нашем хозяйстве тип почвы — чернозем типичный легкоглинистый гумусово-аккумулятивный (подробнее о типах почвы можно узнать из интернета из карт почвенного покрова Украины). Коэффициент использования = 0,1 или 10%.

Доступен P₂O₅ = (87,22 мг/кг * 0,1) * 3 000 000 кг / 1 000 000 = 26 кг/га.

Калий. С этим элементом ситуация аналогичная. Коэффициент использования калия кукурузой = 0,25 или 25%.

Доступен K₂O = (60,25 мг/кг * 0,25) * 3 000 000 кг / 1 000 000 = 45 кг/га.

Получив такие данные, можем рассчитать необходимое плановое количество действующего вещества относительно запланированного урожая балансово-расчетным методом на основе коэффициента использования питательных веществ из удобрений по формуле:

Н д.в. = В кг/га — Д кг/га / 10 * Кд

Н д.в. — норма удобрений, кг/га действующего вещества;
вынос питательных веществ запланированным урожаем (для кукурузы N = 3,4 кг д.в./ц основной и побочной продукции, Р = 1,2 кг д.в./ц, К = 3,7 кг д.в./ц);
количество доступного элемента в почве, кг/га;
коэффициент использования удобрений растениями (азотные удобрения — 50%, фосфорные — 15%, калийные — 50%).

N = 340 кг/га — 22,8 кг/га / 10 * 0,5 = 63,5 кг/га д.в. необходимо дополнительно внести;

P = 120 кг/га — 26 кг/га / 10 * 0,15 = 62,6 кг/га д.в. необходимо дополнительно внести;

K = 370 кг/га — 45 кг/га / 10 * 0,5 = 65,0 кг/га д.в. необходимо дополнительно внести.

Что касается уровня рН почвенного раствора, в данном случае ситуация нормальная, то есть мы можем использовать почти все типы удобрений. Однако, необходимо помнить, что в сложных комплексных удобрениях фосфор и калий будут доступны для растений только через 6 месяцев, поэтому их желательно вносить с осени.

Таким образом, комплексный подход к выращиванию сельскохозяйственных культур даст возможность не только получить запланированную урожайность, но и снизить риски. Однако в любом случае нужно учитывать закон минимума Либиха (ограниченного фактора).

Александр Добренький, агроном-консультант в Харьковской области

Узнавайте первыми самые свежие новости агробизнеса Украины на нашей странице в Facebook, канале в Telegram, скачивайте приложение в AppStore, подписывайтесь на нас в Instagram или на нашу рассылку.

Источник

Результаты агрохимических анализов почвы

ГОСТ Р 56157-2014

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МЕТОДИКИ (МЕТОДЫ) АНАЛИЗА СОСТАВА И СВОЙСТВ ПРОБ ПОЧВ

Общие требования к разработке

Soil. Procedures (methods) of analysis of composition and properties of soil samples. General requirements for development

Дата введения 2016-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Уральский научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «УНИИМ»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 25 «Качество почв, грунтов и органических удобрений»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на почвы и устанавливает общие требования к разработке и пересмотру методик (методов) качественного и количественного анализа состава и свойств проб почв (далее — методики).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 1.2 Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены

ГОСТ 1.3 Межгосударственная система стандартизации. Правила и методы принятия международных и региональных стандартов в качестве межгосударственных стандартов

ГОСТ 1.5 Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению

ГОСТ 8.417 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

ГОСТ 27593 Почвы. Термины и определения

ГОСТ 29269 Почвы. Общие требования к проведению анализов

ГОСТ ИСО/МЭК 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

Заменен на ISO/IEC 17025-2019*.

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ ISO/IEC 17025-2019. — Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ Р 1.2 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила разработки, утверждения, обновления и отмены

ГОСТ Р 1.4 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения

ГОСТ Р 1.5 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения

ГОСТ Р 1.7 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила оформления и обозначения при разработке на основе применения международных стандартов

ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений

ГОСТ Р 8.568 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ Р 52361 Контроль объекта аналитический. Термины и определения

ГОСТ Р 54500.3 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения

ГОСТ Р ИСО 5725-1 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р ИСО 5725-2 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-3 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 3. Промежуточные показатели прецизионности стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-4 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 4. Основные методы определения правильности стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-5 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 5. Альтернативные методы определения прецизионности стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-6 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ Р ИСО 11095 Статистические методы. Линейная калибровка с использованием образцов сравнения

ГОСТ Р ИСО 11464 Качество почвы. Предварительная подготовка проб для физико-химического анализа

ГОСТ Р ИСО 14507 Качество почвы. Предварительная подготовка проб для определения органических загрязняющих веществ

ГОСТ Р ИСО 21748 Статистические методы. Руководство по использованию оценок повторяемости, воспроизводимости и правильности при оценке неопределенности измерений

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если изменен ссылочный стандарт, на который дата датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 8.563, ГОСТ Р 8.568, ГОСТ Р 52361, ГОСТ 27593, [1]-[3], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 качественный анализ состава [свойств] проб почв: Экспериментальное установление факта присутствия или отсутствия искомого компонента [свойства] в пробе почвы при заданном пороговом значении его содержания [наличия].

3.1.2 количественный анализ состава [свойств] проб почв: Экспериментальное определение значений одного или нескольких показателей, характеризующих состав [свойства] проб почв.

3.1.3 методика (метод) анализа состава и свойств проб почв: Документированная процедура, полностью описывающая процесс выполнения качественного и (или) количественного анализа состава и свойств пробы почвы, устанавливающая требования к его надежной и безопасной реализации, способы представления результатов анализа и контроль их качества.

1 Методики количественного анализа являются методиками (методами) измерений. При этом результаты количественного анализа, получаемые по ним, являются результатами измерений определяемых величин и должны сопровождаться установленными характеристиками погрешности или неопределенностью. Методики количественного анализа разделяют на эмпирические и рациональные.

Результаты измеряемых величин по эмпирическим методикам определяют через саму процедуру измерений, например при определении содержания подвижных соединений фосфора и калия и т.п.

Рациональные методики количественного анализа предназначены для получения результатов измерения величин, не зависящих в рамках установленной точности от процедуры измерений.

2 Методики качественного анализа обычно содержат измерительные процедуры и средства их реализации, но результаты качественного анализа не являются результатами измерений. Результаты качественного анализа принято сопровождать информацией об их достоверности. Методика качественного анализа может являться составной частью методики количественного анализа.

3 Методики регламентирует требования к необходимым для проведения анализа средствам измерений, стандартным образцам, оборудованию, материалам и реактивам, требования к условиям окружающей среды, операторам, требования безопасности и др.

3.1.4 проба почвы: Часть почвы, отобранная и, при необходимости, специальным образом обработанная в соответствии с документированной процедурой, а затем поступившая для анализа ее состава и свойств.

1 Приведенное определение соответствует понятию «лабораторная проба почвы».

2 Документированные процедуры, описывающие процесс отбора и подготовки проб почв, являются методиками отбора и подготовки проб почв, которые принято оформлять отдельными от методик (методов) анализа проб почв нормативными или методическими документами.

3.1.5 валидация методики (метода) анализа состава и свойств проб почв: Подтверждение на основе представления объективных свидетельств того, что методика анализа может быть применена для решения поставленной аналитической задачи в границах установленной номенклатуры объектов анализа.

Примечание — Валидация методики является многоэтапным процессом, включающим определение критериев валидации, оценку показателей эффективности (характеристик) методики, проверку того, что методика соответствует установленным критериям, и объявление о применимости методики для решения поставленной аналитической задачи.

нормативы качества почв: Показатели, характеризующие состав, строение и свойства почв, при которых они сохраняют способность выполнять свои функции.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

АС — аттестованная смесь;

ВО — вспомогательное оборудование;

ГХ — градуировочная характеристика;

ИО — испытательное оборудование;

СИ — средство измерений;

СО — стандартный образец.

4 Общие положения

4.1 Разработка методики, выполняемая компетентным персоналом, предусматривает проведение теоретических и экспериментальных исследований, в том числе валидационной направленности, и создание документа на методику.

4.2 Методики количественного анализа должны соответствовать метрологическим требованиям к измерениям, в том числе к точности измерений [1].

Источник