Вынос питательных веществ с урожаем сельскохозяйственных культур учебник

Потребность растений в определенном количестве и сочетании питательных элементов обусловливается их биологическими особенностями. Однако на содержание элементов минерального питания у растений одного вида и даже сорта может влиять (в определенных пределах) возраст, почвенные и климатические условия и удобрения.

Сегодня мы расскажем о выносе макро- и микроэлементов из почвы с/х культурами с урожаем (Таблица №1).

Таблица №1 — Вынос элементов питания с/х культурами за весь период вегетации

Вынос элементов питания 1 т основной (зерно) и побочной (солома и прочее) продукции из почвы (кг)

180-270 (около 90% остается в поле вместе со стеблями)

Бахчевые культуры (дыня, арбуз)

Примером для расчета была взята озимая пшеница.

Вынос элементов питания у озимой пшеницы и озимой ржи на единицу товарной продукции относительно стабилен и довольно близок. На 10ц зерна, при соответствующем количестве соломы, выносится в среднем 30-35кг азота, 10-12кг фосфора и 25-30кг калия.

Зная точное количество выноса того или иного элемента, мы легко можем рассчитать дозы внесения минеральных удобрений, дабы пополнить запас содержания элементов питания.

При стоимости минеральных удобрений, которая с каждым годом только растет, приходится задумываться об использовании дополнительных средств, снижающих количество вносимых удобрений.

Одним из таких средств является надземная и подземная части растений, которые остаются в поле после уборки культуры (солома, стерня, корневая система).

В 1 тонне соломы содержится:

Азот — 0,5%.
Фосфорный ангидрид — 0,25%.
Окси калий — 0,8%.
Органический углерод — 35-40%.
Бор — 25 грамм.
Медь — 15 грамм.
Марганец — 150 грамм.
Молибден — 2 грамма.
Цинк — 200 грамм.
Кобальт — 0,5 грамм.

Для того чтобы рассчитать, какой объем элементов питания вам поможет вернуть солома, нужно провести совсем простые расчеты:

При урожайности 17ц зерна с гектара останется примерно 85ц органической массы. При урожайности 17ц зерна с гектара – процент соотношения зерна к оставшимся соломе, стерне, полове составляет 1:2, т.е. на 1га остается 34ц надземной части, что вместе с зерном составляет 52ц/га наземной массы. Соотношение надземной части растений к подземной составляет 1:1, то есть к 52ц/га надземной массы прибавляется 52ц/га подземной массы. Из всей надземной и подземной органической массы взяли 17ц/га зерна, а 85ц/га оставили.

Азот — 42,5кг.
Фосфорный ангидрид — 21,25кг.
Окси калий — 68кг.
Органический углерод — 3400кг.
Бор — 2125 грамм.
Медь — 127,5 грамм.
Марганец —1275 грамм.
Молибден — 17 грамм.
Цинк — 1700 грамм.
Кобальт — 4250 грамм.

Конечно, может показаться, что растительные остатки отдают содержащееся в них количество элементов питания, но это очень долгий процесс, который тянется от 6 до 8 месяцев.

Для решения проблемы медленного разложения, ООО «Торговый дом «Геотек» рекомендует использовать микробиологический препарат собственного производства – Эмбико — Компост «Деструктор Органики», основой которого являются целлюлозоразрушающие бактерии.

Микробиологический препарат Эмбико — Компост «Деструктор Органики» сокращает время разложения растительных остатков с 6 — 8 месяцев до 6 — 8 недель.

Гектарная норма расхода препарата меняется в зависимости от плотности и количества растительных остатков, т.е. в случае с оз. пшеницей она составляет — 1,5 литра препарата, разведенных в 150 литрах воды. Если же это растительные остатки подсолнуха, кукурузы, сорго, тогда гектарная норма препарата будет составлять — 2,5 литра препарата, разведенного в 150 литрах воды.

Агроном — консультант
ООО «ТОРГОВЫЙ ДОМ «ГЕОТЕК»
Булыгин Сергей Викторович

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Агрохимия » Баланс питательных веществ почвы

Баланс питательных веществ почвы

Круговорот питательных веществ

Интенсивность биологического круговорота — количество химических элементов, содержащихся в приросте фитоценоза на единицу площади за интервал времени.

Одной из задач агрохимии является оценка направленности круговорота биогенных элементов и степень интенсивности антропогенного воздействия на систему почва-растение в балансе питательных веществ в агроценозе, а также создание условии для рационального круговорота питательных веществ в земледелии и обеспечение их положительного баланса, для оптимизации питания сельскохозяйственных культур путем применения научно-обоснованной системы удобрений в севообороте.

В 1825 году впервые в России профессором Московского университета М.Г. Павловым был издан научный труд «Земледельческая химия», в котором он обосновывает задачу повышения плодородия почв за счет увеличения в почве питательных веществ или по крайней мере возвращение того, что взято растениями. Развитие исследования баланса питательных веществ в агрохимии началось с издания работы Ю. Либиха «Химия в приложении к земледелию и физиологии» (1840) и учения о полном возврате в почву минеральных веществ, взятых из нее урожаем растений.

Проблеме круговорота веществ в земледелии, их балансу уделил основоположник отечественной агрохимии Д.Н. Прянишников. Он писал, что развитие химической промышленности является одной из важнейших материальных предпосылок регулирования круговорота веществ в земледелии, их обмена между человеком и природой. Он отмечал, что если истощение почв в результате нарушения обмена веществ между человеком и землей нарушает «естественное условие постоянного плодородия почвы», то широкое применение удобрений, базирующееся на химической промышленности, является одним из мощных факторов не только поддержания на постоянном уровне (как это считал Ю. Либих), но и дальнейшего повышения плодородия почвы, как это можно видеть на историческом примере роста урожаев в западноевропейских странах с повышением уровня химизации.

Хозяйственная деятельность человека, включающая интенсификацию сельскохозяйственного производства и химизацию, приводит к изменениям в процессах превращения веществ и энергии в природе. Так, происходят изменения в цикле азота в биосфере при переходе от естественного состояния почвы к состоянию при интенсивной обработке. В почвах естественных биоценозов потери азота от улетучивания и денитрификации уравновешиваются его поступлением с атмосферными осадками и биологической фиксации.

Цикл азота в биосфере при естественном состоянии почвы

Цикл азота в биосфере при интенсивной обработке почвы

При освоении земельного участка под интенсивное сельскохозяйственное производство, цикл азота претерпевает изменения. При этом потери азота из системы превышают его поступление, что приводит к обеднению почвы этим элементом. При сельскохозяйственном освоении земель увеличивается число путей потерь азота из системы: наряду с газообразными потерями азота из почвы увеличивается вымывание нитратов. Азот выводится из системы и при сжигании растительных остатков. Значительные количества отчуждаются при использовании сельскохозяйственной продукции на промышленные и иные нужды, а также поглощается сорной растительностью.

Естественное поступление азота в цикл происходит за счет биологической фиксации и с осадками. Только внесением азотных удобрений и навоза возможно устранить дефицит в азотном балансе и создать условия для сохранения и повышения плодородия. Потери азота и других питательных веществ вызывают эвтрофикацию водоемов, загрязняют грунтовые воды и обуславливают ряд нежелательных явлений в окружающей среде.

Не имеет значения в какой форме вносится азот в почву — в составе органических или минеральных удобрений, нитратной, аммиачной, амидной или молекулярной, фиксированной бобовыми культурами — в конечном счете в растениях в синтезе аминокислот и белков принимает участие только восстановленная аммонийная форма азота (NH₄ + ). Все остальные формы восстанавливаются до аммония в процессе химического или биологического превращения в почве или в растениях.

Органические и минеральные удобрения как источники питательных веществ равноценны. Однако органические удобрения более предпочтительны, так как менее концентрированы. Например, по азоту 0,1 т мочевины равноценна 10 т навоза. Нарушения в технологии применения минеральных удобрений приводит к созданию высоких концентраций питательных веществ в почве, которые, поступая в избыточном количестве в растения, ухудшают качество продукции или вызывают аммиачное отравление растений. Минерализация органических удобрений происходит медленно и не создает повышенных концентраций минеральных солей.

Баланс питательных веществ

Баланс питательных веществ — это количественное выражение содержания питательных веществ в почве конкретной площади с учетом всех статей поступления и расхода в течение определенного промежутка времени.

Источники поступления питательных веществ:

минеральные удобрения;
органические удобрения;
растительные остатки;
посевной материал;
биологическая фиксация азота;
атмосферные осадки.

Расходную часть составляют:

вынос с урожаем основной и побочной продукции;
вынос с растительными остатками;
вымывание в грунтовые воды и смыв с поверхности;
потери от эрозионных процессов;
газообразные потери.

Для исследовательских целей количественные величины статей баланса принимаются на основании экспериментальных данных, для практических — справочные данные.

Для проведения теоретических исследований с учетом всех статей баланса используют метод с использованием лизиметра. Этот метод позволяет определить закономерности изменения статей баланса и дать научное объяснение. В этих опытах применяют удобрения с мечеными атомами. Так, согласно результатам лизиметрических исследований, проведенных во ВНИИ удобрений и агропочвоведения на дерново-подзолистых почвах Нечерноземья с помощью стабильного изотопа азота 15 N, 30-60% азота внесенного удобрения используют растения, 15-30% — аккумулируется в почве, 10-30% — теряется в результате улетучивания в атмосферу и 1-5% — вымывается водами.

В практических целях применяют данные по биологическому, хозяйственному и внешнехозяйственному балансам.

Биологический баланс охватывает все статьи поступления и расхода питательных веществ, участвующих в круговороте. Его используют при оценке системы удобрения культур и специализированных севооборотов.

Хозяйственный баланс учитывает только вынос питательных веществ с основной и побочной продукцией и поступление за счет внесения удобрений. Расчет хозяйственного баланса дает достаточно объективную агроэкономическую оценку системе удобрения.

Внешнехозяйственный баланс учитывает отчуждение питательных элементов с товарной продукцией за пределы хозяйства и поступление их с минеральными удобрениями. Этот вида баланса имеет значение для распределения удобрений и определяется специализацией хозяйства. При специализации агропредприятия на производстве товарной продукции, баланс более дефицитным, чем на предприятиях животноводческой специализации, так как часть питательных веществ, отчуждаемая с полей в виде кормов, возвращается обратно в виде навоза.

Исследования баланса питательных веществ в длительных стационарных опытах с удобрениями позволяют учитывать многолетнее внесение по ротациям севооборота питательных элементов и вынос их с урожаями. Опыты проводятся в близких к производственным условиях, поэтому получаемые данные применимы в научных и практических целях.

Основной статьей расхода является вынос питательных веществ с урожаем. Размер выноса применительно к конкретным культурам, сортовым особенностям и почвенно-климатическим условиям может отличаться от справочных данных.

Источник

Внесение удобрений (способы)

Внесение удобрений – помещение питательных элементов в пахотный слой почвы, в зону развития корневых систем. [4]

Содержание:

Способы внесения удобрений разделяют на основное внесение, припосевное внесение и подкормки (корневые подкормки и некорневые подкормки). [6] Кроме того, удобрения вносятся в почву путем предпосевной обработки семян и при удобрительном орошении путем фертигации.

Сроки и способы внесения удобрений индивидуальны для различных сельскохозяйственных культур, зависят от почвенно-климатических зон их возделывания и представлены различными системами удобрения. [8]

Биохимические основы

Потребность культур в питательных веществах не одинакова. Важнейшим фактором для определения потребности культурных растений в удобрениях является размер выноса питательных веществ из почвы с урожаем. Он зависит от урожайности. [6] Различают остаточный, хозяйственный и биологический вынос.

(на примере подсолнечника)»/>

(на примере подсолнечника)

Вынос питательных элементов

(на примере подсолнечника)

(на примере подсолнечника)»/>

1 – хозяйственный; 2 – остаточный

Хозяйственный вынос

Остаточный вынос

Биологический вынос

Остаточная часть выноса составляет значительную часть биологического выноса. У многолетних трав он достигает 50–60 %, у овощных культур – 40–80 %, у зерновых, картофеля, кукурузы на силос – 20–35 %.

На практике для расчета потребности сельскохозяйственных культур в питательных элементах используют количественные характеристики хозяйственного выноса. Если нетоварную часть урожая оставляют на поле, то содержащиеся в ней питательные элементы в хозяйственный вынос не включают. [5] (фото)

Вынос питательных веществ из почвы с урожаем, кг/т основной продукции с учетом побочной, согласно: [6]

Культура

Экономические районы,

природные зоны

Озимая пшеница

Яровая пшеница

Гречиха

Сахарная свекла

Картофель

Однолетние злаковые травы на сено

Различается не только количество выносимых элементов, но и соотношение между ними. Растения поглощают лишь те элементы питания, которые им необходимы. Больше всего растения выносят азота, меньше калия и еще меньше – фосфора. У сахарной свеклы, овощей, корневых корнеплодов вынос калия может превышать вынос азота.

Вынос питательных веществ единицей основной продукции – величина непостоянная. Она изменяется в зависимости от климатических, почвенных условий, внесения удобрений и многих других факторов. Вынос питательных веществ возрастает при внесении удобрений и при неблагоприятном воздействии внешних факторов. Экономное расходование элементов питания наблюдается при благоприятных условиях.

Система удобрений разрабатывается с учетом особенностей питания растений в течение всего периода роста и развития. Каждая культура имеет характерные особенности поглощения питательных элементов. Однако у всех культур в процессе поглощения элементов питания наблюдаются два основных периода: критический и максимальный.

Критический

Максимальный период потребления

Установлено, что критические периоды питания обычно приходятся на первые фазы роста. Именно тогда концентрация полезных веществ в почвенном растворе должна быть понижена. Период максимального потребления относится к поздним фазам развития растений и совпадает с периодом интенсивного накопления биомассы, хотя строгой зависимости в данном случае может и не наблюдаться. К примеру, для молодых растений характерно интенсивное поступление питательных веществ, а накопление сухой биомассы в этот период значительно отстает от поглощения.

В разные периоды вегетации одно и то же растение предъявляет различные требования к снабжению питательными элементами. Характерно, что, чем короче время интенсивного поглощения растением питательных элементов, тем оно более требовательно к содержанию их в почве в доступной форме.

Различные способы внесения удобрений учитывают способность корневой системы усваивать питательные вещества из удобрений и почвы. Известно, что гречиха, люпин, горох, донник, конопля и некоторые другие культуры хорошо усваивают не только водорастворимые, но и растворимые только в сильных кислотах соли трехзамещенных солей двухвалентных катионов (магния и калия). Это можно объяснить следующими причинами: кислотность корневых выделений у данных растений выше обычной, кроме того, кальций в их составе преобладает над фосфором. Последнее способствует более интенсивному удалению Ca 2+ из внешнего раствора.

Каждая культура в севообороте является предшественником последующей. Разнообразие расположения корневых систем, количества пожневных и корневых остатков, их химического состава, влияния культур на свойства почвы ставит агрономов перед необходимостью использовать различные способы внесения удобрений. [6]

Источник

Вынос питательных веществ с урожаем сельскохозяйственных культур учебник