Лекция (заключительная) АГРОХИМИЯ

Лекция (заключительная)                                                             АГРОХИМИЯ

Тема 11. СИСТЕМА ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ

 

Биологические потребности культур в питательных элементах.

Этапы обоснования системы удобрений и их характеристика

Система удобрений в хозяйстве.

Приемы, способы и сроки внесения удобрений.

Система удобрения агроценозов.

Система удобрений в хозяйстве

 

Система удобрения в хозяйстве – это комплекс агрономических и организационно-экономических мероприятий по рациональному использованию минеральных и органических удобрений, а также химических мелиорантов (извести, гипса и др.) в целях оптимизации плодородия почвы, повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, улучшения качества растениеводческой продукции, а, в конечном счете, повышения производительности труда в сельском хозяйстве. Она является важнейшим условием интенсификации сельскохозяйственного производства.

В этот комплекс мероприятий входят:

- наличие складов для правильного хранения минеральных удобрений с механизирован-

ной погрузкой, разгрузкой и тукосмешением;

- накопление и правильное хранение органических удобрений;

- организация транспортных средств для перевозки удобрений;

- наличие комплекса машин по внесению минеральных и органических удобрений;

- известкование кислых и гипсование солонцовых почв;

- наличие научно обоснованной системы применения удобрений в севооборотах.

Основными задачами системы удобрения в хозяйстве являются:

- получение высоких и устойчивых урожаев с хорошим качеством продукции;

- повышение плодородия почв;

- реализация экологических функций удобрений в агроценозе;

- реализация экономической эффективности удобрений, производительности труда;

- снижение себестоимости продукции растениеводства;

- обеспечение максимальной прибыли в хозяйстве.

Тема 12. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ

 

Почвенно-климатические условия.

Агротехнические условия.

Совместное внесение органических и минеральных удобрений.

Организационно-экономические условия применения удобрений

Экономическая эффективность применения удобрений

В настоящее время без удобрений нельзя обойтись, но и избыток их вреден, т.к. при неправильном применении они являются источником загрязнения окружающей среды и причиной накопления нитратов в продукции. В результате ухудшается экологическая обстановка и снижается эффективность применения удобрений. Действие удобрений на урожай сельскохозяйственных культур в условиях сухой степи зависит от ряда факторов, среди которых наиболее лимитирующими являются увлажнение и обеспеченность нитратным азотом. На эффективность удобрений влияют почвенные, климатические, агротехнические и организационно-экономические условия хозяйства.

Почвенно-климатические условия

Почвенно-климатические условия – оказывают большое влияние на эффективность применяемых средств химизации. Максимальная прибавка урожаев всех с.-х. культур от органических и минеральных удобрений достигается на наиболее бедных почвах, на более плодородных почвах их эффективность снижается.

Почвенные условия

Эффективность удобрений зависит от типа, подтипа, вида или разновидности почвы – агрохимических ее показателей, видов, форм, сочетания удобрений, а также от сроков и способов их внесения на разных почвах.

Наибольшие прибавки урожая от удобрений получают на дерново-подзолистых, серых лесных почвах, оподзоленных и выщелоченных черноземах.

Эффективность удобрений на обыкновенных и южных черноземах, каштановых почвах при возделывании сельскохозяйственных культур значительно ниже. В пределах одного почвенного типа и подтипа на эффективность отдельных видов удобрений существенное влияние оказывает гранулометрический состав почвы. В условиях дерново-подзолистых почв он определяет запасы питательных веществ. Прибавки урожая сельскохозяйственных культур на песчаных и супесчаных дерново-подзолистых почвах выше от азотных и калийных удобрений, а на среднесуглинистых и тяжелосуглинистых почвах – от фосфорных.

Гранулометрический состав во многом определяет размеры вымывания азота. Физиологически кислые удобрения оказывают большее подкисляющее действие на песчаных, чем на суглинистых почвах.

На легких по гранулометрическому составу почвах наиболее эффективны азотные, калийные и многие микроудобрения, а на тяжелых – фосфорные. Причем, если последние по минералогическому составу способны необменно фиксировать калий, то эффективны и калийные удобрения.

На эффективность удобрений сильное влияние оказывают агрохимические свойства почв, а именно содержание подвижных форм химических элементов питания. По обобщенным данным Н. А. Сапожникова, эффективность суперфосфата на почвах с высоким содержанием подвижного фосфора резко снижается.

Действие органических удобрений в различных районах неодинаково. Наивысшие прибавки от навоза получают в районах с достаточным увлажнением, где преобладают дерново-подзолистые и серые лесные почвы. В районах с черноземными и каштановыми почвами, характеризующихся небольшим количеством осадков, эффективность органических удобрений снижается.

Азотные удобрения особенно эффективны на дерново-подзолистых, серых лесных почвах, выщелоченных черноземах северных и западных районов лесостепной зоны. В степных районах юга и востока с обыкновенными и южными черноземами, каштановыми почвами влияние их слабее. Высокое действие азотных удобрений проявляется при орошении.

Фосфорные удобрения эффективны на всех почвах. На выщелоченных черноземах лесостепной зоны они повышают урожаи сильнее, чем азотные.

Действие калийных удобрений на урожай сельскохозяйственных растений особенно велико на дерново-подзолистых, торфяных и серых лесных почвах; на черноземах, каштановых и сероземных почвах эффективность их ниже.

Растения лучше поглощают азот из нитратных удобрений на кислых дерново-подзолистых, серых лесных почвах и красноземах. Аммонийные формы азотных удобрений, наоборот, лучше используются растениями на нейтральных и карбонатных почвах. На дерново-подзолистых и других почвах с кислой реакцией эффективны труднорастворимые формы фосфорных удобрений (фосфоритная мука, фосфатшлак).

На черноземах, каштановых и сероземных почвах более эффективны водорастворимые формы фосфорных удобрений (суперфосфат, аммофос). Калийные хлорсодержащие удобрения нельзя использовать под табак, цитрусовые культуры. Под эти культуры целесообразно применять сульфатные формы. Под картофель и лен хлорид калия лучше вносить с осени, чтобы уменьшить неблагоприятное действие хлора. В сухую погоду при подкормках нельзя применять мочевину, так как возможны большие потери азота

Органические и минеральные удобрения лучше применять в сочетании, исходя из доз навоза и коэффициента использования питательных веществ, содержащихся в нем. В связи с низким коэффициентом использования азота органических удобрений эффективные минеральные азотные удобрения на фоне навоза на дерново-подзолистых, серых лесных почвах, оподзоленных и выщелоченных черноземах высокая, особенно при внесении умеренных доз навоза (15-25 т/га) под картофель, сахарную свеклу и кормовые культуры. Фосфорные и калийные удобрения на фоне навоза менее эффективны.

Эффективность сочетания отдельных видов минеральных удобрений на различных почвах неодинакова. На дерново-подзолистых почвах эффективны все три вида макроудобрений: азотные, фосфорные и калийные. На черноземных почвах основными видами минеральных удобрений являются азотные и фосфорные, на каштановых и сероземах – азотные и фосфорные.

Эффективность удобрений под культурами значительно возрастает при нейтрализации кислых и щелочных почв и достигает максимума при оптимальной реакции почвенной среды. Поэтому химическая мелиорация кислых (известкование) и щелочных (гипсование) почв должно быть первым обязательным этапом системы удобрения любых агроценозов на почвах с неблагоприятной реакцией среды.

Растения лучше поглощают азот из нитратных удобрений на кислых дерново-подзолистых, серых лесных почвах. Аммонийные формы азотных удобрений, наоборот, лучше используются растениями на нейтральных и карбонатных почвах. На дерново–подзолистых и других почвах с кислой реакцией эффективны труднорастворимые формы фосфорных удобрений (фосфоритная мука, фосфатшлак).

Почвенные условия определяют сроки и способы внесения удобрений. На дерново-подзолистых, красноземных и серых лесных почвах, характеризующихся кислой реакцией среды, фосфорные водорастворимые удобрения лучше вносить весной для уменьшения связывания фосфатного иона почвенными частицами. В то же время труднорастворимые фосфорные удобрения (фосфоритная мука) на этих почвах лучше вносить осенью под основную обработку, чтобы повысить подвижность фосфора. На дерново-подзолистых почвах с промывным и периодически промывным водными режимами лучшим сроком внесения азотных удобрений является весенний. На черноземных и каштановых почвах основное удобрение, в том числе и азотное, целесообразно применять осенью.

Глубина заделки удобрений также определяется почвенно-климатическими условиями. Различная глубина заделки удобрений вызывает различную интенсивность процессов разложения удобрений. В верхних слоях почвы создаются лучшие условия для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов и превращения питательных веществ в усвояемые для растений формы, чем при глубокой заделке удобрений. Однако при мелкой заделке минеральных удобрений растения плохо используют питательные вещества, так как верхний слой почвы летом пересыхает, и мельчайшие корни и корневые волоски отмирают. Особенно нежелательна мелкая заделка удобрений в засушливых районах. На черноземах и каштановых почвах удобрения необходимо вносить глубже, а на дерново-подзолистых – на меньшую глубину.

В засушливых степных районах добавление к суперфосфату азотных и калийных удобрений неэффективно. В лесостепной зоне азотные и калийные удобрения, внесенные с суперфосфатом в рядки, эффективны при возделывании сахарной свеклы, картофеля, кукурузы.

При разработке системы удобрения необходимо знать свойства почвы. Для этого следует использовать почвенную карту хозяйства. В ней приведены данные о гранулометрическом составе, содержании гумуса, глубине пахотного слоя почвы, емкости поглощения, степени насыщенности основаниями и др. Кроме почвенных карт для установления плодородия почв составляют агрохимические картограммы. На них указывают кислотность и щелочность почвы, содержание в ней подвижных соединений фосфора, калия, микроэлементов. В ряде областей составляют агрохимические паспорта. В паспорт включают усредненные данные для поля севооборота о гранулометрическом составе, кислотности обменной (рН) и гидролитической, степени насыщенности почв основаниями, их окультуренности, содержании гумуса, подвижных соединений фосфора, калия, микроэлементов.

Климатические условия

Максимальные прибавки урожаев различных культур от удобрений наблюдаются на наиболее бедных (малоплодородных) почвах. При переходе к более плодородным и окультуренным почвам в качестве лимитирующих факторов продуктивности культур возрастает роль климатических условий. Поэтому эффективность удобрений, как правило, снижается. Такие явления наблюдаются при переходе от сильно- к средне- и слабоподзолистым разностям почв, от светло- к темно-серым лесным, от оподзоленных и выщелоченных к обыкновенным и южным черноземам, от светло- к темно-каштановым почвам.

К погодно-климатическим условиям, определяющим эффективность сроков и способов, применяемых под культуры удобрений, относятся: сумма активных температур, сроки наступления весенних и осенних заморозков, количество и распределение в течение года осадков и влагообеспеченность почв основных регионов страны. Солнечная энергия обусловливает фотосинтез, влагообеспеченность, питание, дыхание и другие процессы и состояния роста, развития и продуктивности растений, а также динамику состояний сред обитания последних.

В общем комплексе факторов, определяющих эффективность удобрений, климатические и погодные условия часто имеют решающее значение. Чем выше уровень светового питания при нормативной влагообеспеченности, тем больше синтезируется углеводов в растениях и тем больше азота они способны усвоить. Температура почвы определяет темпы трансформации питательных элементов в ней и поглощение их растениями.

Теплообеспеченность основных земледельческих регионов определяется суммой активных температур (выше 10 ⁰С). Анализ сумм температур и условия роста сельскохозяйственных культур показывает, что наиболее продуктивно возделывать сельскохозяйственные растения можно только в южных районах. Основным сдерживающим фактором получения высоких урожаев культур здесь является острый недостаток в почве влаги.

От температуры почвы зависят темпы трансформации в ней и потребления культурами питательных элементов. При температуре 8-10 ⁰С уменьшается поступление, передвижение и включение в обмене веществ азота и фосфора, при температуре 5-6 ⁰С и ниже потребление корнями этих элементов резко снижается. С повышением температуры 10-25 ⁰С возрастает поглощение питательных элементов почвы и удобрений. Эффективность удобрений на суглинистых почвах в годы с недостатком и избытком летних осадков снижается, причем в первом случае наиболее значительно эффективность отдельных удобрений под влиянием погодных условий варьирует более значительно: азотных до 50 %, фосфорных до 65 %, калийных до 75 %. Научно обоснованное применение удобрений ослабляет отрицательное влияние неблагоприятных погодных условий на продуктивность возделываемых культур. Грамотное применение удобрений снижает отрицательное действие низких температур, заморозков и др. неблагоприятных условий, что наиболее важно для озимых культур

Влагообеспеченность почв основных земледельческих районов страны уменьшается с севера на юг. Основные площади посевов находятся в районах с крайне неустойчивой влагообеспеченностью. В связи с тем, что эффективность удобрений определяется в основном количеством осадков, выпадающих в течение года, положительное их влияние на урожай снижается с севера на юг.

Количество атмосферных осадков и равномерность их распределения играют определяющую роль в эффективном использовании растениями питательных веществ удобрений. По данным исследований в засушливые годы эффективность NPK снижается в среднем на 36 %, а во влажные годы возрастает на 52 % по сравнению с действием удобрений в нормальные по увлажнению годы.

Основные площади посевов находятся в районах с неустойчивой влагообеспеченностью. В связи с тем, что эффективность удобрений определяется количеством осадков, выпадающих в течение года, положительное их влияние снижается с севера на юг. Избыток влаги в почвах обусловливает внутрипочвенный, а на склонах и поверхностный сток природных вод, и миграцию с ними питательных элементов. Максимальное выщелачивание из почв кальция, серы, магния, азота, углерода, натрия, калия происходит в весенние паводки, и после уборки урожая осенью.

В умеренно влажные годы прибавка урожайности яровой пшеницы от применения N₆₀ в Нечерноземной и лесостепной зонах была на 3-3,5 ц/га больше, чем в избыточно влажные. В степной зоне и в сухие годы азотные удобрения не влияют на урожайность, а во влагообеспеченные прибавка достигает 5 ц/га. Действие фссфорных удобрений в зависимости от влагообеспеченности года не такое отчетливое, как азотных. Фосфорные и калийные удобрения в засушливые годы могут обеспечивать более высокий относительный прирост урожайности, чем во влажные. Это объясняется резким уменьшением подвижности почвенных соединений фосфора и калия в засушливые годы и значительно более высоким в связи с этим поглощением фосфора и калия из легкорастворимых удобрений.

Большое значение при использовании удобрений в различные по увлажнению годы имеет отношение отдельных сельскохозяйственных культур к срокам увлажнения. Если для яровой пшеницы особенно велико значение весенних и раннелетних дождей, то кукуруза и просо хорошо используют осадки в середине и даже в конце лета. При возделывании картофеля недостаток осадков в июне и июле отрицательно сказывается на урожае. Для урожая озимых зерновых культур критическим в отношении влагообеспеченности является сентябрь.

От недостатка влаги в самые напряженные периоды вегетации сильно страдают сельскохозяйственные культуры, произрастающие на песчаных и супесчаных почвах, подстилаемых песками.

Агротехнические условия

Обработка почвы, сроки и способы внесения и глубина заделки удобрений, мелиорантов и семян растений, борьба с болезнями, вредителями и сорняками, видовой и сортовой состав, чередование культур – все эти агротехнические факторы существенно влияют на вводно-воздушный, температурный и пищевой режим почв, и следовательно, на эффективность удобрений.

Агротехническая и экономическая эффективность системы удобрения тесно связана с севооборотом. Введение севооборота изменяет режим влажности почвы, уровень накопления в нем растительных остатков, темпы минерализации органических веществ и других процессов, обусловливающих динамику усвоения питательных веществ. Поэтому при правильном чередовании культур в севообороте наблюдаются значительные улучшения в эффективности минеральных и органических удобрений по сравнению с беспланово чередованием культур и тем более – с монокультурой.

Более высокую эффективность удобрений в севообороте можно объяснить созданием лучших условий для растений с точки зрения использования ими питательных веществ удобрений. Само по себе чередование растений при правильной агротехники на почвах с высоким плодородием обеспечивает получение более высокого урожая по сравнению с монокультурой.

Решение вопроса о внесении удобрений под ту или иную культуру в севообороте зависит от того, каким был предшественник и как его удобряли. Различные культуры оставляют после себя не одинаковое количество питательных веществ и корневых остатков, по-разному влияют на режим влажности и питательных веществ для последующих культур.

Влияние севооборота на повышение усвояемости питательных веществ почвы и удобрений заключается в неодинаковом накоплении продуктивной влаги под различными предшественниками. Максимальные запасы продуктивной влаги накапливаются в чистом и занятом пару (горох, кукуруза и др.). Запасы влаги под озимой рожью и кукурузой на силос самые низкие. Влагообеспеченность почв и культур – важнейший фактор эффективности удобрений.

После различных предшественников также не одинаков уровень засоренности поля и многие другие аспекты, влияющие на эффективность удобрений. Например, на чистых парах происходит накопление влаги, нитратов, снижается засоренность поля. Итак, создаются благоприятные условия для проявления высокой эффективности фосфатных и калийных удобрений, тогда как эффективность азотных удобрений, в связи с накоплением нитратов снижается. На занятых парах или после непаровых предшественников, почва бывает бедна на усваиваемые элементы питания и особенно на азот.

Эффективность удобрений зависит от вида и урожайности предшественников. В условиях недостаточного увлажнения чистые пары в севооборотах улучшают влагообеспеченность, усиливают минерализацию органического вещества.

Культуры-предшественники оказывают неодинаковое влияние на эффективность органических и минеральных удобрений.

Существенное влияние на общий баланс азота в почве имеют бобовые культуры в севообороте. Часть азота, связанного клубеньковыми бактериями бобовых, попадает через корм к навозу, другая его часть остается с корнями и растительных остатков в почве. При распаде этих остатков после обработки земли в почве накапливаются усваиваемые формы азота. Таким образом, потребность в азотных удобрениях снижается и вместе с тем создаются благоприятные условия для действия фосфорных и калийных удобрений.

Растения, сильно снижающие содержание влаги в почве (многолетние травы, сахарная свекла), в условиях недостаточного увлажнения не обеспечивают высокой эффективности удобрений под последующие культуры.

В Нечерноземной зоне эффективность удобрений по занятым парам, как правило, выше, чем по чистым. Культуры, следующие по чистому пару, развиваются в лучших условиях увлажнения и меньшей засоренности. Эффективность азотных удобрений по чистым парам на дерново-подзолистых и серых лесных почвах меньше, чем на черноземных. На черноземных и каштановых почвах эффективность удобрений по занятому пару в большей степени зависит от условий года.

Пропашные культуры (свекла, картофель) повышают потребность в удобрениях следующих за ними культур, но и оставляют после себя значительное количество неиспользованных питательных веществ. Они подавляют развитие корневой гнили у зерновых культур.

Пропашные культуры при хорошем уровне агротехники по влиянию на уровень засоренности приближаются к чистым пар. Но они являются энергичными потребителями воды, поэтому содержание влаги под пропашными бывает не высоким. Кроме того, пропашные увеличивают потребность в удобрениях для следующих после них культур. Растения отличаются возможностью усваивать питательные вещества из труднодоступных соединений. Культуры, способны поглощать питательные вещества из труднодоступных форм, часть их оставляют в корнях, пожнивных остатках и в почве. После распада этих остатков питательные элементы высвобождаются и становятся доступными для растений со слабой способностью к усвоению.

Однолетние культуры сплошного сева (зерновые и зернобобовые), а также однолетние травы и некоторые технические и масличные культуры (лен) оставляют после себя засоренные поля с пониженной влажностью почвы и невысоким содержанием усвояемых питательных элементов.

Различные культуры поглощают из почвы не одинаковое количество питательных веществ. Так, насыщенность севооборота зерновыми культурами увеличит потребность в азоте, тогда как насыщенность севооборота корнеплодами, картофелем и подсолнечником очень увеличивается вынес калия, и эффективность калийных удобрений увеличивается. Таким образом, одна из задач системы удобрения заключается в том, чтобы, используя соответствующие удобрения в севообороте, перекрыть дефицит элемента питания, который является ограничительным фактором, и тем самым увеличить использование различными культурами питательных веществ самой почвы.

При возделывании культур в севообороте создаются лучшие условия для накопления значительной массы питательных веществ в корневых и пожнивных остатках. После их разложения питательные вещества легко усваиваются последующей культурой. По данным Центральной опытной станции ВИУА, в пожнивных и корневых остатках после возделывания многолетних трав азота накапливается 106-194 кг/га, фосфора – 30,0-54,6, калия – 47,3-78 кг/га. Значительно ниже эти показатели после возделывания зерновых и зернобобовых культур.

Эффективность удобрений при возделывании культур по пласту и обороту пласта снижается в районах недостаточного увлажнения. В тоже время травы могут повышать потребность последующих культур в фосфоре, калии, чему способствует улучшение азотного режима после них.

Для повышения эффективности удобрений по всем предшественникам необходим высокий уровень агротехники. В севооборотах при систематическом внесении удобрений наблюдается постоянное (от ротации к ротации) повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

При длительном внесении органических и минеральных удобрений в севообороте эффективность их выравнивается. На легких почвах несколько выше эффективность навоза, на тяжелых и среднесуглинистых дерново-подзолистых почвах – минеральных удобрений. На черноземах прибавки урожая от минеральных и органических удобрений одинаковые.

На эффективность удобрения большое влияние оказывает обработка почвы. Влажность почвы, его воздушный режим, деятельность микроорганизмов и другие факторы, влияющие на эффективность удобрений, зависят от приемов обработки почвы. На черноземных почвах глубина их обработки имеет второстепенное значение по сравнению с действием удобрений. Удобрения повышают плодородие вовлекаемых в пахотный слой нижележащих горизонтов. Однако в связи с более высоким естественным плодородием черноземов эффективность удобрений на них ниже, чем на дерново-подзолистых и серых лесных почвах. В условиях орошения эффективность от удобрений меньше зависит от глубины обработки. Здесь возможно применение различных вариантов минимальной обработки.

Таким образом, при определяющей роли удобрений в повышении урожая приемами обработки можно несколько усилить или ослабить их действие.

При увеличении глубины вспашки эффективность удобрений, как правило, увеличивается. Это во многом связано с улучшением водного режима растений.

От воздушного режима почвы зависит развитие корневой системы растений и ее свойств поглощения а, следовательно, и эффективность удобрений. При высокой плотности почвы и плохой аэрации рост корней замедляется. При недостатке воздуха подавляется окислительная деятельность корневых выделений, поэтому доступность питательных элементов снижается. Воздушный режим почвы влияет также на деятельность микроорганизмов, что, в свою очередь, влияет на эффективность удобрений. При дефиците воздуха подавляется развитие аэробных бактерий, в частности нитрифицирующих, увеличиваются потери азота от денитрификации, а следовательно увеличивается потребность культур в азотных удобрениях.

Таким образом, приемами обработки почвы можно несколько усилить или ослабить действие удобрений.

На эффективность удобрений существенное влияние оказывают площади питания растений. Установлено максимально возможное количество растений на 1 га кукурузы на зеленый корм и силос, обеспечивающее наибольшее использование питательных веществ почвы и удобрений, 200-250 тыс., кукурузы на зерно 50-60 тыс., подсолнечника 60 тыс., сахарной свеклы 100-140тыс., картофеля 70-80 тыс. Вопрос о площадях питания зерновых культур более сложный. Он определяется сортом, плодородием почвы, склонностью растений того или иного сорта к полеганию.

Один из важнейших элементов технологии возделывания сельскохозяйственных культур – срок посева. Нарушение его сильно снижает урожай. Все это в конечном итоге определяет эффективность удобрений.

Удобрения, изменяя химический состав почвы, влияют на разнообразие насекомых и возбудителей болезней. В результате чего устраняется необходимость в агротехнических, химических, биологических и общих мерах борьбы с ними.

Засоренность почв ослабляет действие удобрений и существенно снижает урожай. Грамотная система мер по борьбе с сорняками обеспечивает эффективное использование удобрений. Сорные растения конкурируют с культурными растениями в борьбе за элементы питания.

Система удобрения на осушенных почвах резко отличается от таковой на старопахотных почвах. В первый период окультуривания осушаемых земель необходимо применение повышенных доз органических удобрений, а на кислых почвах – больших доз извести.

Использование азотных, фосфорных и калийных удобрений, а также микроудобрений на осушенных почвах определяется длительностью осушения и освоения почв, типом почвы, степенью увлажнения, климатическими условиями региона и динамикой сезонных атмосферных явлений. Возделывание сельскохозяйственных культур на начальных стадиях окультуривания должно сопровождаться применением повышенных доз азотных удобре­ний, в последующие годы дозы азотных удобрений можно уменьшать.

На осушенных торфяных почвах исключительно велика роль калийных, фосфорных и микроудобрений, особенно медных. Использование азотных удобрений определяется климатическими условиями зоны распространения торфяных почв. В условиях Нечерноземной зоны эффективность их возрастает с юга на север. На кислых почвах можно использовать фосфоритную муку (8-10 ц/га).

Наиболее сильное последействие на питание последующих культур оказывают корневые и пожнивные остатки бобовых культур. Поэтому их, прежде всего, и следует учитывать при составлении системы применения удобрений в севообороте. В пожнивно-корневых остатках бобовых по сравнению с другими культурами наиболее узкое соотношение между углеродом и азотом, близкое к хорошему навозу. В связи с этим минерализация пожнивно-корневых остатков бобовых трав и зерновых бобовых культур протекает интенсивно; коэффициенты использования питательных веществ растениями из пожнивно-корневых остатков предшествующей бобовой культуры примерно такие же, как из органических удобрений.

Прежде всего, следует учитывать их последействие по азоту. Так, использование азота из пожнивно-корневых остатков бобовых первой, второй и третьей культурой можно принять соответственно 20-5; 15-0 и 5-0 %. Принято считать, что многолетние бобовые и бобово-злаковые травы оставляют на 1 т сена в виде корневых и пожнивных остатков 10-5 кг азота. Поэтому если урожай сена за два года составит 8 т/га, то в почве на 1 га останется примерно 120 кг азота. Первая последующая культура (например, зерновая) использует 25 % азота, или 30 кг, что позволит повысить урожай зерна примерно на 1 т/га. Это количество азота эквивалентно 50 кг азота минеральных удобрений (30: 60 • 100 = 50 кг, где 60 – коэффициент использования азота растением в 1-й год из минеральных удобрений).

В пожнивно-корневых остатках зерновых бобовых культур (однолетних трав) содержится примерно 1/2 часть азота от хозяйственного его выноса с урожаем, а многолетних бобовых трав 1-го года пользования – примерно столько же или даже в 1,5 раза больше.

Определение научно-обоснованных оптимальных доз и соотношений удобрений под культурами с учетом биологических особенностей их и чередования, почвенно-климатических и организационно-экономических условий – главное звено систем агрохимических исследований и практики применения удобрений.

Нормы удобрений

Оптимальнаянорма  – это норма, которая обеспечивает получение высокого урожая хорошего качества при максимальном чистом доходе с 1 га при условии постепенного повышения или создания оптимального уровня плодородия почвы за ротацию севооборота. При возрастании норм вносимых удобрений оплата 1 к питательных веществ прибавкой урожая, начиная с какого-то уровня, снижается. Поэтому, если хозяйство имеет мало минеральных удобрений, тот ему выгоднее применять меньшие нормы на большей площади и получать больший валовой урожай, чем использовать более высокие нормы удобрений наименьшей площади. Но если хозяйство из года в год вносит значительное количество удобрений, получает высокие урожаи, интенсивно повышая плодородие полей, то дальнейшее увеличение урожая, снижает отдачу от дополнительного внесения удобрений. Но в этом случае получается больше продукции с 1 га. Так появляется понятие – рациональная норма удобрений.

Рациональная норма – это такая норма, которая при сложившихся организационно-хозяйственных условиях производства позволяет получить возможно больший выход продукции хорошего и удовлетворительного качества с 1 га пашни и интенсивно повышать плодородие почвы при обязательном экономическом эффекте от применения удобрений. Однако существует предел внесения удобрений при определенных почвенно-климатических условиях. В противном случае возникает опасность загрязнения окружающей среды.

Предельная норма – это норма, которая обеспечивает максимально высокий урожай допустимого качества при условии, как минимум, самоокупаемости от удобрений. Ввиду важности получения максимального количества сельскохозяйственной продукции с единицы площади это может быть оправдано, когда все хозяйства будут иметь достаточное количество удобрений.

Прежде, чем определить норму, нужно знать потенциальную продуктивность сорта и установить возможную его фактическую урожайность в зависимости от метеорологических показателей, гранулометрического состава почвы и ее плодородия, возможного уровня агротехники. Потенциальная продуктивность сорта указывается в сортовом свидетельстве или берется по данным госсортоучастков. Существует специальная методика определения потенциальной урожайности по приходу фотосинтетической активности радиации (ФАР) и коэффициенту ее использования, который колеблется в пределах 1-3 %.

Величину возможной урожайности основной продукции (У.т/га) в зависимости от влагообеспеченности растений в различных почвенно-климатических зонах определяют по формуле:

                            У = [1000 (W + Р)] / [К_В • S (100 – В_С)],

где:  W – запас продуктивной влаги в метровом слое почвы весной, мм;

    Р  – сумма осадков за вегетационный период культуры, мм;

  К_В – коэффициент водопотребления данной сельскохозяйственной культуры;  

  В_С – стандартная влажность основной продукции, %;  

    S – сумма частей в соотношении основной продукции и побочной в общем урожае

           биомассы (например, у озимой пшеницы отношение зерна к соломе составляет

           1:1,5, а сумма частей при этом равна 2,5.).

 

2. Методы определения норм минеральных удобрений под культуры

Фосфор. Фосфор меньше теряется в окружающую среду вследствие малой его подвижности в почве и не представляет такой экологической опасности, как азот. Потери фосфатов чаще всего происходят в результате эрозии почвы. В результате поверхностного смыва почвы с каждого гектара уносится до 10 кг фосфора. Потери же водорастворимых фосфатов с поверхностным стоком небольшие. При вымывании из почвы потери фосфора составляют не более 1 кг/га. Высокая способность глинистых и суглинистых почв связывать фосфаты в водонерастворимые комплексы удерживает его от миграции по профилю почвы, тем более до грунтовых вод.

Калий. Потери калия более значительны, чем фосфора. Вымывание калия составляет около 5-10 кг/га пашни и более в зависимости от вида культуры, гранулометрического состава почвы, количества атмосферных осадков и т.д. Повышение коэффициента использования калия и уменьшение потерь достигается за счет комплекса современных мер (оптимальное сочетание со всеми питательными элементами, уплотненные посевы промежуточных культур, дифференцированные почвозащитные системы обработки почвы, химическая мелиорация почв, орошение и осушение и др.)

Интенсивное применение минеральных удобрений усиливает миграцию и потери кальция, магния, серы и других биогенных элементов

Эрозия почвы. Большой ущерб в условиях интенсивного земледелия наносит эрозия почвы. О