Система применения удобрений в севооборотах совхоза «Смирновский» Верхошижемского района Вятско-Камской земледельческой провинции

 

В легенде к таблице  приходим к выводу:

• Содержание усвояемого фосфора и обменного калия в генетических горизонтах почвенного профиля низкое; гранулометрический состав супесчаный, поэтому необходимо и целесообразно вносить удобрения.
• Кислотность близка к нейтральной и степень насыщенности основаниями от 80 до 100 мэк/100, поэтому почвы не нуждаются  в известковании.
• Список совместимых на данной почве сельскохозяйственных культур: рожь, однолетние травы, люцерна, поэтому севооборот зернотравяной.
• Обеспеченность почвы фосфором и калием в пахотном слое низкая, необходимо вносить фосфорно-калийные удобрения.
• Реакция среды почвенного раствора близка к нейтральной, поэтому почва в известковании не нуждается.

 

 

1.3 Характеристика  климатических условий.

В климатическом отношении  территорию можно охарактеризовать как умеренно холодную. Сумма температур воздуха выше 10°С составляет по станции Верхошижемье 1786°С, поэтому почвы хозяйства относятся к группе недостаточно обеспеченных теплом. Продолжительность периода с температурой воздуха 0°С и выше составляет 193 дня, период активного роста равен 116 дням. Высота снежного покрова за зиму достигает в среднем 67 см. Глубина промерзания 60-70 см. По количеству осадков климат можно охарактеризовать как достаточно влажный. Из-за неравномерного выпадения осадков в течение года нельзя ограничиваться такой оценкой климата, т. к. осадки не всегда выпадают тогда, когда нужно растениям. Установлено, что небольшая потребность во влаге наблюдается у растений в период от фазы кущения до созревания, т. е. в период формирования вегетативной массы урожая. В целом тёплый период территории можно охарактеризовать как умеренно-влажный с недостаточным увлажнением в мае и июне.

 

 

Потенциальная биологическая продуктивность сельскохозяйственных культур по влагообеспеченности:

П = [(Р – С) х 100] : [(К_вп х (100 – В) х О],

П – потенциальная урожайность;

Р – осадки, т/га в год;

С – сток, испарение, т/га в год;

К_вп – транспирационный коэфицент;

В – стандартная влажность;

О – сумма отношений  основной и побочной продукции.

 

Однолетние травы: П = (5510-454,5) х 100) : (500 х (100 – 19%) х 1,0 = 12,5 т/га

Озимая рожь: П = (505550) : ( 500 х ( 100 – 14%) х 2,3 = 5,1 т/га

Ячмень с подсевом клевера: П = (505550) :  ( 500 х ( 100 – 14%) х 2,0 = 5,9 т/га

Клевер 1 г. п.: П = (505550) : (500 х ( 100 – 78%) х 1,0 = 45,9 т/га

Клевер 2 г. п.: П = (505550) : ( 500 х ( 100 – 78%) х 1,0 = 45,9 т/га

Озимая рожь: П = ( 505550) : (500 х ( 100 – 14%) х 2,3 = 5,1 т/га

Овёс: П = ( 505550) : ( 500 х ( 100 – 14%) х 2,0 = 5,9 т/га

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

 

Перед нами стоит задача – разработать систему применения удобрений на конкретном поле, которая  позволит получить прогрессивное повышение  урожая по сравнению с предыдущими  годами. Помимо повышения урожайности  нам необходимо довести показатели основных агрохимических свойств почвы  до оптимального уровня при научно обоснованном состоянии баланса  гумуса, основных элементов питания  и при этом сохранить благоприятную  экологическую ситуацию в агроценозе.

 

1. Набор культур и севооборот.

 

Для данного поля № 1 составим полевой севооборот,  в котором  возделываются как зерновые культуры (оз. рожь, ячмень, овес), так и кормовые (клевер Ι г.п.).

Направление хозяйства зерном- мясомолочное, в связи с этим нам необходимо разработать севооборот, который смог бы обеспечить скот не только зелеными кормами, но и концентрированными – фураж.

 

Зернотравяной севооборот:

1. Однолетние травы (викоовсяная смесь)
2. Озимая рожь
3. Ячмень с подсевом клевера
4. Клевер 1 г. п.
5. Клевер 2 г. п.
6. Озимая рожь
7. Овёс

Характеристика  культур:

1. Викоовсяная смесь – это смесь, используется в качестве так называемого «зеленого удобрения» из-за чего и относится к группе растений - сидератам. Зеленое удобрение сеют между засевами или высадкой урожайных культ. Затем, после достаточного всхода сидерата, его, не собирая, перемешивают с грунтом вспашкой (или же используют готовую). В результате почва насыщается такими необходимыми веществами, как фосфор и азот, а также гумусом (белки, сахары, крахмал). Зеленая масса вики и овса отличается высоким содержанием протеинов, соединений калия и фосфора. Кормовая система вики улучшает физические свойства почвы и ее плодородие, связывая атмосферный азот. Высевают вику весной рядами или вразброс, на глубину 1 см, в смеси с овсом для поддержания стеблей вики. Вика нетребовательна к почве, хорошо переносит отрицательные температуры, засуху, затенение. Зеленую массу вики используют на корм скоту, для приготовления компостов или заделывают в почву как зеленое удобрение. Зеленое удобрение позволяет уменьшить количество внедряемого в почву навоза. Перегнивая, она делает грунт менее плотным, тем самым действуя на него как разрыхлитель. Также купируется рост нежелательных видов растений – сорных культур. Она закладывается в грунт в целях мульчирования почвы: почва сама становится более влажной и обретает способность дольше сохранять накопленную влагу, из-за чего в мульче лучше развиваются дождевые черви. Также мульча не образует засохшую корку на поверхности почвы, что препятствует слеживаемости грунта и обеспечивает доступ воздуха на глубину мульчи. Мульча оберегает растения от слизней: слизни вполне удовлетворяют свои потребности зеленым удобрением и не трогают основные посадки и посевы. При соблюдении качественно-количественного соотношения компонентов почвы и удобрения, как и технологии проведения работ, почва оздоровлена и готова к принятию основной овощной или зернобобовой растительной культуры.
2. Озимая рожь одна из важнейших культур, особенно для районов нечерноземной зоны, где она является основной культурой. В течении вегетационного периода поглощение питательных веществ происходит неравномерно. Так озимые культуры в фазу кущения поглощают ½ азота требуемую для всей вегетации, а по времени 2/3 всего необходимого ей количества этого элемента питания. При посеве озимой ржи по чистому пару, пласту мн. трав или сидеральным парам внесение азотных удобрений под посев не требуется. Для более высокого урожая озимых необходимо в ранние сроки весной произвести азотные подкормки. Максимальное потребление таких элементов питания как фосфор и калий приходится на фазу выхода в трубку, колошения. Так же эффективны рядковые подкормки гранулированным суперфосфатом (10-12 кг д. в. на га). Такие подкормки помогают растениям перенести неблагоприятные погодные условия. Из ржаной муки выпекают разнообразные сорта хлеба, отличающиеся высокой калорийностью и хорошими вкусовыми качествами. Зерно ржи используют в спиртовой и крахмалопаточной промышленности. Отчищенные зародыши зерна, благодаря высокому содержанию основных питательных веществ – белка, жира, сахара, витаминов и минеральных соединений, нашли широкое применение в фармацевтической и пищевой промышленности при изготовлении специальных лечебных препаратов и высокопитательных концентратов. Рожь в виде зерна, зеленого корма и зерноотходов является хорошим кормом для животных. Ржаной мукой и отрубями часто сдабривают грубые корма – сено, солому и полову. Из соломы ржи изготавливают маты, оберточную бумагу, шляпы, кристаллический сахар, целлюлозу, фурфурол, уксус, лигнин и в подстилку скоту. Озимую рожь, как быстрорастущее весной растение, используют в качестве самого раннего зеленого корма. В зерне ржи, в зависимости от условий выращивания и сорта содержится: белка – 9-17%, крахмала – 52-63%, жира – 1,6-1,9%. Ржаной хлеб (обдирный, орловский, рижский, бородинский и др.) – ценный пищевой продукт, отличающийся высокой калорийностью и имеющий специфический вкус и аромат. Он содержит полноценные белки и витамины: А1, В1, В2, Е, РР. Внесение калийных и фосфорных удобрений приводит к повышению морозостойкости растений. Таким образом, несколько повышенное фосфорно-калийное и умеренное, но удовлетворяющее потребности растений азотное питание с осени является важным условием для получения высоких урожаев. Максимум потребления питательных веществ (до 70%) падает на фазы кущения и выхода в трубку. На бедных почвах испытывает нужду в магнии, кальции, железе, меди, марганце, боре и др.
3. Ячмень обладает невысокой требовательностью к теплу и выращивается на всей территории страны. Для этой культуры средняя норма внесения азотных удобрений является 30-60 кг д. в. на га. Вносят его в увлажненных зонах под предпосевную культивацию. Все зерновые в начальных фазах развития очень требовательны к азоту, а так же положительно отзываются на весеннее внесение фосфорных удобрений. Но по сравнению с озимой рожью яровой ячмень имеет более короткий период вегетации в связи с этим наибольшее потребление питательных элементов (фосфор) происходит в промежутке от начала кущения до выхода в трубку. Калийные же удобрения потребляются в фазу колошения и налива зерна. Он ускоряет передвижение углеводов из стеблей и листьев в зерно, снижает поражение ржавчиной, вследствие чего зерно вырастает более крупное и выполненное. Основные площади под ячменем размещены на черноземных почвах в лесостепной и степной зонах, а также в Нечерноземной зоне. Увлажненная Нечерноземная зона благоприятна для возделывания пивоваренного ячменя. Как и пшеница, ячмень не переносит кислотности почвы, очень хорошо отзывается на известкование и применение удобрений. Вынос питательных веществ (соответственно N, P2O5, и K2O) составляет в среднем при урожайности ячменя 35-40 ц с 1 га - 110, 40 и 80 кг. Поглощение питательных веществ у яровых зерновых заканчивается в основном ко времени колошения - цветения. Они имеют более короткий, чем озимые культуры, вегетационный период и, следовательно, отличаются высокой интенсивностью потребления элементов минерального питания. Азотные удобрения вносят обычно под предпосевную обработку почвы. Питание яровых зерновых культур фосфором и калием лучше всего обеспечивается при глубокой заделке удобрений под зяблевую вспашку в сочетании с применением небольших доз суперфосфата или аммофоса (8-10 кг P2O5 на 1 га) в рядки при посеве.
4. Клевер — ценная кормовая культура, позволяющая сбалансировать углеводистой корма по содержанию протеина. На 1 кормовую единицу имеет в 1,5 раза больше переваримого протеина, чем его нужно за зоотехническими нормами. В связи с этим под клевер вносят только стартовые дозы азотных удобрений, это связано, с тем, что в начальные этапы развития азотофиксирующие бактерии не развиты и не способны обеспечить растение достаточным количеством азота. Фосфорные и калийные удобрения напротив вносятся и перед посевом и осенью, если клевер будут оставлять на следующий год. Осеннее внесение фосфорно-калийных удобрений позволяет лучше перезимовать клеверам. Так же применяют такой способ как обработка семенного материала азотофиксирующими бактериями (нитрогин, ризоторфин), которые в начальных стадиях помогают растению с недостатком питательных элементов, так же эффективно применение молибденовых микроудобрений. Молибден не только повышает урожайность клевера, но и повышает его качество, что является не маловажным фактором при использовании клевера на зеленый корм скоту. Содержит почти все аминокислоты; в т.ч. важнейшие — лизин, метионин, триптофан. Наиболее высокий урожай клевер дает при нейтральной и слабощелочной реакции среды. После уборки покровной культуры клевер начинает быстро отрастать. В этот период он особенно чувствителен к недостатку зольных элементов, в частности к недостатку фосфора и калия. Повышенная потребность клевера в фосфоре обусловливается еще и тем, что в молодом возрасте он очень слабо усваивает этот элемент из труднорастворимых соединений. Способность клевера поглощать фосфор из труднорастворимых соединений с возрастом увеличивается. Внесение фосфорных и калийных удобрений после уборки покровной культуры сильнее повышает урожай клевера, чем весеннее. Следует использовать фосфорную муку и другие водонерастворимые формы, вносить их лучше с осени под глубокую вспашку. Из калийных на многих почвах с успехом можно использовать все формы, но предпочтительные бесхлорные. На второй год жизни клевер начинает развитие рано весной. Наиболее интенсивный прирост органического вещества происходит в фазу стеблевания и бутонизации. В это время наблюдается повышенное поступление питательных элементов. Навоз под культуру обычно не вносят, они хорошо используют последействие органических удобрений. Внесенные под покровную культуру и глубоко заделанные фосфорно-калийные удобрения могут быть в этот период хорошим источником фосфора и калия для клевера. Улучшая агрофизические, агрохимические и биологические свойства почвы, клевер является лучшим предшественником для всех не бобовых культур. Выращивание клевера на склонах защищает почву от эрозии. Использование азота из воздуха и возможность снижать внесения минеральных удобрений позволяет решать экологические проблемы. Роль клевера как дешевого источника белка для животных общеизвестна. Велико также и его агротехническое значение: благодаря поселяющимся на корнях клевера клубеньковым бактериям он способен усваивать атмосферный азот. Корни клевера проникают глубоко в землю, рыхлят слои почвы, извлекая труднодоступные другим растениям питательные вещества, обогащают почву органическим веществом, улучшают ее структуру, физические качества, закрепляют пахотный слой и защищают его от водной и ветровой эрозии.
5. Овес - ценная продовольственная и кормовая культура. Его используют для производства хлопьев, крупы недробленой, плющеной, толокна, муки, употребляемой для детского питания, киселей и печенья, применяют на спиртовых заводах для приготовления солода. В отличие от ячменя у овса более растянутый критический период потребления элементов питания и влаги, который захватывает большую часть фаз выхода в трубку, выметывания и цветения. Для овса характерен длительный период поступления питательных вешеств. В начальный период развития он резко реагирует на внесение азота. Потребность в фосфоре также особенно проявляется на первых этапах развития до образования узловых корней, в дальнейшем растения потребляют фосфор более равномерно. Потребность в калийном питании одинакова в течение всей вегетации. Овес к началу цветения потребляет, %: N - 60, К₂О — 30...45, Р₂О₅ — 60 и СаО — 55. В конце цветения поступление питательных веществ замедляется, а ко времени полной спелости зерна начинается отток их в почву. В период полной спелости преобладающая часть азота и фосфора сосредоточена в зерне, а калия — в соломе. Из всех элементов питания для овса, как и для других злаков, наибольшее значение имеет азот. При недостатке его овес плохо растет и развивается. Азотные удобрения существенно повышают урожай овса и содержание белка в зерне. Однако азотные удобрения в высоких дозах при достаточном количестве влаги могут привести к сильному полеганию растений и снижению урожая. К недостатку фосфора овес особенно чувствителен в ранние периоды развития, когда у него слабо развита корневая система, а потребность в калии возрастает при больших урожаях в севооборотах, насыщенных многолетними травами и техническими культурами. Максимальное поглощение калия происходит в период выхода в трубку— выметывания. Это одна из важнейших зернофуражных культур. Овес - пленчатая культура (на долю цветковых пленок приходится 18-45 %). Пищевое и кормовое достоинство его определяется высокой биологической ценностью зерна. Белок овса содержит на 10 % больше, чем белок пшеницы, дефицитной незаменимой аминокислоты лизина (384 мг/100 г). Содержание жира в зерне овса равно 6,2 %, что существенно превышает содержание жира в других зерновых культурах (рожь -2,2 %, пшеница - 2,5 %). В соответствии с назначением использования к зерну овса предъявляются специфические технологические требования. Так, кислотность зерна, предназначенного для выработки продуктов детского питания, не должна превышать 5 °С. Важнейшими требованиями при переработке в крупу являются: массовая доля ядра (не менее 63 %), содержание зерен других культурных растений и доля мелких зерен (не более 5 %). Под овёс с успехом можно применять все формы азотных удобрений. Фосфорно-калийные удобрения вносят в дозах с учётом обеспеченности почв этими элементами. Хорошо отзывается на внесение гранулированного суперфосфата или сложных удобрений при посеве.

 

Таблица 3 – Чередование, урожайность сельхозкультур в севообороте

Год	культура	Урожайность, т/га
		фактическая	проектная	Потенциальная по влагообеспеченности
1	Викоовсяная смесь	8,0	13,0	12,5
2	Озимая рожь	1,0	1,8	5,1
3	Ячмень с подсевом клевера	1,0	2,3	5,9
4	Клевер 1 г. п.	1,2	4,8	45,9
5	Клевер 2 г. п.	1,2	4,8	45,9
6	Озимая рожь	1,0	3,0	5,1
7	Овёс	1,0	3,2	5,9

 

Вывод: потенциальная урожайность влагообеспеченности по культурам больше всего равна у клевера 45,9 т/га, потом у однолетних трав (викоовсяная смесь) 12,5 т/га и меньше всего у яровых культур 5,9 т/га и озимых 5,1 т/га.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ИЗВЕСТКОВАНИЕ

 

2. Нуждаемость почвы в известковании

 

Степень необходимости в  известковании почв, определяют исходя из величины содержания подвижных форм алюминия и показателей кислотности  почв.

Более точно величину кислотности  и необходимость внесения извести  определяют путем проведения агрохимического  анализа почв, в результате которого устанавливается рН солевой вытяжки  и степень насыщенности ее основаниями (V).

При величине рН=4,5 и ниже, степень нуждаемости в известковании  - сильная

При величине рН=4,6–5,0 степень  нуждаемости в известковании  - средняя

При величине рН=5,1-5,5 степень  нуждаемости в известковании  - слабая

При  рН выше 5,5 известкования  не требуется.

В зависимости от степени  насыщенности основаниями почвы  подразделяют:

V=50% и ниже нуждаемость в известковании - сильная

V=50% -70%  нуждаемость в известковании - средняя

V=70% и выше нуждаемость в известковании - слабая

V= более 80%  почвы в известковании не нуждаются.

Так как в нашем случае рН_сол= 6,6, а степень насыщенности основаниями в среднем составляет - 80,07% поэтому почвы не нуждаются в известковании.

Влияние кислой реакции почвы  на растения очень велико. Повышенная кислотность ухудшает рост и ветвление  корневой системы, оказывает отрицательное  воздействие на физико-химический состав плазмы клеток корня, уменьшая их проницаемость  и следовательно снижает способность  к поглощению питательных веществ. Особенно губительно влияние кислой среды сказывается на растения в  период их прорастания, так как нарушает углеводный и белковый обмен, воздействует на генеративные органы, что влечет снижение будущего урожая. В дальнейшем растения легче переносят повышенную кислотность. Внесение извести понижает кислотность почв, устраняя негативные влияния, а так же улучшает структуру  и водопрочность почвы. Внесение извести устраняет вредные для  растений воздействия подвижных  форм алюминия, железа и марганца связывая их до нерастворимых форм одновременно улучшая условия поглощения микроэлементов, необходимых растениям.

3. Баланс кальция.

Са играет важную роль в  фотосинтезе и передвижении углеводов, в процессах усвоения азота растениями. Он участвует в формировании клеточных  оболочек, обусловливает обводненность  и поддержание структуры клеток. Недостаток Са сказывается прежде всего  на состоянии корневой системы, рост корней замедляется, не образуются корневые волоски, кони ослизняются и загнивают. При дефиците Са тормозится также  рост листьев, у них появляется хлороз, затем они желтеют и преждевременно отмирают. Са не может реутилизироваться, поэтому признаки Са - голодания проявляются прежде всего на молодых листьях.

В течение года количественное содержание Са²⁺ в почве будет снижаться, из-за выноса его с урожаем и каждой культурой по-разному. Также происходит вымывание кальция из корневого слоя инфильтрационными водами. В нашем случае почвы несмытые, соответственно кальций вымываться не будет.

 

Таблица 4 – Баланс кальция

Культура	Плановая урожайность	Вынос CaO, кг/т	Вынос СаО, кг/га	Вынос СаСО3, т/га	Вымывание СаСО3, т/га	Всего потерь СаСО3, т/га	Внесе ние СаСО3, т/га
Викоовсяная смесь	13,0	1,7	22,1	39,4	150	189,4	1573,0
Озимая рожь	1,8	3,8	6,84	12,2	150	162,2
Ячмень с подсевом клевера	2,3	4,3	9,89	17,7	150	167,7
Клевер 1 г. п.	4,8	23,5	112,8	201,3	150	351,3
Клевер 2 г. п.	4,8	23,5	112,8	201,3	150	351,3
Озимая рожь	3,0	3,8	11,4	20,3	150	170,3
Овёс	3,2	5,4	17,28	30,8	150	180,8

 

 

Вывод: больше всего кальция из корнеобитаемого слоя инфильтрационными водами выносится у клеверов, т. е. у бобовых, а у зерновых меньше. Приход кальция в почву может быть в составе известковых, органических и минеральных удобрений. Всего необходимо внести под культуры 1573,0 т/га.

 

 

 

4.  ГУМУС В ПОВАХ  

 

Гумус – является основной и самой важной составной частью, определяющий плодородие почвы. В его  состав входят высокомолекулярные органические соединения. Гумус состоит из гуминовых, фульвокислот и гуминов. В почве  постоянно происходят процессы по восстановлению запасов гумуса за счет растительных остатков. В почве протекают два  процесса разрушение гумуса и его  минерализация. В зависимости от того, какой процесс преобладает, будет уменьшаться или увеличиваться  общее количество гумуса почвы.

Перед нами стоит задача по созданию бездефицитного баланса  гумуса в почве и по возможности  его повышение, с целью повышения  плодородия почвы за ротацию севооборота. Для этого нам необходимо определить запасы гумуса (приход и потери) и  состояние баланса.

 

1. Запасы гумуса в почве.

 

Хотя гумус распределяется по всему профилю почвы, основная его масса сосредоточена в пахотном слое и поэтому все расчёты ведутся применительно к этому слою.

 

Общий запас гумуса в пахотном горизонте = Г х П х Д,

где Г – содержание гумуса, %;

      П – мощность  пахотного слоя, см.;

      Д – объёмная масса почвы:  - песчаные и супесчаные ……….....1.4

   - легкосуглинистые ………..............1.3

                                             - средне и тяжелосуглинистые…….1.2

 

З = 1,78 х 21 х 1,4 = 52,3 т/га

Вывод: запасы гумуса в пахотном слое составляют 52,3 т/га.

 

2. Потери гумуса.

 

Величина ежегодной минерализации  гумуса определяется биологическими особенностями роста и развития возделываемой культуры, уровнем урожаев, почвенно-климатическими условиями. Эрозионный снос на данных почвах отсутствует.

 

Таблица 5 – Прогноз  минерализации гумуса

Год	Культура	Минерализация гумуса
		%	т/га
1	Викоовсяная смесь	1,8	0,94
2	Озимая рожь	2,1	1,1
3	Ячмень с подсевом клевера	2,1	1,06
4	Клевер 1 г. п.	0,7	0,3
5	Клевер 2 г. п.	0,7	0,3
6	Озимая рожь	2,1	1,02
7	Овёс	2,1	1,0
Итого			∑ 5,7