Важливим завданням розширеного відтворення родючості ґрунтів є забезпечення оптимального поживного режиму, який у переважній більшості ґрунтів України знаходиться нижче цього рівня. В зв'язку з цим слід ретельніше регулювати кругообіг поживних елементів у системі "грунт-рослина-добрива". Розроблена система використання добрив повинна забезпечувати підвищення потенціальної та ефективної родючості ґрунтів у кожному полі і створювати умови для постійного зростання врожайності сільськогосподарських культур і продуктивності сівозміни в цілому. Правильність розробленої системи удобрення, яка відповідала б цим вимогам, забезпечується шляхом розрахунку балансу поживних елементів і гумусу в ґрунтах сівозміни.
7.1. Визначення балансу гумусу в ґрунтах сівозміни. Гумус є головним резервом накопичення в ґрунті азоту, фосфору, сірки, кальцію, магнію та інших елементів живлення рослин.
Система удобрення в сівозміні повинна передбачати не тільки бездефіцитний баланс гумусу в ґрунтах, але і розширене його відтворення. Залежно від рівня інтенсифікації землеробства (питома вага зернових, просапних, бобових багаторічних трав, наявність чистих парів, застосування органічних та мінеральних добрив, зрошення та інше) і грунтово-кліматичних умов втрати гумусу внаслідок його мінералізації можуть складати щорічно 0,4-4,0 т/га.
Баланс гумусу в ґрунті визначається як різниця між його нагромадженням і мінералізацією. Накопичення гумусу, в першу чергу, відбувається за рахунок внесення органічних добрив, а також внаслідок гуміфікації пожнивних і кореневих решток сільськогосподарських культур сівозміни (в окультурені ґрунти щорічно надходить 5-8 т/га рослинних решток).
Розрахунок балансу гумусу в ґрунтах, а також рекомендації по підтриманню бездефіцитного та позитивного балансу гумусу базується на таких середніх даних (таблиця 21).
Величина (коефіцієнт) гуміфікації органічних добрив для умов Вінницької області становить 25 %. В 1 т підстилкового гною при його вологості 75 % міститься 250 кг сухої речовини. Перемноживши 250 кг на 0,25, одержуємо 62,5 кг. Таким чином, із 1 т підстилкового гною в середньому може утворюватись 62,5 кг гумусу.
Розрахунки балансу гумусу в ґрунтах сівозміни привести у вигляді таблиці (додаток У). Наприклад, за даними розрахунками дефіцит гумусу становить 680 кг/га. Його слід ліквідувати за рахунок внесення органічних добрив. Для забезпечення бездефіцитного балансу гумусу необхідно вносити на 1 га ріллі сівозміни 680: 62,5 = 10,9 т гною або відповідну кількість іншого органічного добрива (розрахункова насиченість 1 га ріллі сівозміни органічними добривами в тоннах для досягнення бездефіцитного балансу гумусу).
Якщо фактична насиченість сівозміни органічними добривами не забезпечує позитивного або бездефіцитного балансу гумусу, слід визначити додаткову кількість органічних добрив.
При використанні інших видів органічних добрив їх переводять у звичайний підстилковий гній за відповідними коефіцієнтами (таблиця 22).
Таблиця 21
Показники мінералізації гумусу для середньо- і важкосуглинкових ґрунтів, коефіцієнти переведення врожаю основної продукції
в суху масу рослинних решток і гною
| № п/п | Сільськогосподарські культури | продукція | Середньорічні розміри мінералізації гумусу, т/га | Коефіцієнт переведення основної продукції врожаю в суху масу рослинних решток | Коефіцієнт гуміфікації рослинних решток і гною |
| Озима пшениця | зерно | 1,35 | 1,20 | 0,20 | |
| Ячмінь | "-" | 1,23 | 1,10 | 0,22 | |
| Овес | "-" | 1,20 | 1,10 | 0,22 | |
| Кукурудза | "-" | 1,56 | 0,64 | 0,20 | |
| Горох та інші зернобобові | "-" | 1,50 | 0,95 | 0,23 | |
| Гречка | "-" | 1,10 | 2,00 | 0,21 | |
| Соняшник | Зернята | 1,39 | 3,00 | 0,14 | |
| Цукрові і кормові буряки | Коренеплоди | 1,59 | 0,04 | 0,10 | |
| Картопля | Бульби | 1,61 | 0,09 | 0,13 | |
| Овочі | Плоди | 1,61 | 0,09 | 0,13 | |
| Озиме жито | Зелена маса | 1,24 | 0,17 | 0,13 | |
| Кукурудза | "-" | 1,47 | 0,10 | 0,17 | |
| Багаторічні бобові трави | Сіно | 0,60 | 1,08 | 0,25 | |
| Однорічні трави | "-" | 1,10 | 0,60 | 0,21 | |
| гній | - | - | - | 0,25 |
Таблиця 22
Коефіцієнти переведення органічних добрив у підстилковий гній
| № п/п | Види органічних добрив | Коефіцієнти переведення |
| Підстилковий гній і тверда фракція безпідстилкового гною | 1,00 | |
| Безпідстилковий гній, напіврідкий (вологість 90-93 %) | 0,50 | |
| Рідкий гній (вологість 93-97 %) | 0,25 | |
| Гноївка (вологість більше 97 %) | 0,10 | |
| Торфогноєвий компост (1: 1) | 1,20 | |
| Пташиний послід | 1,20 | |
| Солома (з додаванням на 1 т соломи 10 кг азоту) | 3,40 | |
| Сидеральні добрива | 0,25 | |
| Осад стічних вод | 0,80 | |
| Дефекат | 0,25 | |
| Компости з твердих побутових відходів | 0,80 |
У висновках до даного підрозділу слід зробити аналіз даних по балансу поживних речовин і гумусу та можливостях розширеного відтворення. Дати відповіді на запитання.
7.2. Визначення балансу поживних елементів у ґрунтах сівозміни. Баланс основних елементів живлення визначається різницею між загальним винесенням поживних елементів із ґрунту і їх кількістю, що повертається в грунт. Він може бути позитивним, якщо поживних елементів вноситься в грунт більше, ніж виноситься з урожаєм, і від'ємним, якщо з урожаєм більше виноситься поживних елементів, ніж повертається в грунт.
Розрахунок балансу поживних елементів у ґрунті слід розглядати як найдоступніший контроль за станом родючості ґрунту в кожному полі, сівозміні, господарстві, районі та області.
Баланс поживних елементів у ґрунті характеризується інтенсивністю. Це відношення загальної кількості поживних елементів, що поступили в грунт до кількості поживних елементів, які винесено з ґрунту, виражене в процентах. Інтенсивність балансу може бути менше 100 % (баланс від'ємний), дорівнювати 100 % (баланс врівноважений) і більше 100 % (баланс позитивний). В умовах інтенсивного землеробства інтенсивність балансу повинна складати (чорноземні ґрунти) для азоту не менше 80 %, фосфору - 110-120 %, калію-80-100%.
Одним із показників балансу поживних елементів у ґрунті є його ємність - сума поживних елементів, яка вноситься і виноситься з ґрунту, тобто та кількість елементів живлення, яка знаходиться в колообігу.
Розрахунок балансу поживних елементів у сівозміні проводять по кожному елементу живлення в кілограмах з розрахунку на 1 га ріллі в такому порядку.
Визначають величини надходження поживних елементів у грунт за рахунок різних джерел:
1. Внесення з органічними добривами. Щоб визначити, скільки поживних елементів буде внесено з гноєм або з іншими органічними добривами, потрібно кількість кожного поживного елемента, що міститься в 1 т. органічного добрива (в 1 т напівперепрілого гною міститься в середньому 5 кг азоту, 2,5 кг фосфору і 6 кг калію) помножити на насиченість 1 га ріллі сівозміни органічними добривами.
2. Внесення з мінеральними добривами (див. потребу мінеральних добрив для культур сівозміни згідно з попередніми розрахунками, додаток Н).
3. Надходження поживних елементів із посівним та садивним матеріалом визначається нормами висівання насіння і садивного матеріалу та їхнім хімічним складом. В середньому ці величини становлять (кг/га): азоту - 3,5, фосфору - 1,0, калію - 1,5.
4. Деяка кількість поживних елементів надходить у ґрунт з атмосферними опадами, яка в середньому становить (кг/га): азоту - 5-10, фосфору - 0,5-1,0, калію - 4-7.
5. Надходження азоту в ґрунт внаслідок його біологічної фіксації бобовими культурами та азотофіксуючими бактеріями:
а) розміри несимбіотичної фіксації атмосферного азоту вільноживучими азотофіксуючими бактеріями складають за рік у середньому в ґрунтах Лісостепу України 5-15 кг/га;
б) розміри симбіотичної фіксації азоту залежать від виду бобових рослин, їх врожайності, властивостей ґрунту, внесених добрив та інше. Найбільшу азотофіксуючу здатність мають багаторічні бобові трави - люцерна, конюшина, еспарцет, буркун, з однорічних - люпин, кормові боби. Найменшою азотофіксуючою здатністю відзначається горох. Бобові культури нагромаджують за рік у середньому таку кількість азоту (кг/га): люцерна - 250-300, конюшина - 150-160, кормові боби - 120, соя - 100, вика - 80, горох - 60. Для визначення величини фіксованого азоту бобовими культурами в сівозміні (кг/га) необхідно розмір площі поля під бобовою культурою помножити на розмір симбіотичної фіксації азоту даною культурою і поділити на площу сівозміни. Якщо полів з бобовими культурами більше одного - визначити сумарну величину по кожному з полів під бобовою культурою.
Після цього визначають величини витрат поживних елементів із ґрунту.
1. Основним показником статті витрат поживних елементів з ґрунту є винесення елементів живлення з урожаєм. Розмір винесення перебуває в прямій залежності від величини врожаю і вмісту поживних елементів в основній і побічній продукції (таблиця 12). Розрахунки виносу елементів живлення урожаєм привести у вигляді таблиці (додаток С).
2. Витрати поживних елементів із ґрунту внаслідок ерозії становлять у середньому за рік (кг/га): азоту - 5,0, фосфору - 4,0, калію-8,0-12,0.
3. Витрати азоту з ґрунту в середньому за рік становлять (кг/га):
а) вимивання - 1-3 % від загальної кількості азоту, внесеного з добривами;
б) газоподібні витрати азоту внаслідок денітрифікації, вивітрювання та інших процесів - 15-25 % від загальної кількості азоту внесеного з добривам.
Розрахунок балансу поживних елементів у ґрунтах сівозміни привести у вигляді таблиці (додаток Т).
В сучасних умовах для підвищення родючості ґрунту та досягнення стабільно високого врожаю систему добрив необхідно поліпшувати, щоб ліквідувати дефіцит усіх елементів живлення, особливо азоту і калію.
Виходячи із всього вищесказаного, необхідно дати оцінку балансу поживних елементів у ґрунтах сівозміни і його інтенсивності.
Запитаннядо розділу 7
1.Вміст поживних речовин у грунтах та їх доступність рослинам.
2.Вміст гумусу в ґрунті, його роль і значення для родючості ґрунтів.
3.Агрохімічне обстеження ґрунтів, його роль та значення в збереженні родючості ґрунтів.
4.Баланс поживних речовин у ґрунтах господарства, району, області, країни в умовах сучасного землеробства та заходи по його поліпшенню.
5.Баланс гумусу в ґрунтах господарства, району, області, країни в умовах сучасного землеробства та заходи по його поліпшенню.
6.Комплексне агрохімічне окультурювання полів (КАХОП), заходи по його проведенню.
Розділ 8. План використання добрив у сівозміні
Для підвищення агрохімічної та економічної ефективності системи удобрення, розробленої на ротацію сівозміни, щорічно складають план використання добрив під урожай наступного року. Складання річного плану удобрення сільськогосподарських культур обумовлено цілим рядом причин:
1.Родючість полів сівозміни навіть у межах одного ґрунтового різновиду може значно відрізнятися. Окремі поля можуть мати різний вміст доступних форм поживних елементів, неоднакову кислотність ґрунту, механічний склад та інші показники.
2.Нагромадження органічних добрив та забезпечення мінеральними добривами може вирівнюватися в господарстві з різних причин у кожному наступному році, відповідно, може змінюватись використання добрив, передбачене системою, яка розроблена на ротацію сівозміни.
3.Зміна планових завдань щодо посіву культур, погана перезимівля озимих, що викликає пересів їх ярими або несвоєчасний посів у зв'язку з погодними умовами також вимагають уточнення розподілу добрив.
Для складання плану використання добрив у сівозміні на наступний рік і подальшого виконання курсової роботи слід взяти результати розрахунків норм добрив під сільськогосподарські культури, які визначалися за рівнем природної родючості (бальної оцінки) ґрунту.
Вихідним для складання плану використання добрив є фактичне розміщення культур у полях сівозміни в наступному році. Складання плану необхідно починати з обґрунтування строків і способів внесення, норм, доз і форм мінеральних добрив, які планується вносити. При цьому слід враховувати біологічні особливості сільськогосподарських культур (відношення їх до реакції ґрунтового середовища і концентрації ґрунтового розчину, динаміку надходження та засвоєння азоту, фосфору і калію в окремі етапи онтогенезу рослин) і грунтово-кліматичні умови господарства та результати балансів поживних елементів та гумусу.
В плані використання добрив у сівозміні слід насамперед визначити норму і місце внесення гною та інших органічних добрив. В зернових сівозмінах їх вносять під озимі; в зерново-просапних - під просапні й озимі; в сівозмінах з технічними культурами - під попередники або безпосередньо під ці культури; в овочевих - під культури, які найбільш продуктивно реагують (огірки, цибуля).
В плані використання добрив передбачається розподіл розрахункових норм мінеральних добрив, зокрема NРК, мікродобрив, а також бактеріальних добрив, стимуляторів росту рослин для внесення у вигляді основного, передпосівного, припосівного (рядкового) і підживлення. Слід враховувати, що найбільш ефективним є основне і передпосівне удобрення. Обов'язково необхідно планувати припосівне внесення добрив. Внесення добрив у підживлення повинно бути обґрунтоване особливостями біології (онтогенезу) й агротехніки вирощування сільськогосподарської культури.
План розподілу (використання) добрив у сівозміні привести у вигляді таблиці (додаток О). Після заповнення даної таблиці необхідно по кожному полю сівозміни детально викласти у вигляді таблиці (додаток П) такі дані:
1) агрономічно обґрунтований вибір форм мінеральних добрив відповідно до розрахункових норм та доз при різних строках і способах їх внесення;
2) використання машин та знарядь (із зазначенням марок) для внесення добрив та глибину їх заробки в грунт;
3) перерахувати розраховану кількість добрив, внесених під дану сільськогосподарську культуру в той чи інший строк із діючої
речовини у фізичну вагу.
Сільське господарство хоч і носить сезонний характер, проте мінеральні добрива вносяться в грунт майже круглий рік. Тому складають календарний план внесення добрив на всю площу сівозміни. Такий план дає змогу визначати потребу в добривах у найважливіші періоди проведення польових робіт та раціональніше використовувати транспортні і робочі засоби по внесенню добрив, виконанню інших робіт. По суті, календарний план є робочим планом, він дозволяє контролювати виконання передбачених завдань по використанню добрив у сівозміні. При складанні календарного плану слід використовувати символи мінеральних добрив (додаток І).
Після закінчення розділу проаналізувати організаційні та агротехнічні умови виконання розроблених планів і відповісти на запитання.
Запитання до розділу 8
1. Повітряне і кореневе живлення рослин, їх взаємозв'язок.
2. Вплив умов зовнішнього середовища та ґрунтових мікроорганізмів на засвоєння поживних речовин рослинами.
3. Відношення рослин до умов живлення в різні періоди їх росту і розвитку.
4. Строки, способи, норми і дози внесення азотних, фосфорних і калійних добрив під сільськогосподарські культури.
5. Особливості живлення та удобрення озимої пшениці й озимого жита.
6. Особливості живлення і удобрення ярої пшениці, ячменю, вівса.
7. Особливості живлення і удобрення зернобобових культур.
8. Особливості живлення і удобрення круп'яних культур.
9. Особливості живлення і удобрення кукурудзи і соняшнику.
10.Особливості живлення і удобрення цукрових і кормових буряків.
11.Особливості живлення і удобрення картоплі і овочевих культур.
12.Особливості живлення і удобрення плодових і ягідних культур.
13.Особливості живлення і удобрення багаторічних злакових і бобових трав.
14.Діагностика живлення рослин.
