Биологические особенности сельскохозяйственных культур

В основе расчетов доз удобрений лежит вынос элементов питания планируемым урожаем. Вынос элементов питания планируемым урожаем определяется путем умножения планируемого урожая на удельный (нормативный) вынос элементов питания с 10 ц основной и соответствующего количества побочной продукции (приложение 6). Удельный (нормативный) вынос, используемый для расчетов, разработан БелНИИ почвоведения и агрохимии на основании обобщения результатов полевых опытов с удобрениями, проведенными в 1986–2002 гг. научно-исследовательскими учреждениями Республики Беларусь.

Из биологических особенностей предшествующих культур учитывается их способность к азотонакоплению в почве для последующих сельскохозяйственных культур. В связи с этим выделяются пять групп предшественников:

многолетние бобовые травы – код 691–695, 698;

однолетние бобовые травы – код 611–618;

многолетние бобово-злаковые травы – код 687–688;

однолетние бобово-злаковые травы – код 221–224, 620–621, 651;

зернобобовые культуры – код 211–218.

Если сельскохозяйственные культуры размещаются после однолетних и многолетних бобовых трав (коды 611–618, 691–695, 698), то расчетная доза азотных удобрений уменьшается на 20 кгга, если предшественниками являются зернобобовые культуры, однолетние и многолетние бобово-злаковые травосмеси (коды 211–218, 221–224, 620–621, 651, 687–688), то доза азота снижается на 10 кгга.

При возделывании однолетних и многолетних бобовых трав, а также зернобобовых культур (коды 211–218, 611–618, 691–695, 698) внесение азотных удобрений не предусматривается.

Почвенные условия

Дозы минеральных удобрений дифференцируются в зависимости от типа и гранулометрического состава почв. Дифференциация осуществляется по трем основным группам почв:

1. Дерново-подзолистые суглинистые и супесчаные, подстилаемые мореной;

2. Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные, подстилаемые песками;

3. Торфяно-болотные.

Коэффициенты возмещения выноса элементов питания и поправочные величины по группам почв и сельскохозяйственным культурам приведены в приложениях 7–15.

В зависимости от содержания фосфора и калия в почве (табл. 4) коэффициенты возмещения выноса фосфора и калия дифференцируются по группам(приложения 10–15). Коэффициенты возмещения выноса азота разработаны с учетом данных по влиянию азотных удобрений на урожай и качество сельскохозяйственных культур (приложения 7–9).

Таблица 4. Группы по содержанию подвижных форм

фосфора и калия в почве (0,2 М HCI – по Кирсанову)

Группа	Содержание Р₂О₅, мгкг почвы	Содержание К₂О, мгкг почвы
минеральные	торфяно-болотные	минеральные	торфяно-болотные
почвы	почвы	почвы	почвы
	Менее 100	Менее 200	Менее 80	Менее 200
	101 – 150	201 – 400	81 – 140	201 – 400
	151 – 200	401 – 600	141 – 200	401 – 600
	201 – 300	601 – 800	201 – 300	601 – 1000
	301 – 400 и более	801 – 1000 и более	301 – 400 и более	1001 – 1300 и более

С целью регулирования содержания в почвах элементов питания и более эффективного использования удобрений для почв с оптимальным содержанием Р₂О₅ и К₂О (табл. 5) дозы фосфорных и калийных удобрений рассчитываются на уровне, необходимом для получения планируемых урожаев и поддержания плодородия почвы на оптимальном уровне.

Таблица 5. Оптимальные параметры агрохимических свойств почв

Гранулометрический состав почвы	рН_KCl	Р₂О₅, мгкг	К₂О, мгкг	MgO, мгкг	Гумус, %
Глинистые и суглинистые	6,0 – 6,7	260 – 300	220 – 250	150 – 300	2,5 – 3,0
Супесчаные	6,0 – 6,2	210 – 250	200 – 240	120 – 150	2,0 – 2,5
Песчаные	5,6 – 5,8	160 – 200	140 – 200	80 – 100	1,8 – 2,2
Торфяно-болотные	5,0 – 5,3	600 – 1000	600 – 800	450 – 900	-
Минеральные почвы сенокосов и пастбищ	6,0 – 6,5	120 – 200	150 – 200	90 – 120	3,5 – 4,0

На бедных почвах возмещение фосфора и калия рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить планируемый урожай сельскохозяйственных культур и повышение содержание подвижных форм фосфора и калия на 10–40 мгкг на 5-польную ротацию севооборота. При высоком содержании Р₂О₅ и К₂О в почве планируются лишь стартовые дозы фосфора и калия (20–30 кг/га д.в.), внесение которых возможно при посеве.

Расчет доз азотных удобрений (Д_N) выполняется по следующей формуле:

гдеВ – нормативный (удельный) вынос питательных веществ с 10 ц основной и соответствующего количества побочной продукции, (приложение 6), кг;

Уб – базовая (минимальная) урожайность (приложения 7, 8, 9), ц/га;

Уп – планируемый прирост урожайности, ц/га;

Квб – коэффициент возврата при базовой урожайности (приложения 7, 8, 9), %;

Пк – поправочная величина к коэффициенту возврата (приложения 7, 8, 9);

Бп – поправка к дозе азотных удобрений в зависимости от биологических особенностей предшественников (коды 611–618, 691–695, 698–20 кг/га, коды 211–218, 221–224, 620–621, 651, 687–688 – 10 кг/га).

Расчет доз фосфорных удобрений выполняется по формуле:

гдеУб – базовая (минимальная) урожайность, (приложения 10, 11, 12), ц/га;

Квб – коэффициент возврата при базовой урожайности, (приложения 10, 11, 12), %;

Пк – поправочная величина к коэффициенту возврата (приложения 10, 11, 12);

К_рН – коэффициент корректировки дозы Р₂О₅ в зависимости от степени кислотности почвы (при рН_KCl < 5,0 – К_рН = 1,2; при рН_KCl 5,1 – 5,5 – К_рН = 1,1; при рН_KCl > 5,5 – К_рН = 1,0);

К_рад – дополнительная потребность в фосфорных удобрениях на загрязненных радионуклидами почвах (приложение 16).

Расчет доз калийных удобрений выполняется следующим образом:

гдеУб – базовая (минимальная) урожайность (приложения 13, 14, 15), ц/га;

Квб – коэффициент возврата при базовой урожайности (приложения 13, 14, 15), %;

Пк – поправочная величина к коэффициенту возврата (приложения 13, 14, 15);

КрН – коэффициент корректировки дозы К₂О для культур-кальциефобов (картофель, лен, люпин) в зависимости от степени кислотности почвы (при рН_KC_I < 5,6 – К_рН = 1,0; при рН_KC_I 5,6–6,0 – К_рН = 1,1;при рН_KC_I > 6,0 К_рН = 1,2);

Крад – дополнительная потребность в калийных удобрениях на загрязненных радионуклидами почвах (приложение 17).

Следует учитывать, что алгоритмы расчета доз минеральных удобрений построены с использованием коэффициентов возврата и поправочных величин, при разработке которых уже учтены рекомендуемые дозы органических удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур (картофель, кормовые корнеплоды, сахарная свекла и кукуруза – 60 т/га, озимые зерновые культуры – 20 т/га), а также их последействие. Если при возделывании сельскохозяйственных культур по каким-либо причинам органические удобрения не применяются или применяются в иных дозах, корректировка рассчитанных доз минеральных удобрений проводится по формуле:

Д_NPK = (Н₀Т₀ + Н₁Т₁),

гдеД_NPK– доза азота, фосфора и калия, содержащаяся в органических удобрениях;

Н_о – доза органических удобрений в год возделывания культуры, т/га;

Т_о – количество элементов питания, используемое из одной тонны органических удобрений в год их внесения (приложение 18), кг;

Н₁ – доза органических удобрений под предшественник, т/га;

Т₁ – количество элементов питания, используемое из одной тонны органических удобрений во второй год действия (приложение 18), кг.

Приведенные формулы расчета доз азота, фосфора и калия с новой дифференциацией коэффициентов возмещения и поправочных величин к ним отражают нелинейный характер действия минеральных удобрений с выражением зоны их оптимального диапазона в зависимости от уровня почвенного плодородия и биологических особенностей культур.

Для исключения негативного влияния высоких доз удобрений вводятся экологические ограничения на применение азотных удобрений. Для минеральных удобрений разработан справочник контроля предельных доз удобрений, позволяющий исключить возможные ошибки при разработке системы удобрения (приложение 19).

Результаты исследований, проведенных с озимыми зерновыми культурами, показывают, что при возделывании на почвах с недостаточно высоким уровнем плодородия целесообразно предпосевное внесение небольших доз азотных удобрений – 30 % от расчетной дозы на планируемую урожайность. Осеннее внесение азота под озимые зерновые культуры исключается в следующих случаях:

а) при возделывании на дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах с содержанием гумуса более 2,0 %;

б) при размещении после бобовых предшественников;

в) если действие и последействие органических удобрений, вносимых на указанном поле, составляет более 20 кгга азота.

Для определения количества потребляемого из органических удобрений азота в осенний период (No) используется формула

No = (Н₀Т₀ + Н₁Т₁),

где Н_о – доза органических удобрений, планируемая под возделываемую культуру, т/га;

Н₁ – доза органических удобрений, внесенная под предшествующую культуру, т/га;

Следует также учитывать, что практически все применяемые в Республике Беларусь фосфорсодержащие удобрения (аммонизированный суперфосфат, аммофос, аммофосфат, диаммонийфосфат) содержат от 4 до 18% азота, который озимые зерновые культуры используют с осени при предпосевном внесении фосфорсодержащих удобрений. При внесении полной дозы фосфорсодержащих удобрений азот, содержащийся в них, также учитывается при разработке системы удобрения.

Для озимых зерновых культур урожая текущего года в выходном документе дозы фосфорных и калийных удобрений не приводятся, а по азотным указывается доза, предназначенная для внесения в весенне-летний период.

Для перевода рассчитанных доз азотных, фосфорных и калийных удобрений в действующем веществе на физический вес необходимо использовать содержание питательных веществ в удобрениях, приведенное в приложении 21, а также следующие формулы:

где Н – доза удобрения в физической массе, кг/га;

Д – доза удобрения в действующем веществе, кг/га;

С – содержание питательных веществ в удобрении, %.

6.1.3 Варианты разработки системы удобрения

сельскохозяйственных культур

Разработка системы удобрения сельскохозяйственных культур осуществляется по двум основным вариантам:

– с использованием материалов по агрохимической характеристике почв из автоматизированной базы данных (входной документ, приложение 3);

– с использованием материалов по агрохимической характеристике почв без базы данных (входной документ, приложение 4).

По обоим вариантам использования данных агрохимических свойств почв проводятся следующие расчеты:

– расчет оптимальных доз минеральных удобрений в действующем веществе (базовый вариант);

– базовый вариант дополняется корректировкой доз удобрений (в действующем веществе) по имеющимся в хозяйстве ресурсам удобрений;

– распределение ассортимента минеральных удобрений (в физической массе).

Третий вариант реализуется как завершающий этап системы удобрения при предоставлении информации о количестве имеющихся в хозяйстве форм удобрений (в тоннах физической массы). При этом содержание питательных веществ в различных туках оценивается по классификатору минеральных удобрений (приложение 69).

При отсутствии информации по ассортименту удобрений заказчик может ограничиться указанием во входном документе ресурсов удобрений в тоннах действующего вещества. В этом случае система удобрения при достаточном количестве удобрений реализуется в первом варианте, при неполном обеспечении – во втором.

Распределение ассортимента по сельскохозяйственным культурам осуществляется, исходя из агрохимических и физических свойств различных форм и видов удобрений, их влияния на урожай и качество продукции, технологичности внесения.

Если фактическое наличие минеральных удобрений в хозяйстве превышает рассчитанную потребность в элементах питания, то в выходном документе показывается остаток нераспределенных удобрений по видам и формам.

Если ресурсы хозяйства не обеспечивают внесение удобрений по полной потребности, определяемой базовым (оптимальным) вариантом, то проводится корректировка доз удобрений по описанному ниже алгоритму. При этом откорректированные дозы (в кг/га действующего вещества) показываются отдельной строкой выходного документа.

Алгоритм корректировки доз азотных удобрений при недостатке ресурсов: вначале определяется коэффициент обеспеченности, равный отношению фактического наличия удобрений к потребности, затем (путем умножения потребности конкретного участка на коэффициент обеспеченности хозяйства) – откорректированная доза азота.

Корректировка доз фосфорных удобрений осуществляется следующим образом:

1. Определяется минимальная потребность в фосфорных удобрениях (Пmin), для чего суммируются площади всех удобряемых полей и умножаются на минимальную дозу – 15 кг/га фосфора.

Пmin = (S₁+ S₂+... +Sn) ´ 0,015).

2. Если фактическое наличие фосфорных удобрений больше минимальной потребности, то производятся следующие действия:

– рассчитывается относительный дефицит фосфорных удобрений (Дотн), тонн

Дотн = Побщ – Пmin,

где Побщ – общая потребность в фосфорных удобрениях, тонн д. в.;

– определяется % обеспеченности фосфором по отношению к относительному дефициту: % обесп.=Дотн / Побщ.

– корректировка расчета доз фосфорных удобрений, превышающих 15кг/га д. в. производится путем умножения их на % обеспеченности и площадь удобряемых участков.

3. Если фактическое наличие фосфорных удобрений меньше минимальной потребности, то все расчетные дозы уменьшаются до 15 кг/га д. в. и перемножаются на площади полей. Вначале расчеты производятся по всем зерновым культурам и далее по другим сельскохозяйственным культурам в порядке их представления в исходном документе. Расчеты прекращаются, когда количество распределяемых удобрений равняется количеству имеющихся у землепользователя фосфорных удобрений.

Корректировка доз калийных удобрений проводится в таком порядке:

1. Определяется общий дефицит калийных удобрений (Добщ), тонн

Добщ = Побщ – Фн,где

Побщ – общая потребность в калийных удобрениях, тонн д. в.

Фн – фактическое наличие калийных удобрений, тонн д. в.

2. Рассчитывается процент обеспеченности возделываемых культур калийными удобрениями: % обесп. = Дотн / Побщ

3. Рассчитывается откорректированная доза удобрения (Дкор),кг/га

Дкор = Дф ´ % обесп ´ Sуч,где

Дф– фактическая доза калийных удобрений, кг/гa д. в.;

Sуч – площадь удобряемого участка, га.