Способы оценки питательной способности удобрений

Практическое занятие &#8470 13

Методы расчета доз минеральных удобрений: по выносу элементов питания, балансовым, нормативным

В практике земледелия существуют разные методы определения доз минеральных удобрений. Их можно объединить в две большие группы: полевые методы по непосредственным результатам опытов и балансовые расчетные методы.

Методы определения доз удобрений на основе результатов полевых опытов

Эти методы служат основой для определения доз удобрений. Обобщая результаты полевых опытов, научно-исследовательские учреждения разрабатывают рекомендации по применению удобрений под сельскохозяйственные культуры на основных типах и разновидностях почв при средних агротехнических фонах для всех почвенно-климатических зон и районов страны. В конкретных случаях эти дозы надо корректировать применительно к агрохимическим свойствам почвы, гранулометрическому составу, характеру увлажнения, реакции почв.

Коэффициенты корректировки для фосфора вводят для всех культур, для калия &#150 для культур-кальциефобов, а также бобовых трав, отличающихся высоким потреблением калия в условиях нейтральных и слабокислых почв. Если почвы легкие (песчаные и супесчаные), то средний показатель содержания фосфора по группам увеличивают на 20-25%, на тяжелых, наоборот снижают.

В разных почвенно-климатических зонах дозы удобрений корректируют на почвах с различным содержанием питательных веществ.

Расчет доз удобрений на основе полевых опытов можно проводить на планируемую прибавку урожая.

Балансовые расчетные методы

Эти методы основаны на знании выноса питательных веществ урожаем сельскохозяйственных культур и учете коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений.

Все многообразие балансовых расчетных методов определения доз удобрений объединено в три большие группы:

1) Определение доз удобрений по выносу питательных веществ планируемым урожаем или прибавкой продукции с применением коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений;

2) Определение доз удобрений с применением балансовых коэффициентов использования питательных элементов;

3) Определение доз удобрений по возмещению удобрениями выноса урожаями питательных веществ в зависимости от уровня содержания их в почве.

Коллектив агрохимиков Красноярского края (Крупкин, Южаков,1986) предлагают для данного региона использовать расчет доз удобрений под планируемый урожай:

Д = Уп * Н * К,

где Д &#150 доза удобрения на планируемый урожай, кг/га действующего вещества, Уп – планируемый урожай, ц/га,

Н &#150 норматив затрат удобрений на единицу продукции данной культуры,

К &#150 поправочный коэффициент на содержание питательного вещества в почве.

Нормативы показывают, сколько необходимо питательных веществ удобрений на один центнер основной продукции сельскохозяйственной культуры. Учитывая близость нормативов для лесостепной и степной зон по большинству культур, они приняты за единые для края в целом, за исключением яровой пшеницы.

В практической деятельности агрономам приходится иметь дело с почвами, в которых содержится самое различное количество нитратного азота, подвижного фосфора, обменного калия. Разнообразие почв по содержанию фосфора и калия отображено в агрохимических картограммах, составленных агрохимической службой края. Нитратный азот необходимо определять ежегодно.

ЦИНАО и ВИУА (Методические рекомендации …1988) рекомендуют нормативный метод расчета доз удобрений по формуле:

Д = Уп * Н1 * К, где

Д &#150 искомая доза удобрения, кг/га действующего вещества,

Уп &#150 планируемый урожай, ц/га,

Н &#150 норматив затрат удобрений на единицу продукции данной культуры,

К &#150 поправочный коэффициент на содержание питательного вещества в почве. При этом для расчета дозы азотных удобрений К = 1,0 без увязки с количеством азота в почве. Поправочные коэффициенты для фосфора и калия дифференцируются в зависимости от содержания их в почве.

Балансовый метод, учитывающий вынос с планируемой урожайностью полевых культур и запасов элементов питания в почве:

Д = Уп *В – П*К, где

Д &#150 доза удобрения на планируемый урожай, кг/га действующего вещества,

Уп &#150 планируемый урожай, ц/га,

В &#150 вынос элементов питания продукцией культуры,

П &#150 запас питательных веществ в почве,

К &#150 коэффициент усвоения питательных веществ из почвы.

Содержание работы

1. Изучите теоретический материал по предложенной теме.

2. Проведите расчет доз удобрений для получения планируемого урожая различными методами: по выносу элементов питания с поправкой на обеспеченность, балансовым и нормативным.

Задачи и упражнения

1. Рассчитайте дозы удобрений под капусту, урожай которой составит 800 ц/га. Зона &#150 лесостепь, почва &#150 чернозем выщелоченный. По данным агрохимических картограмм в почве содержание: N-NO₃ составило 12 мг/кг, Р₂О₅ и К₂О соответствует третьему классу. Содержание влаги в метровом слое почвы составило 150 мм.

2. Определите биологический и хозяйственный вынос азота, фосфора и калия с урожаем кормовой свеклы 500 ц/га, с урожаем пшеницы 30 ц/га.

3. Какие будете вносить удобрения под зерновые культуры по пару, по пропашным, по люцерне, если в хозяйстве имеется аммофос, двойной суперфосфат, нитроаммофос, сульфат калия?

4. Распределите рационально удобрения (навоз 50 т + N₉₀P₁₈₀K₉₀) в следующем севообороте: пар – пшеница – картофель – овес.

5. Какое (в %) содержание азота, фосфора и калия в сене люцерны, если вынос с урожаем 70 ц составил соответственно 220, 40 и 160 кг/га?

6. Рассчитайте дозы удобрения под урожай ячменя 40 ц/га при содержании в серой лесной почве нитратного азота 6мг/кг, фосфора — 100 и калия 150 мг/кг.

7. Распределите рационально удобрения (N₉₀P₁₄₀K₉₀) в севообороте: пар– пшеница – ячмень – донник – пшеница.

8. Рассчитайте емкость склада, если известно, что в хозяйство в течение года поступает 500 т аммонийной селитры, 300 т двойного суперфосфата и 600 т хлористого калия.

9. Распределите удобрения в следующих звеньях севооборотов:

а) N₉₀P₁₂₀K₉₀ пар–пшеница– картофель – овес

б) N₆₀P₉₀K₉₀ донник–пшеница–овес + горох–пшеница

10. Какие из предложенных удобрений будете вносить под вторую зерновую культуру, картофель, люцерну на семена, если в хозяйстве имеется диаммофоска, двойной суперфосфат, аммиачная селитра, сульфат калия, хлористый калий?

12. В хозяйстве имеется аммофос, двойной суперфосфат, аммонийная селитра, мочевина, хлористый калий. Какие удобрения внесете под пшеницу по пару, картофель по пару, кукурузу и ячмень после зернового предшественника.

13. Распределите минеральные и органические удобрения (навоз 40 т + N₉₀P₁₆₀K₉₀) в севообороте: кукуруза– пшеница – овес + горох – пшеница.

1. Рассчитав дозы минеральных удобрения под планируемый урожай полевых культур в севообороте, следует распределить минеральные удобрения между культурами севооборота.

2. Подготовиться и сдать коллоквиум по теме &#171Система удобрения&#187

Вопросы к коллоквиуму

1. Чем отличается система удобрения севооборота и отдельной культуры?

2. Что понимается под системой применения удобрений в хозяйстве? Какие организационно- хозяйственные мероприятия учитываются при ее составлении?

3. Какие способы внесения удобрений вы знаете? Какие задачи преследует тот или иной способ внесения удобрений?

4. Как влияют почвенно-климатические условия на выбор форм удобрений и сроки их внесения?

5. Почему припосевное внесение удобрений дает высокий эффект?

6. Назовите методы расчета доз удобрений. Их достоинства и недостатки.

7. Влияние влагообеспеченности сельскохозяйственных культур на эффективность удобрений. Значение критического периода по отношению растений к влаге.

8. Избыток или дефицит каких элементов питания в почвах вызывает поражение клубней картофеля паршой?

9. Чем отличается понятие доза от нормы удобрения?

10. При каком содержании клейковины зерно яровой пшеницы относится к ценной и сильной?

11. Чем отличается тканевая диагностика от листовой?

12. Как можно использовать клубни картофеля, содержащие 300 мг нитратов на 1кг сырой массы?

13. При нарушении каких агрохимических мероприятий на выщелоченном черноземе происходит полегание посевов яровой пшеницы?

14. Какие элементы питания были в избытке и недостатке при возделывании турнепса на лугово-черноземной почве, если корнеплоды при уборке имели дуплистость?

15. Какие условия способствуют поражению льна бактериозом?

16. Назовите соотношение N:P:K под картофель.

17. Какие удобрения необходимо вносить на выщелоченном черноземе при выращивании семенников трав?

18. Изменяется ли соотношение между N:P:K удобрений в зависимости от ботанического состава лугов и пастбищ?

19. Что такое насыщенность удобрениями в хозяйстве, севообороте?

20. Назовите основные звенья системы удобрения хозяйства.

21. Что такое годовые планы применения удобрений?

22. Дайте определение агрономической, экономической, энергетической эффективности применения удобрений.

23. Из чего складывается баланс питательных веществ в севообороте?

24. В чем смысл нормативного метода расчета доз удобрений?

25. В каком соотношении и какие удобрения будут применяться для получения экологически чистой: а) зеленой массы кормовых бобовых трав; б) корнеплодов; в) капусты?

26.Перечислите технологии применения удобрений.

27. Значение и содержание сертификата на растениеводческую продукцию.

28. Что входит в понятие комплексной диагностики питания растений?

29. Оценка действия удобрений по кормовым, кормопротеиновым единицам и сахаропротеиновому соотношению.

30. Назовите наиболее экологичную систему удобрения.

© ФГОУ ВПО Красноярский государственный аграрный университет

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Агрохимия » Эффективность в зависимости от количества и качества удобрений

Популярные статьи

Приложения для Android

Эффективность в зависимости от количества и качества удобрений

Эффективность удобрений зависит от количества (общей дозы) и качества (соотношения видов, формы, способы и сроки внесения). Зависимость сохраняется до тех пор, пока недостаток элемента питания остается лимитирующим фактором роста и развития растений. С увеличением общей дозы и повышением плодородия почв эффективность снижается.

Обобщенные А.И. Подколзиным (1998) за 30 лет многолетние исследования в Ставропольском крае с озимой пшеницей подтверждают снижение эффективности удобрений с ростом доз и плодородия черноземов и каштановых почв.

Таблица. Прибавки урожая зерна озимой пшеницы (т/га) в зависимости от доз удобрений и обеспеченности почв питательными элементами [1]

Доза удобрения, кг/га д.в.	Обеспеченность почв
азотом			фосфором			калием
низкая	средняя	повышенная	низкая	средняя	повышенная	низкая	средняя	повышенная
Черноземы
30	0,15	0,12	0,06	0,5	0,3	0,20	0,11	0,08	0,06
60	0,29	0,23	0,12	0,82	0,49	0,33	0,26	0,20	0,13
90	0,40	0,32	0,16	1,02	0,62	0,41	0,35	0,26	0,18
Каштановые почвы
30	0,12	0,06	0,03	0,32	0,19	0,13	0,11	0,08	0,06
60	0,14	0,11	0,06	0,65	0,39	0,26	0,17	0,13	0,09
90	0,21	0,17	0,09	0,92	0,55	0,37	0,25	0,19	0,13

Применение удобрений и мелиорантов в засушливых условиях дает до 20-30%, в условиях недостаточного увлажнения — до 30-50%, а при достаточном увлажнении — до 50-70% общей продуктивности всех возделываемых культур.

За счет увеличения доз и улучшения соотношений (N:Р₂O₅:К₂O) среднегодовая урожайность зерновых культур в некоторых хозяйствах Московской области увеличилась с 1,1 до 4,6 т/га. Только за счет улучшения соотношений удобрений, соответствующих потребностям культур, и плодородия почв при 188 и 182 кг/га д.в. урожайность увеличилась на 0,6 т/га, или на 48%.

Даже при оптимальных дозах и соотношениях питательных элементов эффективность удобрений зависит от форм, основных и сопутствующих элементов, содержания влаги, растворимости, гранулометрического состава, физиологической и гидролитической реакций.

При длительном применении в севооборотах органических и минеральных удобрений в эквивалентных по питательным веществам дозах продуктивность севооборотов на черноземах, как правило, одинаковая. На легких дерново-подзолистых почвах органические удобрения более эффективны, на тяжелых и среднесуглинистых — минеральные. Максимальные урожаи овощных, кормовых и других культур достигаются при сочетании оптимальных доз органических и минеральных удобрений, на кислых и щелочных почвах также и мелиорантов.

Действие однажды внесенных мелиорантов, органических, фосфорных и в уменьшающейся степени калийных и азотных удобрений в зависимости от дозы, вида и почвенно-климатических условий проявляется в течение 4-5 лет, иногда при больших дозах — более 10 лет.

В среднем за 55 лет на тяжелосуглинистой почве под зерновыми культурами более эффективны минеральные удобрения, под клевером — навоз, под картофелем — они равноценны. По продуктивности севооборотов отмечается преимущество минеральных удобрений в опыте 1 (с чистым паром) и в опыте 2 (с клеверным паром). Сочетание половинных доз навоза и минеральных удобрений в севообороте с чистым паром (опыт 1) повышает урожайность культур севооборота по сравнению с навозом, приближая ее к варианту с минеральными удобрениями.

Таблица. Сравнительная эффективность навоза, минеральных удобрений и их сочетаний по культурами севооборотов дерново-подзолистой почве ДАОС (обобщение Хлыстовского, 1992)

Вариант опыта	Средняя урожайность культур (т/га) и продуктивность севоооборотов (т/га зерн. ед.)
Озимая рожь 27 лет	Озимая пшеница 27 лет	Овес 55 лет	Картофель 55 лет	Севооборот (опыт 1) 55 лет	Клевер, сено 52 года	Севооборот (опыт 2)* 55 лет
Без удобрений	1,93	1,50	1,34	10,0	1,31	1,48	1,41
Навоз	2,59	3,29	2,09	16,7	2,20	2,97	2,45
NPKCa (эквивалент навозу)	2,88	3,53	2,35	17,6	2,38	2,55	2,51
0,5 навоз + 0,5 NPKCa	2,67	3,52	2,33	17,5	2,34	—	—

Методы оценки эффективности удобрений

Оценку эффективности видов, доз и сочетаний удобрений проводят по величине прибавок, общей урожайности культур и продуктивности севооборотов, по окупаемости 1 кг д.в. удобрений прибавками урожаев и продуктивности севооборотов. Однако при равенстве общих доз, но разных видов и соотношений при получении равных прибавок или общих урожаев отдельных культур и продуктивности севооборотов, а также для определения вклада отдельных видов удобрений в получение продуктивности необходимо определять использование культурами питательных элементов удобрений. Эти оценки рассчитывают разными методами.

Изотопный метод

Изотопный метод наиболее точен и показывает использование элемента внесенного удобрения. По количеству поступившего в растения меченого радиоактивного или стабильного изотопа того или иного элемента рассчитывают коэффициент использования от общего содержания во внесенной дозе удобрения:

где К_из — изотопный коэффициент использования удобрения, %; В_из — хозяйственный, или биологический, вынос меченого изотопа элемента, мг/м 2 или мг/сосуд; Д_из — доза меченого изотопа элемента в удобрении, мг/м 2 или мг/сосуд; 100 — для пересчета в %.

Изотопный коэффициент важен при изучении круговорота, превращений и перемещений элементов удобрений и почв в почве, растении, воде, воздухе, животном, а также для точной оценки использования элементов из удобрений.

Разностный метод

При внесении удобрений возрастает мобилизация почвенных запасов питательных веществ и растения поглощают элементы внесенных удобрений и запасов в почве. Поэтому наряду с изотопным применяется более приемлемый для практических целей разностный коэффициент использования удобрений.

Разностный метод основан на применение результатов полевых и производственных опытов с удобрениями и подходит для определения оптимальных доз и соотношений удобрений. Разностный коэффициент использования удобрений — процентное отношение разницы хозяйственных выносов элементов в удобренном (В_у) и не удобренном контрольном (В₀) вариантах к дозе удобрения в удобренном варианте (Д_у):

Разностные коэффициенты использования элементов органических и минеральных удобрений в первый и последующие годы сильно меняются даже под одной культурой и в пределах одного поля в зависимости от вида, дозы, соотношений, формы, сроков и способов внесения. При одинаковых способах на одной почве коэффициенты использования удобрений для культур со слаборазвитой корневой системой и коротким вегетационным периодом ниже, чем у растений с более развитой корневой системой и длительным периодом вегетации. Также под однолетними растениями меньше, чем под многолетними.

При локальных способах внесения удобрений под всеми культурами во всех почвенно-климатических зонах использование питательных элементов возрастает в 1,5-2,0 раза по сравнению с разбросным (сплошным) способом внесения до посева, перед посевом и при корневых подкормках. У фосфорных водорастворимых и комплексных удобрений коэффициенты использования выше из гранулированных форм, а у фосфоритной муки — при более тонком помоле и тщательном перемешивании с почвой.

Разностные коэффициенты использования (К_р) удобрений снижаются для всех культур при переходе от бедных к более плодородным и окультуренным почвам, а также при увеличении доз удобрений на любых почвах.

Таким образом, К_р под всеми культурами в зависимости от условий могут меняться: в среднем на 50-80% уже в первый год после внесения. Для практических целей достаточно учитывать действие удобрений в течение 3-4 лет. В отличие от однолетних данных колебания К_р в сумме за 3-4 года меньше за счет несходства погодных условий за эти годы и биологических особенностей возделываемых за этот период культур.

Согласно обобщенным многолетним данным, для среднеплодородных почв 3-4 класса центральных районов Нечерноземной зоны применяются средние разностные коэффициенты использования питательных элементов из органических и минеральных удобрений.

Минеральные и органические удобрения, внесенные локально при посеве или посадке, уже в первый год могут использоваться на 50-80%.

Разностные коэффициенты отражают реальное потребление культурами питательных элементов удобрений и почвы при внесении удобрений. Однако это потребление сравнивается с почвой без удобрений. Отсюда следует: чем беднее почва (без удобрений), тем выше коэффициенты, чем она богаче — тем они ниже.

Таблица. Разностные коэффициенты использования питательных элементов удобрений (%) на среднеплодородных почвах Центрального Нечерноземья 1

Удобрения	Год действия	N	Р2O5	К2O
Органические	1-й	20-30	30-40	50-60
	2-й	20-25	10-15	15-25
	3-й	10-15	5-10	10-15
	4-й	0-5	0-5	5-0
	Всего	50-75	45-70	80-100
Минеральные	1-й	60-75	15-25	60-70
	2-й	5-3	10-15	10-15
	3-й	5-0	5-10	5-10
	4-й	—	0-5	0-5
	Всего	70-85	40-60	80-100

Балансовый метод

В действительности для получения равных урожаев любой культуры на бедной почве требуется больше удобрений, чем на окультуренной, так как на первой часть удобрений поглощается почвой, а не культурой или теряется. Бесконечная эксплуатация окультуренных почв при малых дозах удобрений приводит к обеднению и утрате плодородия. Для предотвращения этого, внесение удобрений контролируют с помощью балансовых коэффициентов использования питательных элементов.

Балансовый метод основан на определении балансового коэффициента использования удобрений (К_б):

где В_у — хозяйственный вынос элемента культурой в удобренном варианте, в кг/га, Д_у — доза удобрения в кг/га в этом варианте.

Балансовые коэффициенты определяют в опытах и производственных посевах. Они дают представление о степени усвоения культурами питательных элементов из удобрений и почвы и о возможном изменении обеспеченности почв этими элементами.

Таблица. Внесение и потребление N, Р₂O₅, К₂O в севообороте (чистый пар — озимые — картофель — овес) ДАОС на тяжелосуглинистой дерново-подзолистой почве (среднее за 56 лет по 4 полям; данные Хлыстовского, 1992)

Вариант опыта	Внесено, кг/га	Хозяйственный вынос, кг/га	Разностный коэффициент использования , %*	Балансовый коэффициент использования, %*	Коэффициент возврата *	Ежегодный баланс, кг/га	Интенсивность баланса, %
Азот (N)
Без удобрений	—	1526	—	—	—	-27	—
Навоз	2576	2415	34,5	93,3	1,06	+3	106
NPKCa	2576	2989	56,7	116	0,86	-7	86
Фосфор (Р2O5)
Без удобрений	—	533	—	—	—	-10	—
Навоз	1204	980	37,2	81,5	1,23	+4	123
NPKCa	1204	1043	42,5	86,5	1,16	+3	116
Калий (К2O)
Без удобрений	—	1582	—	—	—	-29	—
Навоз	2198	3157	71,6	143	0,70	-17	70
NPKCa	2198	3318	78,9	151	0,66	-20	66

Балансовые коэффициенты выше разностных, а также выше на плодородных почвах, чем на бедных, то есть не имеют недостатков разностных и изотопных коэффициентов.

Результаты баланса выражают также в относительных показателях:

• коэффициенте возврата — отношение дозы удобрений к хозяйственному выносу;
• интенсивности баланса — отношение дозы к хозяйственному выносу, то есть коэффициент возврата, умноженный на 100.

Баланс выражают в абсолютных показателях (кг/га) как разницу между дозой и хозяйственным выносом элемента. Баланс положительный, если доза превышает выноса, или отрицательный, если доза меньше выноса. При равенстве дозы и выноса баланс называют нулевым, или бездефицитным, уравновешенным.

Балансовый коэффициент, коэффициент возврата и интенсивность баланса соответственно равны: при нулевом балансе — 100, 1 и 100; при положительном балансе — менее 100, более 1 и более 100; при отрицательном балансе — более 100, менее 1 и менее 100.

Все относительные показатели равнозначны только при нулевом балансе, в остальных случаях преимущество остается за балансовым коэффициентом, так как при его расчетах за основу берется не доза удобрения, а хозяйственный вынос, характеризующий урожайность и качество продукции. Балансовые коэффициенты использования удобрений можно определять для разных годов с момента внесения и до конца действия удобрений, тогда как коэффициенты возврата и интенсивность баланса — только в конце действия удобрений, то есть для большинства удобрений — через 4-5 лет после внесения или за ротацию севооборота, что имеет значение для периодически вносимых удобрений.

Применение балансовых коэффициентов позволяет определить оптимальные дозы и соотношения удобрений под отдельными культурами и в севооборотах с одновременным контролем и корректировкой обеспеченности почв питательными элементами. При этом исчезает необходимость расчетов балансов элементов в полях, севооборотах, хозяйстве.

Для Нечерноземной зоны рекомендованы следующие балансовые коэффициенты использования минеральных и органических удобрений для почв разной степени окультуренности.

Источник