Приемы биологизации земледелия в Костромской области

«Окультуренность» – степень соответствия свойств  и режимов почвы требованиям  культурных растений. Она определяется рядом показателей, а именно:

* содержанием гумуса  в почве, %

* содержанием подвижных  фосфора и калия, мг/100г почвы

* кислотность, рНсол

Расчет коэффициента окультуренности: 
 
 

Проведем расчет коэффициента окультуренности по вариантам  опыта:

I фон «Контроль»

Uотн.гум=(2,2-0,5)/(2,5-0,5)=0,85

Uотн.к=(15,5-2)/(30-2)=0,48

Uотн.р=(22,7-2)/(24-2)=0,94

Uотн.рН=(5,61-3,5)/(6-3,5)=0,84

Uок =( 0,85+ 0,48+ 0,94 +0,84)/4= 0,78

?ок= 0,36+0,75*0,78-0,11*0,782=0,88

I фон «NPK»

Uотн.гум=(2-0,5)/(2,5-0,5)=0,75

Uотн.к=(12,2-2)/(30-2)=0,36

Uотн.р=(24,6-2)/(24-2)=1,0

Uотн.рН=(5,62-3,5)/(6-3,5)=0,84

Uок =( 0,75+ 0,36+ 1 +0,84)/4= 0,74

?ок= 0,36+0,75*0,74-0,11*0,742=0,86

I фон «Навоз»

Uотн.гум=(2,5-0,5)/(2,5-0,5)=1

Uотн.к=(26,3-2)/(30-2)=0,88

Uотн.р=(22,8-2)/(24-2)=0,95

Uотн.рН=(5,8-3,5)/(6-3,5)=0,92

Uок =( 1+ 0,88+ 0,95 +0,92)/4= 0,94

?ок= 0,36+0,75*0,94-0,11*0,942=0,88

I фон «Навоз + NPK»

Uотн.гум=(2,2-0,5)/(2,5-0,5)=0,7

Uотн.к=(22,7-2)/(30-2)=0,74

Uотн.р=(20,5-2)/(24-2)=0,84

Uотн.рН=(5,6-3,5)/(6-3,5)=0,84

Uок =( 0,7+ 0,74+ 0,84 +0,84)/4= 0,78

?ок= 0,36+0,75*0,78-0,11*0,782=0,88

II фон «Контроль»

Uотн.гум=(3,5-0,5)/(2,5-0,5)=1

Uотн.к=(13,2-2)/(30-2)=0,4

Uотн.р=(16,8-2)/(24-2)=0,67

Uотн.рН=(6,26-3,5)/(6-3,5)=1

Uок =( 1+ 0,4+ 0,67 +1)/4= 0,77

?ок= 0,36+0,75*0,77-0,11*0,772=0,87

II фон «NPK»

Uотн.гум=(3-0,5)/(2,5-0,5)=1

Uотн.к=(13-2)/(30-2)=0,4

Uотн.р=(21,1-2)/(24-2)=0,87

Uотн.рН=(6,1-3,5)/(6-3,5)=0,84

Uок =( 1+ 0,4+ 0,87 +0,84)/4= 0,82

?ок= 0,36+0,82*0,78-0,11*0,822=0,9

II фон «Навоз»

Uотн.гум=(3,3-0,5)/(2,5-0,5)=1

Uотн.к=(11,8-2)/(30-2)=0,55

Uотн.р=(19,8-2)/(24-2)=0,81

Uотн.рН=(5,61-3,5)/(6-3,5)=1

Uок =( 1+ 0,55+ 0,81 +1)/4= 0,79

?ок= 0,36+0,75*0,79-0,11*0,792=0,9

II фон «Навоз + NPK»

Uотн.гум=(2,6-0,5)/(2,5-0,5)=1

Uотн.к=(11-2)/(30-2)=0,32

Uотн.р=(21,4-2)/(24-2)=0,88

Uотн.рН=(6,2-3,5)/(6-3,5)=1

Uок =( 1+ 0,32+ 0,88 +1)/4= 0,8

?ок= 0,36+0,75*0,8-0,11*0,82=0,89

Из проведенной  оценки плодородия почв опытного участка кафедры агрохимии и почвоведения, следует, что почвы на всех делянках имеют высокую степень окультуренности от0,86 до 0,97. Нужно отметить высокое содержание гумуса, хорошую кислотность почв и содержание фосфора. В тоже время необходимо отметить низкое содержание калия в почвах, и дальнейшее окультуривание почв необходимо связать с разработкой систем мер по улучшению калийного питания растений..

Применение минеральных  удобрений в сельском хозяйстве  направлено на повышение содержания в почве элементов питания растений для повышения урожайности. Однако часто удобрения вносят в количествах , не сбалансированных с потребляемым растениями, поэтому они становятся мощным источником загрязнения почв, сельскохозяйственной продукции, пойменных грунтовых вод, а также естественных водоемов, рек и атмосферы. Применение избыточных количеств минеральных удобрений может иметь следующие негативные последствия:

Во-первых, длительное внесение удобрений изменяет свойства почв. Применение физиологически кислых удобрений увеличивает кислотность почвы, ведет к значительным потерям гумуса в некоторых пахотных почвах.

Во-вторых, внесение больших количеств азотных удобрений  приводит к загрязнению почв, продукции  и пресных вод нитратами, а  атмосферу – оксидами азота. То же касается и фосфорных удобрений. Неактивное воздействие обусловлено тем, что сельскохозяйственные растения используют только часть питательных элементов, содержащихся в удобрениях.

В-третьих, минеральные  удобрения служат источником загрязнения  почв тяжелыми металлами. Существенное количество тяжелых металлов попадает в почву с органическими удобрениями. Кроме того , фосфорные удобрения источник загрязнения почв естественными радионуклидами – ураном, торием, радием и др.

В-четвертых, минеральные  и органические удобрения, как источник загрязнения почв тяжелыми металлами могут изменить подвижность последних в почве и , следовательно, доступность их растениями. Одновременно увеличивается поток миграции металлов в аккумулятивные ландшафты и гидрографическую сеть.

Для контроля за содержанием  тяжелых металлов в почве, существует ПДК и ОДК тех или иных элементов, превышение которых приводит к загрязнению  почвы, сельскохозяйственной продукции  и вод, в количествах, которые  негативно отражаются на здоровье людей, животных, могут изменить равновесие данной экосистемы. Первоочередному контроля подвергаются почвы на содержание радионуклидов Cd, Hg, Pb, во вторую очередь контролируют содержание Ni, Mn, Cr и других элементов.

Теперь необходимо рассчитать вносимые удобрениями на опытный участок тяжелые металлы.

Таким образом, примененные  на опытном поле кафедры агрохимии  системы удобрений, мало токсичны. Привносит  в почву очень незначительное количество тяжелых металлов, что  способствует их столь незначительному  накоплению в почве, которое не может повлиять на их естественное природное содержание в течении сотен лет, не нарушая баланса элементов. Но, несмотря на это, за содержанием Cd, Hg, Pb и Mn, так как с удобрениями идет пополнение этими элементами наиболее интенсивно.

Нами проведены  расчеты поступления тяжелых  металлов в почву с изучаемыми системами удобрений (таб.3.14.1, таб. 3.14.2, таб. 3.14.3). На основании предоставленных  расчетов можно констатировать, что  при всех системах удобрений за ротацию  севооборота поступление тяжелых металлов значительно ниже ОДК. Самое низкое поступление тяжелых металлов прогнозируется по минеральной системе удобрения, несколько выше органической, органо-минеральная система по поступлению тяжелых металлов занимает промежуточное значение.

.

Таблица 3.14.1

Прогнозируемое поступление  тяжелых металлов за ротацию кормового  севооборота. Минеральная система  удобрений

Наименование

Содержание тяжелых  металлов, мг/кг

Дозы минеральных  удобрений, кг/га

Поступление тяжелых  металлов в минер. удобрения

ОДК 

Аммиачная селитра

Двойной суперфосфат

Хлористый калий

Аммиачная селитра

Двойной суперфосфат

Хлористый калий

Мг/ га

Мг/кг 

Pb

0,25

38,0

12,5

1387,2

571,4

1000

34578

0,0115

65

Zn

0,5

14,2

12,3

1387,2

571,4

1000

21107

0,007

110

Cu

1,0

13,0

4,5

1387,2

571,4

1000

13315

0,0044

66

Cd

0,3

3,5

4,25

1387,2

571,4

1000

6666,06

0,0022

1,0

Ni

0,9

17,0

19,3

1387,2

571,4

1000

30262,2

0,010

40 

Таблица 3.14.2

Прогнозируемое поступление  тяжелых металлов за ротацию кормового  севооборота. Органическая система  удобрений

Наименование

Содержание тяжелых  металлов, мг/кг

Всего навоза, кг

Поступление тяжелых  металлов в минер. удобрения

ОДК

Pb

2,9

120000

348000

0,116

65

Zn

12,1

120000

1452000

0,484

110

Cu

2,4

120000

288000

0,096

66

Cd

1,1

120000

132000

0,044

1,0

Ni

8,8

120000

1056000

0,352

40 

Таким образом, минеральные  и органические удобрения могут  повышать содержание тяжелых металлов в почве. Поэтому необходим строгий  контроль за их содержанием и поступлением в почву

Таблица 3.14.3

Прогнозируемое поступление  тяжелых металлов за ротацию кормового севооборота. Органо-минеральная система удобрений

Наименование

Поступление тяжелых  металлов, мг/кг

ОДК 

С минеральными удобрениями

С органическими  удобрениями

Всего 

0,181

0,0057

0,058

0,0637

65

Zn

0,0035

0,242

0,2455

110

Cu

0,0022

0,48

0,4822

66

Cd

0,0011

0,022

0,0231

1,0

Ni

0,005

0,176

0,181

40 

3.15.Экономическая  и энергетическая оценка эффективности  различных систем удобрений 

Таблица 3.15.1

Экономическая эффективность  различных систем удобрений при  возделывании ячменя

Показатели

фон 1

фон 2 

контроль

NPK

навоз

навоз + NPK

контроль

NPK

навоз

навоз + NPK

Урожайность, ц/га

у. Кормовых единиц

Производственные  затраты на 1 га

Цена единицы продукции, руб.

Себестоимость продукции, руб.

Чистый доход, руб.

Окупаемость продукции, руб.

Рентабель-ность, % 

10.55

12.76

648,6

80

55,95

24,05

1,3

39,11 

18.56

22.45

810,2

80

40,4

39,6

1,8

98,72 

16.73

20.24

715,5

80

39,16

37,23

1,87

91,07 

18.22

22,11

759,7

80

38,25

41,75

1,92

100,4 

13.72

16,60

682,7

80

45,48

34,52

1,6

69,93 

24.44

29,57