Определение норм внесения удобрений

Применение удобрений является одним из самых эффективных мероприятий, повышающих урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность лесов.

Разнообразие почвенного покрова по генезису, механическому составу, свойствам, химическому составу, с одной стороны, и разнообразная реакция растений на удобрения с другой, требует очень осторожного подхода к определению норм и доз удобрений при создании высокопродуктивных и устойчивых насаждений. Поэтому для правильного и эффективного использования удобрений в лесу необходимо знать динамику элементов минерального питания растений, физиологию корневого питания древесных пород, сопряжённость ритмов роста и питания отдельных пород и насаждений, основные параметры биологического круговорота (вынос, использование, возврат и потери элементов питания).

В соответствии с ГОСТ 20432 «Удобрения и применение удобрений. Термины и определения» для определения потребности лесных и сельскохозяйственных культур в удобрениях употребляются следующие термины и определения:

Система удобрений в севообороте - многолетний план применения удобрений в севообороте с учетом плодородия почвы, биологических особенностей растений состава и свойств удобрений. Система удобрений разрабатывается для конкретных почвенно-климатических условий и культур. Это комплекс мероприятий, направленных на повышение плодородия почвы, увеличения продуктивности лесных насаждений, выхода ассортимента посадочного материала нужного качества. Эта система предусматривает установление норм, сроков и способов внесения удобрений под каждую культуру севооборота правильное сочетание минеральных и органических удобрений, а также организационно-хозяйственные мероприятия по максимальному накоплению, правильному хранению и внесению органических удобрений. Система удобрений в севообороте должна сочетаться с системой проводимых агротехнических мероприятий.

Рациональная система удобрений, отвечающая природным и организационно-экономическим условиям хозяйства – ведущий фактор повышения продуктивности лесов и урожайности сельскохозяйственных культур и улучшения их качества, роста почвенного плодородия или его сохранения.

Система применения удобрений включает следующие основные задачи: увеличение продуктивности и урожайности и получение продукции высокого качества; эффективное использование удобрений, повышение темпа интенсификации земледелия и лесного комплекса и охрана окружающей среды.

Периодичность питания растений служит теоретическим обоснованием дробного внесения удобрений, особенно в лесных биогеоценозах, так разные растения из одной и той же почвы потребляют не только неодинаковое количество элементов, но и в различном соотношении,

Продуктивность лесных и урожайность сельскохозяйственных культур определяется суммарным количеством питательных веществ, взятых растениями из воздуха и удобрений. Это суммарное количество элементов питания, сосредоточенное в различных органах растения, называется биологическим выносом.

Биологический вынос – это такое количество питательных веществ, которое потребляется растениями для создания биологической массы данного урожая.

Он включает две части: хозяйственную (хозяйственный вынос) и остаточную (пожнивные и корневые остатки, опавшие листья, ветви, хвою и питательные вещества, перешедшие из корней в почву во второй половине вегетации).

Хозяйственный вынос представляет ту часть питательных веществ, которая содержится в товарной части урожая (в лесных экосистемах – древесина, шишки, жёлуди, ягоды, грибы, живица и т. д.).

Остаточная часть выноса включает питательные вещества, остающиеся на поле в виде пожнивно-корневых остатков, опавших листьев, потерь зерна, а также некоторое количество элементов, перешедших из корней в почву (в лесу – опад, ветки, хвоя и т.д.).

При различных рода расчётах, когда определяют потребность в удобрениях, обычно определяют данные по хозяйственному выносу для сельскохозяйственных культур и ежегодному выносу на прирост надземной массы древесного яруса.

Использование питательных веществ из почвы характеризуется коэффициентом использования растением того или иного элемента питания из почвы.

Коэффициент использования показывает долю потребления элемента по отношению к общему содержанию подвижной формы этого элемента в пахотном слое на 1 га (для сельхозкультур) и в слое распределения корней древесных пород на 1 га, выраженную в %.

К = ,

где а – количество элемента питания, вынесенного с урожаем на неудобренной почве, кг/га;

в – содержание подвижной формы элемента в пахотном слое, кг/га.

Коэффициенты использования могут изменяться в зависимости от свойств почвы, погодных условий, биологических особенностей культур.

Норма удобрения - общее количество удобрения, применяемое под культуру на весь период вегетации растений. Выражается в кг/га действующего вещества (д. в.) или в т/га.

Различают оптимальную, рациональную и предельную норму удобрений.

Оптимальная – это норма, которая обеспечивает получение высокого урожая хорошего качества при максимально чистом доходе с 1 га при условии постепенного повышения или сохранения оптимального уровня плодородия за ротацию севооборота.

Рациональная - 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.

Предельная – норма, которая обеспечивает максимально высокий урожай допустимого качества при условии, как минимум, самоокупаемости от удобрений.

Доза удобрения - количество удобрения, вносимое под культуру за один приём.

Полевой опыт с удобрениями - опыт, проводимый в полевых условиях для определения действия удобрений на продуктивность культур, их качество и плодородие почвы.

Количество питательных веществ, необходимых для получения запланированного урожая, определяется плановой продуктивностью культуры; биологическим выносом элементов питания, коэффициентами использования растениями основных питательных элементов из почвы и питательных веществ удобрений; последействием удобрений, внесенных под предшествующую культуру; влиянием корневых остатков.

Установление норм внесения минеральных удобрений. При установлении норм минеральных удобрений необходимо учесть связь между растением, почвой и удобрением. От того, насколько правильно она установлена, зависит продуктивность (урожайность) и оплата единицы удобрения дополнительной продукцией. Имеется много методов расчета норм удобрений. В предложенных методах расчета можно проследить два направления в подходе к установлению оптимальных норм удобрений.

Первое направление обосновано работами Д.Н. Прянишникова А.И. Лебедянцева, А.В. Соколова, П.Г. Найдина и др. ученых агрохимиков. За основу для установления норм удобрений они принимали результаты полевых опытов, проведенных научно-исследовательскими учреждениями на типичных почвах для ведущих культур. На основании полевых опытов эмпирическим путем были установлены средние рекомендуемые нормы по зонам страны для основных культур. На основе агрохимических картограмм были внесены поправки к средним дозам.

Второе направление в разработке рациональных норм удобрений принимает за основу потребность растений в питательных элементах. Это расчётные (или их называют балансовыми) методы.

Представителями этого направления являются И.С. Шатилов, Д.Ф Федоровский, М.К. Каюмов, А.М. Надеждин, З.И. Журбицкий, Г.Н. Кулаковская, В.Д. Панников и другие ученые. Рассмотрим некоторые способы расчёта норм минеральных удобрений.

В лесном комплексе изучением доз, сроков и способов внесения удобрений занимались В.С. Победов, Л.Е. Родин, Г.И. Редько, Н.А. Бабич, Н.И. Базилевич и др.

4.1 Нормативный метод расчёта норм удобрений

 

Нормативный метод – метод расчёта доз удобрений для получения планируемых урожаев. В основе метода лежат нормативы затрат питательных веществ для получения 1 т урожая или 1 м³ древесины.

Дозы удобрений определяют отдельно по каждому элементу по формуле:

Д = Н∙Уп∙К,

где Д – доза N, Р, К на планируемый урожай, кг/га д.в.;

Уп – планируемый урожай, т/га или м³/га;

К – поправочный коэффициент на содержание подвижного фосфора и калия в почве.

При расчёте нормы азота поправочный коэффициент равен 1.

Рассчитанную дозу азота дифференцируют в зависимости от результатов почвенной и растительной диагностики, обеспечивая дробность его внесения с учётом биологических особенностей культур.

Поправочный коэффициент на содержание подвижных питательных веществ в почве целесообразно рассчитывать для каждого конкретного участка, поля, квартала.

К = ,

где К – поправочный коэффициент;

Сср – среднее содержание элемента, мг/100г почвы для определённой культуры;

С – фактическое содержание элемента питания в почве, мг/100 г почвы.

Для предотвращения загрязнения окружающей среды доза азотных удобрений не должна превышать максимально допустимую (таблица 5).

 

Таблица 5 Максимальные дозы азота минеральных удобрений

и соответствующие им уровни урожаев сельскохозяйственных культур

 

Культура	Предельно допустимая годовая доза азота, кг/га д. в.	Урожайность, ц/га
Озимая пшеница
Озимая рожь
Ячмень
Овес
Гречиха
Сахарная свекла
Лен-долгунец (волокно)
Картофель
Морковь
Свекла столовая
Помидоры
Огурцы
Капуста
Лук-репка
Кормовые корнеплоды
Кукуруза на силос
Однолетние травы (сено) злаковые бобово-злаковые
Многолетние травы (сено) злаковые бобово-злаковые
Культурные пастбища неорошаемые орошаемые		70 (сух. масса) 80 (сух. масса)
Сеяные сенокосы неорошаемые орошаемые		90 (сух. масса) 100 (сух. масса)

 

При планировании урожая ниже приведенного уровня, предельно допустимую дозу азота уменьшают согласно формуле:

Д_N = Д_М ∙ ,

где Д_N – планируемая доза азота, кг/га д.в.;

Д_М – предельно допустимая доза азота, кг/га д.в.;

Уп – планируемый урожай, ц/га;

У – урожай, приведенный в таблице 5, ц/га.