Мероприятия по повышению плодородия дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы и система применения удобрений в кормовом севообороте

Оптимальная масса штабеля для хранения в зимнее время на поле 100 - 200 т (при массе менее 100 т штабель сильнее промерзает, а более 200 т существенно снижается производительность навозоразбрасывателей). При хранении навоза в уплотненных штабелях из него меньше теряется азота и органического вещества. При хранении навоза в нем происходят различные изменения, вызываемые микроорганизмами. Прежде всего, разрушаются мочевина и другие азотистые органические вещества, содержащиеся в жидких выделениях животных. Мочевина превращается в углекислый аммоний с последующим образованием аммиака, углекислоты и воды:

CO(NH₂)₂ + 2Н₂О = (NH₄)₂CO₃;

(NH₄)₂CO₃ = 2NH₃+CO₂ + H₂O.

Медленнее (но также в конечном итоге с образованием аммиака) разрушаются и другие азотные соединения: гиппуровая и мочевая кислоты.

Азотистые соединения твердых выделений и подстилки, главным образом белок, также разлагаются с образованием аммиака, но очень медленно, потому что при большом количестве углеродистых соединений образующийся аммиак полностью используется микроорганизмами.

Аммиак -- очень нестойкое соединение. Если не создать условий для его поглощения торфом, землей, минеральными добавками, то из навоза будет теряться большое количество азота. Поэтому во всех районах страны подстилочный навоз надо хранить в уплотненном состоянии, как в навозохранилищах, так и на поле. Для сокращения потерь азота штабеля навоза следует покрывать небольшим слоем торфа или дерновой земли (5 - 10 см), но количество земли или торфа при этом не должно превышать 20% массы навоза. При таком хранении даже в жаркую погоду в навозе полностью сохраняется аммиачный азот, так как он находится в поглощенном состоянии.

Совершенно недопустимо хранение навоза в мелких кучах. При таком хранении улетучивается почти весь аммиачный азот, а другие питательные вещества вымываются талыми водами и дождями. Навоз в мелких кучах промерзает, не разлагается, семена сорняков в нем не теряют всхожести. Почва под кучами долго не оттаивает, что задерживает своевременную обработку ее весной. Удобрительное действие такого навоза очень низкое.

Потери азота при хранении навоза уменьшаются при компостировании его с фосфорными удобрениями. Для этого особенно целесообразно использовать фосфоритную муку. Под влиянием угольной кислоты и органических кислот, образующихся при разложении навоза, фосфоритная мука превращается в более доступные для растений формы -- двухзамещенный и однозамещенный фосфат кальция:

Са₃(РО₄)₂ + 2Н₂СО₃ = 2CaHРО₄ + Са(НСО₃)₂

или Са₃(РО₄)₂ + 2Н₂СО₃= Ca(H₃РО₄)₃ + 2Са(НСО₃)₂.

Одновременно происходит связывание аммиака фосфорной кислотой с образованием фосфорно-аммонийной соли -- аммофоса:

Н₃РО₄ + NH₃ > NH₄H₂PO₄

При добавлении фосфоритной муки к навозу потери уменьшаются в несколько раз, ценность навоза возрастает. Потери азота из навоза при его хранении без фосфоритной муки составляют около 20%, а при хранении с фосфоритной мукой -- только 2 - 3%. Обычно рекомендуется добавлять фосфоритную муку к навозу в количестве 2 - 5% его массы. При этом необходимо, чтобы фосфоритная мука равномерно распределялась в массе навоза. Фосфоритную муку можно добавлять к навозу на скотных дворах или при укладке штабеля на поле. Чем дольше взаимодействие фосфорных удобрений c навозом, чем лучше они перемешаны, тем выше эффективность того приема. При рыхлом хранении навоза в процессе его разложения происходят потери не только азота, но и фосфора. При плотном хранении в течение четырех месяцев потерь почти нет. Калий при хранении навоза почти не теряется. Из безазотистых веществ в навозе содержится довольно много клетчатки (30 - 36%) и пентозанов (14 - 16%) в пересчете на сухое вещество. При разложении навоза значительное количество органического вещества, в том числе клетчатка, и пентозаны разрушаются. В аэробных условиях клетчатка распадается на углекислоту и воду:

С₆Н₁₂О₅ + 6О₂ = 6С0₂ + 5Н₂О

При анаэробном разложении клетчатки (без доступа кислорода воздуха) обрадуются CО₂ и СН₄ (метан):

С₆Н₁₂О₅ + Н₂О = 3СН₄ + 3СО₂

В результате выделения СО₂, NH₃, Н₂О масса навоза при хранении уменьшается.

По степени разложения различают навоз свежий, слаборазложившийся (солома в нем почти сохраняет цвет и прочность), полуперепревший (солома темно-коричневого цвета, легко разрывается) и перепревший навоз, представляющий собой однородную мажущуюся массу; перегной -- рыхлая землистая масса.

Не следует доводить навоз до перепревшего состояния или перегноя. При длительном разложении навоза количество органического вещества уменьшается в 2--3 раза.

Таблица 6 - Накопление органических удобрений в хозяйстве

Таблица 7 - Баланс органических удобрений

Таблица 8 - Приготовление компостов

Торфяные компосты. Торф целесообразно компостировать с биологически активными органическими удобрениями: навозом, жижей, фекалиями, зеленым удобрением и др. Торф можно компостировать также с минеральными удобрениями.

Торфонавозные компосты следует готовить на поле, на месте их применения, около животноводческих помещений или в навозохранилище. Соотношение между навозом и торфом зависит от их качества и времени года. Так, в зимний период соотношение между ними может составлять 1 : 1, а летом -- 1:2 или 1 :3. Наиболее эффективны торфонавозные компосты при узком соотношении торфа и навоза (1 : 1).

Для компостирования с навозом пригодны все виды торфа, влажность которых не превышает 60 %.

При укладке в штабеля торфонавозного компоста уплотнять его не рекомендуется. Рыхлая укладка такого компоста ускоряет разложение органических веществ при почти полном отсутствии потерь аммиачного азота навоза (он поглощается торфом). Внутри штабеля быстрее устанавливается необходимая для микробиологических процессов разложения температура (до 60--65 °С).

Торфонавозные компосты можно заготавливать различными способами.

1. Послойный способ пригоден для любого времени. В навозохранилище или на площадке в поле разгружают торф и бульдозером разравнивают его слоем толщиной до 50 см. Затем укладывают навоз. Торф и навоз поочередно укладывают в штабель шириной 3 - 4 м, высотой 2 м и произвольной длины. Толщина слоев торфа и навоза зависит от соотношения их в компосте. При соотношении 1 : 1 она примерно одинакова. Штабель завершают слоем торфа.

Очаговый способ больше подходит для зимнего компостирования. На торфяную подушку разгружают навоз кучами в 2 ряда в шахматном порядке с небольшими расстояниями между отдельными кучами (1 м одна от другой). В промежутки между кучами засыпают торф, а затем при помощи бульдозера укладывают массу в бурты.

Площадочный способ. Этот способ состоит в том, что в летнее время на торфяную подушку слоем 25 - 30 см сгружают не обходимое количество навоза, сразу же его разравнивают. Затем 2 - 3-кратным дискованием тяжелой дисковой бороной перемешивают навоз с торфом, и смесь сгребают бульдозером в штабеля для компостирования.

Во время компостирования необходимо следить за тем, чтобы влажность в компосте не падала ниже 60 %. В противном случае бурты следует полить жижей.

В зависимости от степени разложения торфа торфонавозные компосты созревают через 4 - 6 мес. и по своей эффективности приближаются к навозу. Так, по обобщенным данным ВИУА, прибавка урожая картофеля составляла при внесении навоза 54 ц/га, при удобрении эквивалентной нормой компоста -- 49 ц/га; зерновых -- соответственно 7,9 и 7,5 ц/га.

В торфонавозный компост рекомендуется добавлять 1,5 - 2 % от его массы фосфоритной муки.

Торфонавозные компосты в летнее время целесообразно готовить непосредственно на осушенном торфянике низинного типа. Осенью следует вспахать торфяник, весной периодически через каждые 5--6 дней проводить дискование (всего 3 - 4) для доведения влажности торфа в слое 0 - 14 см до 60 - 65 %. Калийную соль и доломитовую муку надо вносить в торф, перемешивая их дисковой бороной, а затем разбросать навоз, по которому рассеять фосфоритную муку. Компостную массу следует сразу же перемешать дисковой бороной и в тот же день сгрести в бурты бульдозером с ограничителями заглубления лопаты. Соотношения торфа к навозу 2 : 1 или 3:1.

По действию на урожай удобряемых культур эффективность компостов зависит от отношения в них торфа к навозу. Компосты с узким отношением торфа к навозу по эффективности приближаются к навозу.

Торфонавозные компосты следует вносить под вспашку (30 - 40 т/га), под культивацию, а также их можно разбрасывать по замерзшей зяби и разделывать в почве весной.

Во время компостирования необходимо следить за тем, чтобы влажность в компосте не падала ниже 60 %. В противном случае бурты следует полить жижей.

Торфожижевые компосты можно готовить в поле или непосредственно на осушенном торфянике весной и летом. Для приготовления этих компостов пригодны все виды торфа, за исключением торфа, содержащего более 5 % СаО, считая на сухое вещество.

При изготовлении торфожижевых компостов на каждую тонну торфа следует брать 1 - 3 т навозной жижи и 1,5 - 2 % фосфоритной муки от массы компоста. Техника закладки: торф укладывается в 2 сплошных смежных вала с таким расчетом, чтобы между ними образовалось корытовидное углубление. Толщина слоя в местах соприкосновения двух валов должна быть около 40 - 50 см. В это углубление сливается жижа. После того как жижа поглощается торфом, всю массу надо сгрести бульдозером в штабеля. Штабеля не уплотняются.

Торфожижевые компосты можно использовать сразу после смешивания компонентов. Норма при внесении как основного удобрения -- 20 - 40 т/га.

Торфонавозные смеси. При использовании торфа и навоза в виде компостов велики трудовые и денежные затраты. Снизить их можно путем раздельного внесения на поля торфа и навоза. При этом заготовленная для удобрения торфокрошка вывозится непосредственно на удобряемое поле и равномерно разбрасывается. Необходимое количество подстилочного или жидкого навоза равномерно распределяется по торфокрошке и сразу заделывается в почву. Внесенный в почву торф оказывает положительное влияние на водно-воздушный режим пахотного горизонта, а навоз является источником питания растений.

По данным Белорусского НИИ земледелия, при раздельном внесении торфа и подстилочного навоза (в норме 30 т/га в соотношении 3:1) урожай сахарной свеклы составил 258 ц/ra, картофеля-- 170 ц/га; при внесении такого же количества торфонавозного компоста, приготовленного из одинакового количества исходных компонентов, -- соответственно 255 и 175 ц/га.

По расчетам Центрального НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны СССР, при приготовлении компостов торфокрошка с навозом перегружается до 3 раз. Технология раздельного применения этих органических компонентов при равном удобрительном действии сокращает почти в 3 раза стоимость транспортных расходов, снижает себестоимость сельскохозяйственной продукции.

Компостирование торфа с жидким навозом не имеет преимуществ перед раздельным их внесением в почву, т. е. применением их в виде смесей.

Внесение ОУ планируем на осень 2007 года под зяблевую вспашку на 4 поле севооборота, где далее будет располагаться картофель. Внесение торфонавозного и торфожижевого компостов осуществляем разбрасывателем ПРТ - 10.

3. Система применения удобрений в севообороте

3.1 Определение доз элементов питания

Таблица 9 - Определение потребности культур в элементах питания

Вынос питательных веществ урожаями

Вынос питательных веществ -- их расход урожаями необходимо знать для того, чтобы возместить его внесением удобрений.

Величины выноса зависят от уровня урожайности. Следует сказать, что величины выноса могут колебаться. Поэтому в практических целях следует пользоваться данными, полученными в конкретной зоне зональной агрохимической лабораторией или опытной станцией. Общим является положение, что культуры, создающие большую массу урожая органического вещества на единицу площади, будут выносить и большее количество питательных веществ. Например, картофель, кормовые корнеплоды, капуста выносят питательных веществ больше, чем зерновые, и должны, следовательно, получать более высокие дозы удобрений.

Различают вынос хозяйственный и биологический. Хозяйственный -- это вынос питательных веществ урожаем убираемой с поля основной и побочной продукции, например зерном и соломой. Биологический -- это вынос питательных веществ из почвы не только основной и побочной продукцией, убираемой с поля, но и корнями, пожнивными остатками и опавшими (отмершими) в период вегетации листьями, оставшимися в поле.

Таким образом, биологический вынос больше хозяйственного. Он включает максимальное содержание питательных веществ в растении, приходящееся на более ранний период, чем полная спелость.

В практических целях для разработки системы удобрения бывает достаточно определения хозяйственного выноса, для научных целей определяют и биологический вынос.

Таблица 10 - Определение доз элементов питания под культуры севооборота

Расчёт доз элементов питания с учётом биологических особенностей культур производим следующим образом:

Дозы по калию не уменьшаем, так как в почве его содержится мало, только для картофеля берем среднерекомендуемую дозу;

Дозы по фосфору не уменьшаем, для викоовсяной смеси и картофеля берем среднерекомендуемые дозы для припосевного внесения, дозу фосфора для озимой ржи остаются не низменными

Дозы по азоту для озимой ржи увеличиваем до верхнего предела рекомендуемых доз, для остальных культур берем полученных с учетом КИУ.

3.2 Баланс элементов питания в севообороте

Баланс питательных элементов - это прогнозный эколого-агрономический показатель продуктивности культур, плодородия почв и степени соответствия их количеству и качеству применяемых удобрений и одновременно показатель химической нагрузки не только на почвы и растения, но и на контактирующие с ними элементы окружающей среды.

Систематическое повышение (расширенное воспроизводство) плодородия почвы базируется в основном на внесении в неё химических мелиорантов, ОУ и МУ в количествах, обычно превышающих потребности культур в питательных элементах, т.е. как правило, только при положительном балансе питательных элементов.

Для получения любых уровней продуктивности сельскохозяйственных культур вплоть до максимальных на почвах с оптимальным плодородием уровень применяющихся удобрений должен быть теоретически таковым, чтобы полностью компенсировать расход питательных элементов отчуждаемой продукцией и другими потерями, т.е. при нулевом балансе этих элементов. Практически же при достижении продуктивности культур ниже максимально возможной результаты баланса питательных элементов нередко оказываются отрицательными, а без удобрений при минимальной продуктивности культур - всегда отрицательными. Это с точки зрения загрязнения получаемой продукции, как правило, безопасно, но рано или поздно приведёт к снижению плодородия почвы и, следовательно, к дальнейшему снижению продуктивности возделываемых культур.

В приходную часть в балансовых расчётах включают следующие источники поступления элементов: органические и минеральные удобрения, мелиоранты; элементы из атмосферы (включая выпадение с осадками); биологическую фиксацию азота симбиотическими, свободноживущими и ассоциативными организмами; посевной материал и растительные остатки.

В расходную часть включают расходование элементов на создание основной и побочной продукции культур и растительные остатки, вымывание элементов в грунтовые воды и смыв их с поверхности, газообразные потери элементов и потери в результате ветровой эрозии.

Питательные вещества вносимых органических и минеральных удобрений относятся к приходной статье баланса. Задача внесения удобрений заключается не только в том, чтобы возместить взятые урожаями питательные вещества, но и обогатить ими почву с целью дальнейшего повышения ее плодородия и подъема урожаев.

При составлении бездефицитного баланса по азоту следует учесть, что существуют и статьи расхода азота, например потери его из навоза и минеральных удобрений (как до, так и после внесения их в почву).

В отношении баланса калия дефицит (при урожаях зерновых 20 - 25 ц с 1 га) около 20 - 22 кг на 1 га, который возмещается мобилизацией калия из почвенных ресурсов. Особенно это может проявиться на почвах тяжелого механического состава (глинистых, суглинистых), богатых запасами калия. Но при систематическом возделывании культур с большим выносом калия (картофель, кормовые корнеплоды, подсолнечник и др.), особенно при планировании их высоких урожаев, надо стремиться к бездефицитному балансу по калию.

Баланс питательных веществ тесно связан с круговоротом их в сельском хозяйстве, с возвратом в почву.

Навоз и минеральные удобрения вносятся в почву. Часть питательных веществ, которая перешла в товарную продукцию (зерно), отчуждается (уходит из хозяйства). Другая часть питательных веществ, содержащаяся в кормах, а также в соломе, используемой на подстилку, через навоз снова возвращается в почву и вовлекается в круговорот веществ в хозяйстве. Чем выше товарность хозяйства, то есть чем больше продуктов растениеводства и животноводства продается, тем больше отчуждается с ними из хозяйства элементов питания растений, тем больше необходимость их возмещения удобрениями.

Расход питательных веществ происходит не только в товарной продукции, но и по другим статьям. К ним следует отнести эрозию (водную, ветровую, ирригационную), неиспользованный навоз и навозную жижу, улетучивание азота из навоза и др. При полном расчёте всех перечисленных статей прихода и расхода элементов баланс называют биологическим, а при исключении растительных остатков (опад, корневые и пожнивные остатки растений) в приходной и расходной части - хозяйственным. Для теоретических исследований чаще рассчитывают биологический, а для практических целей - хозяйственный баланс элементов.

Таблица 12 Баланс элементов питания в севообороте

3.3 Размещение органических и минеральных удобрений по срокам и способам внесения

Даже при оптимальных общих дозах и соотношения отдельных видов удобрений они существенно влияют на продуктивность возделываемых культур и, следовательно, на эффективность удобрений. Различают три главных способа внесения макроудобрений: основное (допосевное), припосевное (рядковое) или припосадочное, послепосевное (подкормка).

Основное удобрение. Предназначено для удовлетворения потребности растений в питательных элементах после всходов до конца вегетации. Для подавляющего большинства культур в условиях достаточного увлажнения и орошаемого земледелия оно составляет 60 - 90 %, а недостаточного увлажнения - 90 - 100 % общей дозы. Основное внесение органических и фосфорно-калийных удобрений обычно осуществляют осенью, а азотных весной под предпосевную обработку почв в зонах достаточного увлажнения и вместе с другими - осенью под основную обработку почвы в зонах недостаточного увлажнения с заделкой соответствующими орудиями вразброс или локально, причём последний способ всегда эффективнее. Преимущество глубокой заделки всех удобрений до посева возрастает с увеличением дефицита влажности почвы и засушливости климата.

Припосевное (рядковое) или припосадочное удобрение. Предназначено для удовлетворения потребностей растений в элементах питания в период от прорастания семян до появления полных всходов. Оно редко превышает 2-10% общей дозы и представлено водорастворимыми, преимущественно фосфорными, реже фосфорно-азотными или фосфорно-азотно-калийными формами. Конечно, двух- и трёхкомпонентные удобрения должны быть комплексными.

Это локальный способ внесения удобрений одновременно с посевом семян в виде строчки (ленты) под ними или сбоку на расстоянии 2 - 3 см, поэтому он наиболее эффективный. Нередко его называют первым обязательным приёмом внесения удобрений под всеми культурами во всех почвенно-климатических зонах. Дозы удобрений при любом способе внесения, особенно при рядковом, должны быть оптимальными, так как с увеличением их повышаются концентрация почвенного раствора и его осмотическое давление, что может привести к изреживанию (а при избытке и к гибели) посевов и снижению общей продуктивности.

Послепосевное удобрение (подкормка). Предназначено для удовлетворения потребностей растений чаще всего в азоте, реже в калии в период максимального поглощения их в период вегетации. На долю его приходится 20 - 30 % общей дозы. Роль этого способа для всех культур возрастает в орошаемом земледелии и с повышением влагообеспеченности почв при увеличении общей насыщенности удобрениями.

Подкормки проводят поверхностно, с заделкой в почву, вразброс и локально, сухими или жидкими удобрениями, корневые и некорневые. Подкормки азотными удобрениями, как правило, обязательны для озимых и многолетних злаковых трав. Под овощными, кормовыми и пропашными культурами на лёгких почвах наряду с азотными возможны подкормки калийными, а под двумя последними культурами и жидкими органическими удобрениями, особенно когда общая доза их велика.

Таблица 12 - Размещение органических и минеральных удобрений по срокам и способам внесения

Калий хлористый вносим под культуры только осенью, для того чтобы хлор успел вымыться из почвы. Аммонийную селитру и мочевину лучше всегда применять весной для меньших потерь азота из почвы, так как они хорошо растворяются в воде. Суперфосфат также растворим в воде и его также применяют весной, при посеве и в подкормки, так как особая потребность растений в фосфоре наблюдается в начальный период роста и развития (фосфор способствует лучшему развитию корневой системы). Компосты вносят осенью, для того чтобы они лучше минерализовались, и растениям бы досталось больше усваиваемых элементов питания. Нитроаммофос и нитроаммофоску, так как они хорошо растворяются в воде, вносят при посеве и в подкормки. Молибденовокислый аммоний вносят осенью в смеси с другими удобрениями.

Таблица 13 - Общая потребность в органических и минеральных удобрениях, т

Заключение

В данной курсовой работе были разработаны мероприятия по повышению плодородия почв в зернопропашном шестипольном кормовом севообороте, путем проектирования применения удобрений, корректированием дозы внесения с учетом биологических особенностей культур и их предшественников. . При этом эти мероприятия в целом должны решить следующие задачи системы удобрения (при успешной разработке и реализации):

1. Повышение продуктивности всех возделываемых культур и улучшение качества получаемой продукции с ростом удобренности посевов до оптимальных уровней;

2. Устранение различий (выравнивание) в плодородии отдельных полей каждого севооборота при любой обеспеченности удобрениями и (или) повышение плодородия почв всех полей до оптимального уровня при соответствующем росте обеспеченности посевов удобрениям

Список литературы

1. Агрохимия на службе земледелия / Под ред. С.И. Поповой. - Пермь, 1981-245с.

2. Анспок П.И., Штиканс Ю.А., Визла Р.Р. Справочник агрохимика Нечерноземной полосы. - Л.: Колос,1981-328с.

3. Дудина Н.Х., Панова Е.А., Петухов М.П. Агрохимия и система удобрения. - М: Агропромиздат, 1991-400с.

4. Панников В.Д., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрения и урожай. - М.: Агропромиздат, 1987-211с.

5. Удобрение зерновых культур, Налетова Н.Б.- М: ВАСХНИЛ ЦНСХБ, 1978-171с.

6. Удобрение и урожай, Соликамская с.-х. опытная станция, Труды Т.3- Пермь,1965-420.

7. Удобрение культур в севооборотах, П.А. Власюк- Киев: «Урожай»,1970-488с.

8. Удобрения, их свойства и способы использования, Д.А. Кореньков, И.И. Синягин.- М: «Колос»,1982-415с.

Размещено на Allbest.ru