Проектирование систем применения удобрений
Снижение себестоимости продукции растениеводства всегда была и остается главной задачей сельскохозяйственных товаропроизводителей. Следует учесть, что вопросы себестоимости очень тесно сопряжены с плодородием почв и во многом связаны с вопросами химизации сельского хозяйства. Особую роль в этой сфере приобретает проектирование систем применения удобрений, так как только с их помощью можно решать подобные задачи. На основании материалов агрохимического картографирования можно получить максимальную прибыль от использования удобрений и тем самым снизить себестоимость растениеводческой продукции.
По заданию заказчика проект на применение удобрений разрабатывают государственные центры (станции) агрохимической службы.
Составление плана начинают с определения полей для внесения органических удобрений, учитывая при этом, что дальность их перевозки не должна превышать 5 км. Количество органических удобрений в хозяйстве расчитывается по нормативным показателям (табл. 5.2 и 5.3). Органические удобрения оказывают непосредственное влияние на гумусированность, агрофизические, водные, воздушные, биологические и другие свойства почвы. По содержанию питательных веществ они являются полными, всесторонне действующими удобрениями. К наиболее ценным видам относят навоз, навозную жижу, компосты.
Лучшим местом внесения твердых органических удобрений в севооборотах являются паровые поля, пропашные и овощные культуры. Дозы органических удобрений рассчитывают в зависимости от типа почвы, обеспеченности элементами питания растений, выращиваемой культуры и планируемого урожая. Следует учитывать также последействие органических удобрений (табл. 5.4) и коэффициенты использования из них элементов питания (табл. 5.5). Средние дозы навоза по группам культур различны (табл. 5.6) и устанавливаются с учётом агрохимических свойств почвы.
Органические удобрения вносят прямоточной и перевалочной технологиями, применяемыми в зависимости от расстояний перевозки, дозы внесения и наличия техники в хозяйстве. При прямоточной технологии внесения органики удобрения загружают на месте хранения непосредственно в агрегаты (навозоразбрасыватели), которые транспортируют и с колес вносят их в поля. Этот способ считается рациональным для внесения органических удобрений в прифермских севооборотах на расстоянии до 4 км. Перевалочный способ применяется при перевозках органических удобрений на расстоянии более 4 км.
Птичий помет по своему действию превосходит навоз и приближается к минеральным удобрениям. Помет рекомендуется вносить 1 раз в 4 года, в дозах по 3–5 тонн на 1 га, при влажности 30-40 %. Средний коэффициент использования питательных веществ в год действия составляет: азота – 30 %, фосфора – 40 %, калия – 90 %.
Для условий Красноярского края оптимальными сроками вывоза навоза на поля являются май – июнь под поздние посевы, июль – в пары, август – октябрь – под зяблевую вспашку.
Навоз следует равномерно разбрасывать по полю с применением навозоразбрасывателей. Размещение навоза кучами и применение бульдозеров для его распределения по полю ведёт к формированию пестроты почвенного плодородия и неравномерности созревания сельскохозяйственных культур, что значительно снижает эффективность применения органических удобрений. Во избежание потерь азота навоз необходимо сразу заделывать в почву.
Таблица 5.2 – Примерное количество навоза, получаемого в год от взрослого животного, т
| Животное | Продолжительность стойлового периода, дни | |||
| 240-220 | 220-200 | 200-180 | Менее 180 | |
| Подстилочный навоз | ||||
| Крупный рогатый скот | 9-10 | 8-9 | 6-8 | 4-5 |
| Лошади | 7-8 | 5-6 | 4-4,5 | 2,5-3 |
| Овцы | 1,0 | 0,9 | 0,6-0,8 | 0,4-0,5 |
| Свиньи | 1,5-2,0 | 1,2-1,5 | 1,0-1,2 | 0,8-1,0 |
| Бесподстилочный навоз | ||||
| Крупный рогатый скот | 2,5 | 2,0 | 1,5 | |
| Свиньи | 0,5 | 0,3 | 0,25 | 0,2 |
Таблица 5.3 – Годичное поступление птичьего помета от 1 головы (кг) и его химический состав (% на сырое вещество)
| Вид птицы | Выход помета | С использо-ванием под-стилки | Влажность | N | Р2O5 | K2O | CaO |
| Куры | 6-7 | 1,5 | 1,4 | 0,5 | 1,1 | ||
| Утки | 7-9 | 35-40 | 0,6 | 0,8 | 0,3 | 1,0 | |
| Гуси | 10-12 | 50-60 | 0,6 | 0,5 | 0,8 | 0,6 | |
| Индейки | 10-11 | 48-52 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,6 |
Таблица 5.4– Действие и последействие органических удобрений
| Годы действия | Потребление из 1 т, кг | ||
| N | P2O5 | K2O | |
| Навоз КРС на соломенной подстилке | |||
| 0,9 0,5 0,25 | 0,5 0,15 0,10 | 2,2 0,9 0,70 | |
| Полужидкий навоз КРС | |||
| 0,8 0,4 0,25 | 0,3 0,1 0,05 | 2,0 0,7 0,60 | |
| Полужидкий свиной навоз | |||
| 0,7 0,3 0,2 | 0,3 0,1 0,1 | 2,4 0,8 0,6 | |
| Жидкий навоз КРС | |||
| 0,8 0,3 0,2 | 0,25 0,1 0,05 | 1,2 0,4 0,3 | |
| Жидкий свиной навоз | |||
| 0,7 0,2 0,1 | 0,3 0,1 0,05 | 1,8 0,5 0,4 | |
| Навозная жижа | |||
| 0,8 0,2 | 0,2 0,1 | 1,8 0,6 |
Таблица 5.5 – Коэффициенты использования питательных веществ из органических удобрений
| Годы действия | Коэффициенты использования, % | ||
| N | P2O5 | K2O | |
| Навоз КРС | |||
| Итого | |||
| Торфо-навозный компост 1:1 | |||
| Итого | - - | ||
| Торфо-навозный компост 3:1 | |||
| Итого | - - | ||
| Торфо-минеральный компост | |||
| Жидкий навоз КРС | |||
| Навозная жижа КРС | |||
| - | |||
| Птичий помет | |||
Таблица 5.6 – Ориентировочные средние дозы внесения органических удобрений под различные группы культур, т/га
| Культура | Навоз | Компост | |||
| подстилочный | бесподстилочный | торфо-навозный | торфо-жижевый | торфо-пометный | |
| пар | 30-50 | 40-60 | 60-80 | 50-60 | 60-80 |
| пропашные | 40-60 | 60-80 | 40-50 | 40-60 | 20-30 |
| мн. травы | - | 60-80 | - | - | - |
| од.травы | 30-50 | до 100 | - | - | 20-30 |
Органические удобрения можно внести как с осени под зябь, так и весной под культивацию. Внесение твердых органических удобрений осуществляют машинами: РТУ, РОУ, ПРТ, Торнадо (JOSKIN), JOHN DEERE и др., жидких — МЖУ, PITON и др. При внесении органических удобрений важно следить за равномерным их разбрасыванием и заделкой в почву. Равномерность необходима для избежания очагов с высокой концентрацией питательных элементов, приводящих к гибели растений. Органические удобрения рекомендуется вносить сроком хранения не менее 6 месяцев.
Проектирование применения минеральных удобрений.
На основании разработанных градаций обеспеченности питательными элементами растений почвы нуждаются в первоочередном применении:
· азотных удобрений - при содержании в пахотном слое ниже 12 мг N-NО3 на 1 кг почвы перед уходом в зиму или весной перед посевом;
· фосфорных удобрений - при содержании в пахотном слое в мг Р2О5 на 100 г почвы: менее 15-20 по Кирсанову на серых лесных и дерново-подзолистых почвах, менее 10-15 по Чирикову на чернозёмах и других нейтральных почвах, менее 3-4,5 по Мачигину на карбонатных почвах, менее 35-45 по Кирсанову на торфяных почвах;
· калийных удобрений – при содержании в пахотном слое в мг К2О на 100 г почвы: менее 15-20 по Кирсанову на серых лесных и дерново-подзолистых почвах, менее 9-11 по Чирикову на чернозёмах и других нейтральных почвах, менее 30-40 по Мачигину на карбонатных почвах, менее 25-30 по Кирсанову на торфяных почвах.
Дозы азота, фосфора и калия (кг/га) на конкретный участок (поле) определяют с учетом планируемой культуры и урожайности, учитывая при этом последействие удобрений:
-дозу фосфорных и калийных удобрений снижают на 30%, если в предыдущие годы (1-2 года) вносили более 60 кг действующего вещества (д.в.) минеральных удобрений под зерновые;
-при использовании в этом и предыдущие годы органических удобрений дозы минеральных удобрений снижают с учетом внесенных питательных веществ и коэффициента использования из органических удобрений.
При расчёте доз удолбрений на планируемый урожай следует учитывать вынос элементов питания с урожаем культур (табл. 5.7).
Таблица 5.7 – Вынос элементов питания урожаем культур
| Культуры | Основная продукция | Отношение основной продукции к побочной | Вынос на 1 ц основной продукции, кг | ||
| N | Р2O5 | K2O | |||
| Пшеница яровая | Зерно | 1:1,4 | 3,5 | 1,4 | 2,5 |
| Рожь озимая | Зерно | 1:1,7 | 3,0 | 1,4 | 2,6 |
| Овес | Зерно | 1:1,5 | 3,0 | 1,4 | 2,5 |
| Ячмень | Зерно | 1:1,5 | 3,0 | 1,3 | 2,4 |
| Гречиха | Зерно | 1:1,8 | 3,0 | 1,6 | 4,0 |
| Горох | Зерно | 1:1,5 | 6,8 | 1,9 | 3,0 |
| Вика | Зерно | 1:1,6 | 6,6 | 1,8 | 2,8 |
| Просо | Зерно | 1:1,8 | 3,3 | 1,0 | 3,4 |
| Кукуруза | Зерно | 1:2,0 | 0,4 | 0,1 | 0,4 |
| Картофель | Клубни | 1:1,2 | 0,66 | 0,36 | 0,9 |
| Люцерна в цвету | Сено | - | 2,6 | 1,1 | 2,2 |
| Клевер | Сено | - | 2,5 | 1,0 | 2,1 |
| Кострец безостый | Сено | - | 1,6 | 0,8 | 2,4 |
| Однолетние травы | Сено | - | 2,0 | 0,8 | 2,4 |
| Сахарная свекла | Корнеплоды | 1:1,0 | 0,6 | 0,2 | 0,75 |
| Кормовая свекла | Корнеплоды | 1:1,0 | 0,4 | 0,13 | 0,46 |
| Капуста поздняя | Кочаны | 5:1,0 | 0,42 | 0,15 | 0,7 |
| Томаты | Плоды | 1,5:1,0 | 0,3 | 0,28 | 0,37 |
| Огурцы | Плоды | 4:1 | 0,4 | 0,2 | 0,5 |
| Морковь | Корнеплоды | 1:1 | 0,21 | 0,13 | 0,43 |
| Свекла столовая | Корнеплоды | 1:1 | 0,4 | 0,16 | 0,65 |
| Лук | Луковица | 1,2:1,0 | 0,2 | 0,14 | 0,29 |
| Редис | Корнеплоды | 1,2:1,0 | 0,32 | 0,14 | 0,34 |
После определения доз минеральных удобрений рассчитывают потребность в действующем веществе азота, фосфора и калия на всю площадь участка.
Важным моментом является подбор ассортимента минеральных удобрений, которые характеризуются как разным содержанием питательных веществ, так и различным их соотношением.
Здесь следует руководствоваться следующим: если определенные дозы по азоту и фосфору практически одинаковы, то используют удобрения, в которых отношение питательных веществ 1:1 (NP), если дозы значительно различаются, например, больше требуется внести фосфора, то подбирают туки, в которых соотношение N:P сдвинуто в сторону фосфора (аммофос, диаммоний фосфат и др.). Недостаток питательных веществ при использовании сложных удобрений восполняется простыми азотными, фосфорными, калийными.
Например, если требуется внесение одного питательного вещества, то вносят простые удобрения. Из азотных - это аммиачная селитра (34%-содержание азота), азотно-магниевое удобрение (33%), сульфат аммония (21%), карбамид (46%). Из калийных – калий хлористый гранулированный (содержание калия 58-60%). Из фосфорных – суперфосфат, но поскольку он в Красноярский край не поступает, его рекомендуется заменить аммофосом.
В таблице 5.8 приведены ориентировочные дозы минеральных удобрений под различные группы культур с учётом содержания элементов питания в почве. Точные дозы под конкретные культуры следует рассчитывать в соответствие с агрохимическими показателями почвы засеваемого поля, планируемого уровня урожайности, обеспеченности почвы влагой.
Таблицв 5.8 - Дозы минеральных удобрений под различные группы культур при разном содержании
питательных веществ в почве, кг/га д.в.
| Номер группы | Содержание | Питательные вещества | |||||||||||||||
| N | P | K | N | P | K | N | P | K | N | P | K | N | P | K | |||
| Зерновые | |||||||||||||||||
| Урожай, ц/га | |||||||||||||||||
| 1-2 (I) | очень низкое и низкое | - | - | ||||||||||||||
| 3-4 (II) | среднее и повышенное | - | - | - | |||||||||||||
| 5 (III) | высокое | - | - | - | - | - | - | - | |||||||||
| 6 (III) | очень высокое | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||||||
| Силосные, в т.ч. кукуруза | |||||||||||||||||
| Урожай, ц/га | |||||||||||||||||
| 1-2 (I) | очень низкое и низкое | посев не планировать | |||||||||||||||
| 3-4 (II) | среднее и повышенное | - | |||||||||||||||
| 5-6 (III) | высокое и очень высокое | - | - | - | - | - | |||||||||||
| Однолетние травы | |||||||||||||||||
| Урожай, ц/га | 20/80* | 25/100* | 30/120* | 35/140* | 40/160* | ||||||||||||
| 1-2 (I) | очень низкое и низкое | посев не планировать | |||||||||||||||
| 3-4 (II) | среднее и повышенное | - | - | - | - | ||||||||||||
| 5-6 (III) | высокое и очень высокое | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||||
| Многолетние травы | |||||||||||||||||
| Урожай, ц/га | 20/80* | 25/100*0 | 30/120* | 35/140* | 40/160* | ||||||||||||
| 1-2 (I) | очень низкое и низкое | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||||||
| 3-4 (II) | среднее и повышенное | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||||||
| 5-6 (III) | высокое и очень высокое | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |||||
Примечание: при внесении органических удобрений следует учесть их прямое действие и последействие в течение 2-х лет
При необходимости внесения азота и фосфора вносят сложные двухкомпонентные удобрения, такие как аммофос (соотношение азота и фосфора 1:4), диаммоний фосфат (1:2, 6). При недостатке в почве трех питательных веществ можно применять сложные трехкомпонентные удобрения - диаммофоска (1:2, 6:2, 6), азофоска (1:1:1).
Для определения количества конкретного вида удобрений в центнерах физического веса (ф.в.) на 1 га пользуемся формулой для расчета:
Д = (A : В) х 100 где,
Д – доза удобрений в физическом весе, кг/га,
А – доза удобрений в действующем веществе, кг/га,
В – процент содержания питательных веществ в удобрении.
По этой формуле ведут расчет простых удобрений (аммиачная селитра, азотно-магниевое удобрение, суперфосфат, хлористый калий и др.). При пересчете доз на сложные и комплексные удобрения учитывают соотношение питательных веществ в удобрениях и рекомендуемых дозах азота, фосфора и калия.
При выборе оптимальных сроков и способов внесения минеральных удобрений следует учитывать необходимость сочетания их внесения с другими агротехническими приемами (вспашка, предпосевная обработка, посев, междурядная обработка почвы, обработка посевов пестицидами и др.), что будет способствовать уменьшению материальных и энергетических затрат.
В условиях хозяйства основные дозы минеральных удобрений можно вносить как весной под предпосевную обработку, так и осенью под основную. Осенью азотные удобрения вносятся в форме сульфата аммония, так как другие формы легкоподвижны и большая их часть ко времени вегетации культур мигрирует из корнеобитаемого слоя. Наиболее экономически выгодно внесение минеральных удобрений при посеве с помощью посевных комплексов.
В почву удобрения вносят различными способами. Разбросной применяется при использовании не гранулированных или высоких доз гранулированных минеральных удобрений, а также органических удобрений. Внесение минеральных удобрений осуществляется с использованием рассеивателей центробежного типа: РУ-1600, РУ-7000А, МТТ-4У; AMAZONE: ZA-M серии 2-АМ или ZC-B7001; BOQBALLE: M1 или DZ; BREDAL: К-45 или К-105 или комбинированным агрегатом с пневмоподачей туков: СУ-900 + Дискатор, при этом удобрения одновременно заделываются в верхний слой почвы на глубину до 15 см.
Наиболее эффективным считается внутрипочвенное внесение гранулированных простых, сложных и комплексных удобрений, а также их тукосмесей. При небольших стартовых дозах (20 - 30 кг/га д.в.) удобрения вносят при посеве с семенами локально-ленточным способом, используя для внесения машины ППМ-Обь-4ЗТ, СКП-2,1 Омичка, СЗС-2,1 или одноконтурные посевные комплексы JOHN DEERE-1830/1835, при локально-рядковом способе - ПК ТОМЬ-10. При посеве вносят и основные дозы сложных и комплексных удобрений и их тукосмеси с простыми гранулированными удобрениями, не допуская соприкосновения удобрений с семенами. Туки должны располагаться глубже семян или в стороне от них на расстоянии не менее 5 см. Для этого используют двухконтурные посевные комплексы JOHN DEERE-730 и др.
При составлении плана применения удобрений в первую очередь следует удобрять наиболее рентабельные сельскохозяйственные культуры, характеризующиеся высокой отзывчивостью на минеральные туки. Из имеющегося в крае ассортимента удобрений предпочтение следует отдавать аммофосудля ликвидации дефицита фосфора под пшеницу по пару; аммофосу + аммиачной селитре, тукосмесям и т. д.при внесении под пшеницу и овес после зерновых предшественников, после которых в почве остается небольшое количество нитратного азота.
Внесение стартовых доз фосфорных удобрений (10-20 кг/га) под зерновые культуры при посеве является обязательным условием, поскольку на первых этапах развития растений, содержащийся в почве малоподвижный фосфор практически не усваивается слабой корневой системой растений.
Калийные удобрения в виде сернокислого или хлористого калия целесообразно внести под зерновые культуры, где прогнозируется получить урожай не менее 35-45 ц/га зерна. Под однолетние и многолетние травы на сено и сенаж рекомендуется внесение 1,5 ц/га аммиачной селитры врезанием или 2 ц/га сульфата аммония в разброс с последующей заделкой.
Следует помнить, что рациональное и экологически обоснованное использование удобрений возможно только при строгой регламентации - неукоснительном соблюдении агротехнических, экологических и экономических требований к дозам, срокам и способам внесения, качеству работ при транспортировке, хранении, складской переработке и внесении удобрений применительно к конкретным природно-хозяйственным условиям.