Система удобрения полевого севооборота

Таблица 8 – Общая потребность в органических и минеральных удобрениях для полевого севооборота

 

 

 

 

 

 

4. БАЛАНС ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ И ГУМУСА В ПОЧВЕ

 

1. Баланс питательных веществ

 

Система удобрения  должна обеспечить получение высоких  урожаев, сохранение и воспроизводство почвенного плодородия. Для оценки изменения почвенного плодородия при разработанной системе удобрения, рассчитывается баланс питательных веществ и гумуса  в почве.

Баланс – это  сопоставление статей поступления  элементов питания и гумуса в  почву с расходом их на формирование урожая и потерь из почвы. При разработке системы удобрения полевого севооборота необходимо добиваться бездефицитного баланса элементов питания. Различают биологический и хозяйственный баланс питательных веществ. Рассчитаем хозяйственный баланс (табл.9).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 9 – Баланс питательных веществ в полевом севообороте

№ поля	культура	урожайность, т/га	Вынос урожаем, кг/т			внесение с удобрениями, кг/га													баланс  (+,-) питательных веществ, кг/га			возмещение выноса внесением, %
						органичес-кими					минераль- ными				всего
			N	P	K	N		P	K		N	P		K	N	P		K	N	P	K	N	P	K
1	люцерна	7	55	43	141	-		-	-		30	30		30	30	30		30	-25	-13	-111	54	68	21
2	люцерна	3,5	27	22	71	-		-	-		30	30		30	30	30		30	3	8	-41	111	136	42
3	оз пш	7,5	247	78	163	-		-	-		100	80		40	100	80		40	-147	2	-123	40	103	24
4	оз  яч	6	164	62	142	-		-	-		90	80		40	90	80		40	-74	18	-102	54	129	28
5	подсолн.	1,7	90	33	171	200		100	240		-	-		-	200	100		240	110	67	69	222	303	140
6	оз пш	7,5	247	78	163	-		-	-		90	80		60	90	80		60	-157	8	-103	36	97	36
7	к/с	13	48	14	45	-		-	-		60	60		40	60	60		40	12	46	-5	125	428	88
8	оз пш	7,5	247	78	163	-		-	-		120	80		60	120	80		60	-127	2	-103	48	102	36
9	с с	35	171	56	220	300		150	360		90	60		60	390	210		420	219	154	200	246	375	191
10	оз пш	7,5	247	78	163	-		-	-		120	60		60	120	60		60	-127	-18	-103	48	76	36
11	к/з	4	112	36	94	-		-	-		90	60		60	90	60		60	-22	24	-34	80	166	63
12	яя люцерна	6	164	62	142	-		-	-		120	80		40	120	80		40	-44	18	-102	73	129	28
в среднем по севообороту			144	53	140	41	21		50	81		60	87		120	79	137		-32	25	46	95	176	61

 

Из таблицы 9 видно, что отрицательный баланс по элементам  складывается на люцерне 1-го года жизни по азоту, на озимой пшенице по азоту и калию, на яровом ячмене по N,P и K. Положительный баланс по всем элементам питания на поле с подсолнечником и на поле под сахарной свёклой, это обусловлено тем что под эти культуры вносится навоз. Единственный элемент питания, которым более или менее обеспечены с/х культуры и безвозвратно  не выводится из почвы – это фосфор. По азоту и калию баланс в большинстве случаев отрицательный. 

2. Баланс гумуса в почве

 

 

Система удобрения  севооборота  должна предусматривать не только бездефицитный баланс гумуса, но и расширенное его воспроизводство в почве. Ежегодно потери гумуса от его минерализации могут достигать 0,4-4,0 т/га. Их восполнение осуществляется за счет гумификации органических веществ пожнивных и корневых остатков, но главным образом за счет внесения органических удобрений.

Для расчета баланса  гумуса определяется его ежегодная  минерализация и восполнение  за счет пожнивных и корневых остатков по каждому полю севооборота и в среднем по севообороту (табл. 10).

Таблица 10 – Баланс гумуса в почве севооборота ОАО учхоз «Кубань»  г. Краснодара

№ поля	Культура	Минерализация гумуса, т/га	Восполнение гумуса за счет пожнивных и корневых остатков, т/га
1	люцерна	0	0,6
2	люцерна	0	0,6
3	оз пш	1	0.7
4	оз  яч	1	0,7
5	подсолн.	2,5	0,1
6	оз пш	1	0.7
7	к/с	2,5	0,1
8	оз пш	1	0,7
9	с с	2,5	0,1
10	оз пш	1	0,7
11	к/з	2,5	0.1
12	яя люцерна	0	0,7
	Итого:	16	5,8
	Среднее	1,25	0,48

 

Дефицит гумуса – 1,25-0,48= 0,77 т/га=770 кг/га

Содержание сухого вещества в органических удобрениях – 30% или 300 кг/т.

Коэффициент гумификации  органических удобрений – 25% от сухого вещества.

Количество гумуса, образующегося от 1 т органических удобрений:

Насыщенность севооборота  органическими удобрениями 8,3 т/га.

Восполнение потерь гумуса за счет вносимых органических удобрений – 8,3 т/га ·75 кг = 622 кг/га

Баланс гумуса равен  – 622-770= -148 кг/га.

Баланс гумуса:

770 - 100%

622 – х                                                      

 

Для бездефицитного баланса гумуса необходимо вносить  в среднем на 1 га пашни органических удобрений – 770:75=10,3 т/га.

Для ликвидации дефицита необходимо навоза – 148 : 75 = 2 т/га или 10,3 – 8,3 т/га = 2 т/га.

Расчёт баланса  гумуса при данном севообороте складывается  отрицательно , т.е. плодородие почвы ухудшается, что бы его сохранить необходимо вносить не 8,3 т/га навоза а 10,3 т/га . Для повышения плодородия почв необходимо предусмотреть мероприятия:

- правильная агротехника  в зависимости от с.-х. культуры;

- сохранение и  сбережение влаги путем почвозащитного  севооборота и снегозадержание.

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

 

Разработанная система  применения удобрений в севообороте  должна быть агрономически и экономически обоснованна.

Агрономическая  эффективность выражается прибавкой  урожайности. Выражают ее в зерновых или кормовых единицах.

Экономическая эффективность  применения удобрений определяется тремя показателями: условно чистый доход (стоимость прибавки продукции  за вычетом дополнительных затрат, связанных с применением удобрений  и уборкой), уровень рентабельности (отношение чистого дохода от удобрений  к затратам на их применение в процентах) и доход на один затраченный рубль (окупаемость).

Учитывая нестабильность и диспаритет цен на удобрения и сельскохозяйственную продукцию, расчет экономической эффективности затруднен и поэтому предлагается рассчитать энергетическую эффективность применения удобрений.

Энергетическая  эффективность определяется отношением энергии, накопленной в продукции, полученной за счет применения удобрений, к энергетическим затратам на производство и применение вносимых  удобрений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11 – Энергетическая эффективность применения удобрений в севообороте

№ поля	Культура	Прибавка урожая от удобрений (Yn), ц/га	Энергия накопления в с.-х. продукции (Vfo), МДж/га	Энегро-затраты на применение удобрений (А0), МДж/га	Энергети-ческая эффективность (n)
1	Люцерна	14	7644	3231	2,36
2	Люцерна	7	3822	3231	1,18
3	оз пш	15	24675	10020	2,46
4	оз  яч	12	19740	9152	2,16
5	подсолн.	3.4	6062	17052	0,35
6	оз пш	15	24675	9318	2,65
7	к/с	26	10660	6296	1,69
8	оз пш	15	24675	10416	2,36
9	с с	60	27360	36872	0,74
10	оз пш	15	24675	11672	2,11
11	к/з	8	12112	9065	1,33
12	яя люцерна	12	19740	11506	1,71
В среднем по севообороту			17153	11484	1,76

Рассмотрим на примере  люцерны 1-го года:

Для определения энергетической эффективности системы удобрения полевого севооборота необходимо рассчитать энергию, накопленную в с/х продукции, которая оценивается миллионах джоулей (МДж). Она рассчитывается по формуле

V_fo = Y_n · R_i · l · 100,

где: V_fo – содержание энергии в прибавке урожая,МДж/га;

Y_n – прибавка урожая основной продукции от удобрений,ц/га;

R_i – коэффициент перевода единицы урожая в сухое вещество;

l – содержание общей энергии в 1 кг сухого вещества основной продукции,МДж;

100 – коэффициент перевода ц в кг.

После этого определяются затраты энергии на производство и применение минеральных и органических удобрений и в зависимости  от вносимых доз рассчитываются энергетические затраты на их применение по формуле:

A_O = (H_N · a_N)+(H_P · a_P)+(H_K · a_K)+(H_O · a_O),

где: A_O – энергетические затраты на применение удобрений,МДж;

H_N, H_P, H_K , H_O  – соответственно фактические дозы внесения азотных, фосфорных, калийных (кг/га д.в) и органических(кг/га) удобрений;

a_N, a_P, a_K, a_O – энергетические затраты в расчёте на 1 кг д.в. азотных, фосфорных, калийных и на 1 кг органических удобрений.

Расчёт энергетической эффективности (энергоотдача или биоэнергетический КПД) применения удобрений (n, ед.) производится по формуле:

Все расчёты записываются в таблицу 11. Полученные данные анализируются.

Для начала берём  из таблицы 4  прибавку урожайности для люцерны 1-го года, т.е. 14 ц/га. Умножая содержание общей энергии в 1 кг урожая на прибавку, накопленную в прибавке урожая, полученной за счёт внесения минеральных и органических удобрений.

V_fo = 14 · 0,25 · 21,83 · 100 = МДж/га

Количество внесённых  под культуру удобрений берём  из таблицы 6. Это  N₃₀P₃₀K_30.

Энергозатраты на производство и применение удобрений рассчитывается умножением доз удобрений по д.в. и навоза в килограммах на энергозатраты на 1 единицу.

А_О = 340 · 86,6)+(30 · 12,6)+40 · 8,3) = 3231 МДж.

Энергетическая эффективность  применения удобрения равна:

Рассмотрим на примере  сахарной свёклы :

Для начала берём  из таблицы 4  прибавку урожайности  сахарной свёклы, т.е. 60 ц/га. Умножая содержание общей энергии в 1 кг урожая на прибавку, накопленную в прибавке урожая, полученной за счёт внесения минеральных и органических удобрений.

V_fo = 60 · 0.25 · 18.26 · 100 =27360 МДж/га

Количество внесённых  под культуру удобрений берём из таблицы 6. Это 60 т/га навоза N ₁₂₀P_60.K₆₀

Энергозатраты на производство и применение удобрений рассчитывается умножением доз удобрений по д.в. и навоза в килограммах на энергозатраты на 1 единицу.

А_О = (120 · 86,6)+(60 · 12,6)+(60 · 8,3) + (60000 ·0,42 ) = 36872 МДж.

Энергетическая эффективность  применения удобрения равна:

Так как  средняя энергетическая эффективность  по севообороту больше единицы (1,76 > 1), то применение удобрений эффективно и обосновано.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫВОДЫ

 

1. Район расположения хозяйства ОАО «Учхоз Кубань» хорошо обеспечен теплом для выращивания большинства сельскохозяйственных культур. К неблагоприятным факторам относятся такие как сильные ветры, суховеи, недостаток влаги, что указывает на необходимость применения мероприятий по сохранению и накоплению влаги в почве, разработке и внедрению мероприятий по защите почв от ветровой эрозии.

 На черноземах выщелоченных в первом минимуме находиться азот, поэтому особое внимание уделяется азотным удобрениям. Рекомендуемое соотношение N:P:K = 1:0,7:0,5.

2. Система удобрений разрабатывается с учетом целого ряда условий, влияющих на эффективность удобрений: биологических особенностей питания растений, почвенно-климатических ресурсов, агрохимических свойств удобрений, совместного внесения органических и минеральных удобрений, агротехнических условий, влияния севооборота на эффективность удобрений, материально-технических и экономических условий. В севообороте используются органические и минеральные удобрения в соотношении N:Р:К=1:0,7:0,5. Вносятся удобрения под основную, припосевную обработку и подкормки.
3. Почвенное плодородие в данном хозяйстве снижается. Из расчетов видно, что по азоту и по калию баланс питательных веществ отрицательный. Это приводит к уменьшению этих элементов в почве и снижению плодородия, поэтому в будущем следует увеличивать дозу внесения азота и калия. Если брать фосфор, то выносимый из почвы фосфор полностью возмещается и даже накапливается, т.е. дозу фосфора можно не корректировать.
4. Для повышения плодородия почв необходимы мероприятия:

- правильная агротехника  в зависимости от с.-х. культуры;

- внесение органического  удобрений в дозе 8-10 т/га и минеральных удобрений в зависимости от с.-х. культуры;