Расчет оптимальных доз минеральных удобрений
Лапа В. В., Цыганов А. Р., Босак В. Н., Вильдфлуш И. Р.,
Р. 248 Расчет доз удобрений на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур: Учебное пособие. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2003. - 40 с.
ISBN 985-467-075-9
В учебном пособии приводится усовершенствованный метод расчета доз минеральных удобрений с использованием коэффициентов возврата и поправочных величин на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур на дерново-подзолистых и торфяно-болотных почвах. Усовершенствованный метод расчета доз минеральных удобрений рекомендуется как для компьютерной разработки системы удобрения, так и использования непосредственно в производстве.
Учебное пособие предназначено для студентов и преподавателей аграрных учебных заведений, а также специалистов агрохимической службы.
Таблиц 5. Библиогр. 11.
Рецензенты: Л. А. Веремейчик, канд. с.-х. наук, доцент, зав. кафедрой основ агрономии Белорусского государственного аграрного технического университета;
Ф. Н. Леонов, канд. с.-х. наук, доцент, зав. кафедрой агрохимии и почвоведения Гродненского государственного аграрного университета.
УДК 631.82:631.559
ББК 40.40:41.47
© В.В. Лапа, А.Р. Цыганов,
В.Н. Босак, И.Р. Вильдфлуш, 2003
ISBN 985467- 065 - 9 © Белорусская государственная
сельскохозяйственная академия, 2003
ВВЕДЕНИЕ
Определение оптимальных доз удобрений под сельскохозяйственные культуры – одна из главнейших задач агрохимии. Оптимальные дозы должны обеспечивать получение высокого урожая с благоприятным качеством продукции при повышении или сохранении почвенного плодородия и не представлять опасности для окружающей среды.
При определении доз удобрений учитывают величину планируемого урожая, его качество, вынос элементов питания растениями, биологические и сортовые особенности возделываемых культур и их отзывчивость на удобрения, содержание в почве доступных для растений питательных элементов, предшествующие культуры, их агротехнику.
Для определения доз минеральных удобрений в агрохимической практике используют следующие методы:
балансовые – на основе данных выноса урожаем питательных элементов и коэффициентов их использования из почвы и удобрений;
по результатам полевых опытовс применением поправочных коэффициентов на агрохимические свойства почв, а также с учетом действия других факторов, определяющих эффективность удобрений;
нормативные– по нормативам затрат минеральных удобрений на единицу урожая или на прибавку урожая;
математические – на основе производственных функций в системе “почва – растение – удобрение”;
целенаправленного регулирования плодородия почв.
Все методы расчета доз удобрений можно разделить на две группы:
а) на получение планируемых урожаев сельскохозяйственных культур;
б) для проведения комплексного агрохимического окультуривания полей.
В первом случае в методиках расчетов применяются коэффициенты использования питательных элементов из почвы и удобрений, коэффициенты возмещения выноса, нормативы затрат удобрений, производственные функции.
При расчете доз удобрений для агрохимического окультуривания полей преследуется цель довести содержание питательных элементов в почве до оптимальных или заданных параметров. При этом используются нормативы изменения их содержания на 10 мг на 1 кг для различных типов почв, установленные на основании длительных полевых опытов с удобрениями [1, 11].
Дозы минеральных удобрений Д (кг/га) с применением коэффициентов использования питательных элементов из удобрений и почвы рассчитываются по формуле
| 100УВ – ПКп Д = -----------------------, Ку |
где У – планируемая урожайность, т/га;
В – нормативный вынос элементов с 1 т основной и соответствующим количеством побочной продукции, кг;
П – содержание питательных элементов в пахотном слое почвы, кг/га;
Кп и Ку – коэффициенты использования питательных элементов соответственно из почвы и удобрений, %.
При использовании нормативов затрат удобрений на единицу урожая применяют следующую формулу:
| Д = УН1К, |
где Д – доза удобрений, кг/га;
Н1 – нормативы затрат удобрений на единицу урожая, кг/ц;
К – поправочный коэффициент на содержание подвижного фосфора и калия в почвах (при расчете доз азотных удобрений К=1).
Формула для расчетов доз удобрений по нормативам затрат на единицу прибавки урожая имеет следующий вид:
| Д = УпН2К, |
где Уп – планируемый прирост урожайности за счет удобрений, ц/га;
Н2 – нормативы затрат удобрений на единицу прибавки урожая, кг/ц.
Общую дозу фосфорных и калийных удобрений при агрохимическом окультуривании полей за ротацию севооборота или другой период времени рассчитывают по формуле
| Д = 0,1(С1 – С2)Н, |
где С1 и С2 – соответственно планируемое и фактическое содержание питательных элементов в почве, мг/кг;
Н – нормативная доза питательного элемента сверх выноса его с урожаем для увеличения содержания на 10 мг/кг почвы, кг/га.
В сельскохозяйственном производстве чаще других используется балансовый метод определения доз минеральных удобрений с использованием коэффициентов возврата (коэффициентов возмещения выноса), который позволяет рассчитать оптимальную дозу удобрений для сельскохозяйственных культур как в целом по хозяйству, так и для конкретного поля или отдельно удобряемого участка [2, 4, 5, 6].
Для расчета доз минеральных удобрений по коэффициентам возмещения выноса используется следующая формула:
| УВКв Д = -----------, |
где Кв – коэффициент возмещения выноса, %;
В – нормативный вынос, кг.
Коэффициент возмещения выноса питательных элементов урожаем (Кв) определяется как отношение оптимальной дозы удобрения (Допт) по результатам полевых опытов (кг/га д.в.) к выносу питательных элементов урожаем (Вопт, кг/га) в оптимальном варианте (Кв = Допт : Вопт). Величина коэффициентов возмещения зависит от типа и гранулометрического состава почв, запасов в них фосфора и калия, биологических особенностей растений.
Существующий вариант расчетов, применяемый в настоящее время в аграрном производстве, был разработан Белорусским НИИ почвоведения и агрохимии в 1993 г. [1, 8]. В нем был реализован практически весь потенциал результатов агрохимических исследований, проведенных в 1975 – 1993 гг. научными учреждениями Республики Беларусь.
За прошедший период был проведен ряд новых агрохимических исследований в части совершенствования системы удобрения сельскохозяйственных культур, которые позволили внести ряд изменений, существенно улучшающих прежний вариант расчетов доз удобрений. Разработаны усовершенствованные коэффициенты возврата элементов питания, дифференцированные по интервалу урожайности возделываемых культур до 1 ц/га, что позволяет более точно определять потребность в минеральных удобрениях. По ряду сельскохозяйственных культур уточнены и дополнены прежние нормативы выноса элементов питания. Для загрязненных в результате аварии на ЧАЭС радионуклидами почв, которые находятся в сельскохозяйственном использовании, разработаны параметры дополнительной потребности в фосфорных и калийных удобрениях, соответствующие принятым в настоящее время в Республике Беларусь нормативным документам [7, 9].
РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНЫХ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Дозы минеральных удобрений (азотных, фосфорных, калийных) под сельскохозяйственные культуры рассчитываются балансовым методом с использованием коэффициентов возврата элементов питания и поправочных величин к коэффициентам возврата. При расчетах учитываются биологические особенности культурных растений (вынос элементов питания с 10 ц основной и соответствующего количества побочной продукции, способность растений усваивать элементы питания из почвы, минеральных и органических удобрений, симбиотическая фиксация азота), почвенно-агрохимические условия (тип и гранулометрический состав почвы, степень кислотности, содержание гумуса, подвижных форм фосфора, калия, а также микроэлементов), уровень планируемых урожаев, вид и количество вносимых органических удобрений под основную и предшествующую культуру.
Коэффициенты возмещения выноса элементов питания и поправочные величины к ним разработаны на основании обобщения полевых опытов с удобрениями, проведенными научно-исследователь-скими учреждениями Республики Беларусь в течение 1986 – 2002 гг. с использованием интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.