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 1). 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 2 – 10.
В зависимости от содержания фосфора и калия в почве коэффициенты возмещения выноса фосфора и калия дифференцируются по группам (табл. 1). Коэффициенты возмещения выноса азота разработаны с учетом данных по влиянию азотных удобрений на урожай и качество сельскохозяйственных культур.
Т а б л и ц а 1. Группы по содержанию подвижных форм фосфора и калия
В почве (0,2 М HCl – по Кирсанову)
| Груп- па | 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 |
Т а б л и ц а 2. Оптимальные параметры агрохимических свойств почв
| Гранулометрический состав почвы | рНKCl | 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 |
С целью регулирования содержания в почвах элементов питания и более эффективного использования удобрений для почв с оптимальным содержанием Р2О5 и К2О (табл. 2) дозы фосфорных и калийных удобрений рассчитываются на уровне, необходимом для получения планируемых урожаев и поддержания плодородия почвы на оптимальном уровне. 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 (ДN) выполняется по следующей формуле:
| В ´ (Уб + Уп) ´ (Квб - УпПк) ДN = ---------------------------------------- – Бп, |
гдеВ – нормативный (удельный) вынос питательных веществ с 10 ц основной и соответствующего количества побочной продукции, (приложение 1), кг;
Уб – базовая (минимальная) урожайность (приложения 2, 3, 4), ц/га;
Уп – планируемый прирост урожайности, ц/га;
Квб – коэффициент возврата при базовой урожайности (приложения 2, 3, 4) , %;
Пк – поправочная величина к коэффициенту возврата (приложения 2, 3, 4);
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 (ДР2О5) выполняется
По формуле
| В ´ (Уб + Уп) ´ (Квб - УпПк) ´ КрН ДР2О5 = ------------------------------------------------- + Крад, |
гдеУб – базовая (минимальная) урожайность, (приложения 5, 6, 7), ц/га;
Квб – коэффициент возврата при базовой урожайности, (приложения 5, 6, 7), %;
Пк – поправочная величина к коэффициенту возврата (приложения 5, 6, 7);
КрН – коэффициент корректировки дозы Р2О5 в зависимости от степени кислотности почвы (при рНKCl < 5,0 – КрН = 1,2; при рНKCl 5,1 – 5,5 – КрН = 1,1; при рНKCl > 5,5 – КрН = 1,0);
Крад – дополнительная потребность в фосфорных удобрениях на загрязненных радионуклидами почвах (приложение 11).
Расчет доз калийных удобрений (ДК2О) выполняется следующим образом
| В ´ (Уб + Уп) ´ (Квб - УпПк) ´ КрН ДК2О = ------------------------------------------------- + Крад, |
гдеУб – базовая (минимальная) урожайность (приложения 8, 9, 10), ц/га;
Квб – коэффициент возврата при базовой урожайности (приложения 8, 9, 10), %;
Пк – поправочная величина к коэффициенту возврата (приложения 8, 9, 10);
КрН – коэффициент корректировки дозы К2О для культур-кальциефобов (картофель, лен, люпин) в зависимости от степени кислотности почвы (при рНKCl < 5,6 – КрН = 1,0;
при рНKCl 5,6 – 6,0 – КрН = 1,1; при рНKCl > 6,0 КрН = 1,2);
Крад – дополнительная потребность в калийных удобрениях на загрязненных радионуклидами почвах (приложение 12).
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:
| Дnpk = (Н0Т0 + Н1Т1), |
гдеДnpk– доза азота, фосфора и калия, содержащаяся в органических удобрениях;
Но – доза органических удобрений в год возделывания культуры, т/га;
То – количество элементов питания, используемое из одной тонны органических удобрений в год их внесения (приложение 13), кг;
Н1 – доза органических удобрений под предшественник, т/га;
Т1 – количество элементов питания, используемое из одной тонны органических удобрений во второй год действия (приложение 13), 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 14).
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 Но – доза органических удобрений, планируемая под возделыва-емую культуру, т/га;
То – количество элементов питания, используемое из одной тонны органических удобрений в год их внесения (приложение 13), кг;
Н1 – доза органических удобрений, внесенная под предшествующую культуру, т/га;
Т1 – количество элементов питания, используемое из одной тонны органических удобрений во второй год действия (приложение 13), кг.
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 перевода рассчитанных доз азотных, фосфорных и калийных удобрений в действующем веществе на физический вес необходимо использовать содержание питательных веществ в удобрениях, приведенное в приложении 16, а также следующие формулы:
| Д Н = --------- ´ 100, С | НС Д = -------, |
где Н – доза удобрения в физическом весе, кг/га;
Д – доза удобрения в действующем веществе, кг/га;
С – содержание питательных веществ в удобрении, %.