Меню Рубрики

Необходимо выяснить какое влияние оказывают различные дозы удобрений

«Изучение действия удобрений (виды и дозы) на урожайность и качество картофеля»

Сельскохозяйственное производство всегда опиралось на опыт и навыки, полученные из поколений в поколения, а так же неразрывно связывалось с научными знаниями. Со временем изменялись потребности, задачи, а все накопленные научные знания требовали систематизации, а многие и доказательства своей достоверности. Все большую необходимость приобретали и развивались методы исследования почвы, растений и удобрений, а так же их взаимодействие.

На данный момент главной целью сельскохозяйственного производства является получение максимальных урожаев надлежащего качества. Много составляющих затрагивается для достижения этого. Это селекция более продуктивных сортов культур, разработка новых систем применения удобрений, усовершенствование сельскохозяйственной техники, использование пестицидов, а так же хранение и переработка полученной продукции. Все это задачи, которые стоят в настоящее время перед агрономическими науками.

Учитывая огромную площадь нашей страны, а, следовательно, большое разнообразие почвенных и климатических условий, внедрение новых удобрений, систем обработки почвы и т.д. необходимо сопоставлять с условиями окружающей среды. Более детальное изучение роста растения и его отношения к условиям среды помогают произвести агрохимические исследования.

Одним из важнейших методов определения плодородия почв, количественной оценки агротехнической эффективности удобрений является полевой опыт .

Полевой опыт – исследования в полевой обстановке для установления действия удобрений на рост, развитие и урожайность культур, качество получаемой продукции и показатели плодородия почв. Это биологический метод изучения реакции возделываемых культур на испытываемые виды, дозы, сроки и способы применения удобрений в различных почвенно-климатических и агротехнических условиях, без точной характеристики которых результаты опыта не могут быть распространены на другие, аналогичные по указанным признакам территории. Эти обстоятельства обусловливают целесообразность и необходимость различного и обязательного сочетания в полевых опытах метеорологических, почвенных, биологических, химических, физико-химических и других методов исследований. Все это необходимо для определения типичности, точности, достоверности полученных результатов, возможности их распространения на другие территории, а также для квалифицированной трактовки результатов и выводов о потреблении растениями питательных элементов из почв и удобрений и баланса их, об изменении качества получаемой продукции и пищевого режима почв, агрономической, экономической и энергетической эффективности изучаемых факторов и т.д.

Результаты полевых опытов используют не только в науке, но и в практике для внедрения в сельскохозяйственное производство и определения объемов, видов и форм минеральных удобрений, мелиорантов и других химических средств, применяемых в сельском хозяйстве, а также машин и механизмов для качественного применения удобрений и мелиорантов.

Широкий круг вопросов питания растений был разрешен с помощью вегетационного метода .

Выращивание растений в различных сосудах в искусственных условиях в специальных сооружениях (фитотрон, вегетационный домик, теплица, огражденные сеткой или прозрачной пленкой стеллажи) называют вегетационным методом исследований или вегетационным опытом. Этот метод позволяет детально расчленить и выявить роль и значение отдельных факторов в жизни растений при регулируемых (в разной степени в зависимости от сооружений) условиях влажности, освещенности, температуры и питательного режима в сочетании с детальными химическими, физиологическими и другими исследованиями, возможности которых трудно переоценить. Д.Н. Прянишников подчеркивал, что «задачей вегетационного метода является вскрытие существа процессов и уяснение значения отдельных факторов, прежде всего роли растения, почвы и удобрения в условиях, наиболее благоприятных для выявления этой роли».

Вегетационный опыт позволяет при необходимости изменить основные факторы жизни растений и тем самым быстрее и точнее, чем в полевом опыте, установить искомые закономерности взаимодействия растений, почвы и удобрений. Вместе с тем вегетационный метод не может заменить полевых опытов, так как условия возделывания растений в вегетационном сосуде существенно отличаются от полевых. Ценность вегетационных опытов заключается не в замене ими полевых, а в том, что полученные в них результаты позволяют понять причины тех явлений, которые наблюдаются в полевых опытах.

В зависимости от целей и задач исследований используют разные модификации вегетационного метода: почвенные, песчаные, водные культуры и гидропонику. Для решения специфических вопросов применяют и другие модификации: сменных или текучих растворов, изолированного питания, стерильных культур и др.

При изучении передвижения и баланса питательных веществ и влаги в естественных условиях применяют лизиметрический метод. По условиям выращивания растений этот метод занимает промежуточное положение между полевым и вегетационным методами.

Все перечисленные выше методы агрохимических исследований относятся к группе биологических. В них главным объектом изучения служит растение. По выражению Буссенго, эти методы позволяют «спращивать мнение самого растения».

Важное значение для оценки данных полевых и вегетационных опытов имеет внедрение в экспериментальную работу статистических методу установления точности опыта и достоверности полученных результатов.

Наряду с биологическими методами исследования агрохимия широко использует лабораторные методы анализа растений, почв и удобрений. Эти методы делят на химические, физические, физико-химические, микробиологические и др. Среди них особое место принадлежит методу меченых атомов с использованием радиоактивных и стабильных изотопов.

В настоящее время перед человечеством стоит очень важная задача получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур надлежащего качества. В частности при возделывании картофеля, применяя удобрения, необходимо повышать урожайность клубней и содержание крахмала в них. Картофель – одна из главных технических культур, используемых для получения крахмала, а это очень важное сырье, которое используется во многих отраслях промышленности. А также картофель очень важная пищевая культура, и его по праву называют «вторым хлебом».

В настоящее время большая часть картофеля возделывается на приусадебных участках, при этом бессменно много лет. Для реализации в продуктовых магазинах картофель в основном закупается за рубежом. Поэтому необходимо наладить производство отечественного высококачественного картофеля, чтобы он был доступен для городского населения, не имеющего дачные участки. И первый вопрос, который стоит перед земледелами – изучение влияния азота, фосфора и калия на продуктивность картофеля и его качество, чтобы в дальнейшем дать рекомендации при применении удобрений.

В связи с этим темой нашего курсового проекта является влияние различных видов и доз на урожайность и качество картофеля в условиях Смоленской области.

Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур. В мировом производстве продукции растениеводства он занимает одно из первых мест наряду с рисом, пшеницей и кукурузой. Клубни картофеля содержат около 25% сухих веществ, в том числе 14…22% крахмала, 1,4…3,0% белков, около 1% клетчатки, 0,2…0,3% жира и 0,8…1,0% зольных веществ. Картофель богат витаминами С, B1 , B2 , B6 , PP и минеральными веществами. Особенно богаты витаминами молодые клубни.

Картофель культура разностороннего использования. Благодаря содержанию в клубнях крахмала, белка высокого качества и витаминов он является исключительно важным продуктом питания человека. Его по праву называют вторым хлебом.

Клубни картофеля служат сырьем для спиртовой, крахмало-паточной, декстриновой, глюкозной, каучуковой и других отраслей промышленности. Крахмал, получаемый их картофеля, – незаменимый продукт в пищевой, текстильной и бумажной промышленности. Из 1т клубней картофеля с крахмалистостью 17,6% можно получить 112 л спирта, 55 кг жидкой углекислоты, 0,39 л сивушного масла и 1500 л барды или 170 кг крахмала и 1000 кг мезги.

Благодаря высокой приспособленности к различным условиям произрастания картофель – широко распространенная культура. Посадки картофеля за последние годы продвинулись далеко на север (до 71 о с. ш.) и на юг (до 46 о ю. ш.). Его с успехом возделывают также в горных районах. Картофель выращивают на всех континентах, в большинстве стран мира. Общая площадь его в мировом земледелии достигает 18 млн. га, а валовой сбор – более 300 млн. т. [8]

Влияние удобрений на урожай и качество картофеля.

Картофель – культура, высоко требовательная к органическим и минеральным удобрениям. Высокие урожаи картофеля получают при внесении органических и минеральных удобрений, а также известковании.

При разработке системы удобрений под картофель необходимо учитывать скороспелость сорта. Ранние сорта более отзывчивы на минеральные удобрения, они используют питательные вещества интенсивнее в короткий период. Позднеспелые сорта лучше усвают питательные вещества почвы и навоза.

При установленной норме минеральных удобрений для конкретных условий возделывания картофеля необходимо учитывать запасы питательных веществ почвы и элементов питания, вносимых с органическими удобрениями. В опытах Г.М. Ночайкиной, большой чистый доход, рентабельность и окупаемость затрат продукции были получены при совместном внесении 40 т/га торфонавозного компоста и ЫРК на планируемый урожай на уровне 30 т/га.

О высокой эффективности совместного применения органических и минеральных удобрений также свидетельствует опыты Н.М. Белоуса. [3]

На прибавку урожая от минеральных удобрений влияет окультуренность почвы. По данным Авдонина НС. и Соловьева ГА прибавка урожая клубней картофеля от полного минерального удобрения на слабоокультуренной почве в 2 раза ниже чем на средне и хорошо окультуренных почвах. Одностороннее внесение азотных удобрений снижало содержание крахмала в клубнях картофеля.

Эффективность минеральных удобрений при совместном применениис органическими удобрениями зависит как от доз применяемых органических удобрений, так и от их вида. На дерново-подзолистой песчаной почве под картофель целесообразно применение высоких доз бесподстилочного навоза без дополнительного внесения полного минерального удобрения. [3]

Влияние азотных удобрений и их дозы

Оптимальные дозы азота для среднеспелых и позднеспелых сортов картофеля колеблются от 120 до 150 кг/га при условии сбалансированности с другими элементами питания. При внесении с удобрениями 120 кг азота на 1 га в среднем на 1 кг азота получают 50–60 кг клубней. На легких супесчанных почвах при достаточном количестве влаги эффективность может быть и выше. Если азотные удобрения применяют на фоне подстилочного навоза (40–50 т/га), то доза азота необходимо снизить до 80 -90 кг/ га. Азотные удобрения при дозе внесения №120 на фоне навоза заметно снижают содержание крахмала в клубнях. [1]

Применение повышенных доз азотных удобрений также приводит к мощному развитию надземной массы, ассимиляционного аппарата растений. В связи с этим отток пластических веществ из листьев в аккумулирующие органы ослабевает, интенсивность накопления крахмала снижается. Азотные удобрения усиливают рост ботвы, что удлиняет вегетативный период, и происходит задержка созревания.

Однако, у ранних сортов картофеля, как правило, снижение крахмалистости не наблюдается, так как к уборке растения успевают закончить вегетацию. Применять под картофель повышенные дозы азотных удобрений нужно обязательно с учетом сортовых особенностей и погодных условий.

Повышение дозы азота отрицательно влияет на кулинарное качество картофеля. По данным Н.П. Кукреш, внесение под картофель более 120 кг/га азота приводило во влажные годы к потемнению клубней и ухудшению вкусовых качеств. [6]

Влияние фосфорных и калийных удобрений

Картофель отрицательно реагирует на недостаточное фосфорное и калийное питание. Фосфор способствует более быстрому формированию клубней и улучшению их качества. Под его влиянием в клубнях возрастает содержание крахмала.

Дозы фосфорсодержащих удобрений, а также отношение между элементами питания в удобрениях зависит от уровня обеспеченности почвы подвижным фосфором.

Дозы калийных удобрений под картофель зависят не только от содержания подвижного калия в почве, но и от того, для каких целей предназначены клубни. Если клубни планируется использовать для получения крахмала, то дозы калийных удобрений могут быть увеличены.

Лучше применять под картофель бесхлорные калийные удобрения. Если применяются хлорсодержащие удобрения; то их рекомендуется вносить по осени. Это обеспечит вымывание хлора из почвы за осеннее – весенний период [6].

Недостаток фосфора и калия уже в первый период роста нарушает нормальный обмен веществ, угнетает растения и резко снижает урожай и его качество.

Крахмал в картофеле основное питательное вещество, поэтому изучению влияния удобрений на содержание крахмала посвящено много исследований. Крахмалистость клубней в значительной степени зависит от снабжения растений фосфором, который принимает участие в фотосинтезе. При недостатке фосфорного питания содержание крахмала в картофеле резко падает. А в оптимальных дозах фосфорные удобрения повышают содержание крахмала в клубнях картофеля или не изменяют его. [1]

Фосфорные удобрения способствуют максимальной утилизации моносахаридов, низкому уровню их содержания, что также является показателем высокого качества картофеля. Потемнение мякоти клубней картофеля под действием фосфорных удобрений, как правило, не наблюдается кулинарные качества улучшаются и снижается содержание нитратов. [3]

Действия калийных удобрений на Крахмалистость картофеля во многом определяется формой примененного калийного удобрения. При использовании под картофель хлорсодержащего калийного удобрения хлор неблагоприятно влияет на рост и развитие картофеля, что сказывается на урожае и его качестве. Содержание крахмала при этом снижается. [1]

Применение калийных удобрений, не содержащих хлора приводит к повышению крахмалистости клубней. По данным опытов, для повышения содержания крахмалистости в клубнях следует применять сернокислый калий или хлористый калий внесенный в почву с осени; что обеспечивает вымывание хлора из почвы. [5]

Под действием калийных удобрений содержание белка в клубнях картофеля снижается или существенно не меняется. Причем калийные удобрения улучшают биологическую ценностьбелков картофеля» т. к. снижают содержание редуцирующих сахаров. [6]

На основании вышеизложенного в связи с неизученностью выноса азота, фосфора и калия цель нашего курсового проекта – получение максимального урожая картофеля надлежащего качества.

При достижении данной цели перед нами поставлены следующие задачи:

– выявление оптимальных доз удобрений;

– выявление оптимального соотношения доз азота, фосфора и калия;

– влияние различных доз азота, фосфора и калия на содержание крахмала;

– влияние различных доз азота, фосфора и калия на содержание витамина С.

Рабочая гипотеза: на основании содержания элементов питания и рекомендаций при возделывании картофеля в условиях Смоленской области на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве наибольшую урожайность картофель должен дать при соотношении азота, фосфора и калия 1:1:1,5. [7]

Климат Смоленской области умеренно-континентальный, характеризующийся сравнительно теплым летом и умеренно-холодной зимой. Среднегодовая температура воздуха колеблется в пределах от 3,5 ° до 5,0 °.

Самый холодный месяц – январь, средняя температура его колеблется от – 10 ° с северо-восточной его части до -8 ° в юго-западной. Самый теплый месяц – июль, средняя температура которого 17–18 °.

Вегетационный период (считая от весеннего до осеннего перехода среднесуточной температуры через 5 °С) длится 170–180 дней.

Сумма положительных температур за этот период вполне достаточна для созревания различных с.-х. культур умеренной зоны.

Количество осадков за год значительное и колеблется от 530 до 650 мм.

Наиболее влажный – летний период (выпадает 40% годовой нормы осадков), наиболее сухое время года – весна (14% этой нормы). В особо влажные годы количество осадков может достигать 850–950 мм и более, а в сухие снижается до 350–400 мм.

Устойчивый снежный покров образуется в конце ноября и разрушается в 1-й декаде апреля. Высота снежного покрова в условиях открытого поля к концу зимы достигает в среднем 30–50 см.

Почвенный покров области довольно пестрый, но преобладают в нем дерново-подзолистые пылевато-суглинистые средне и сильнооподзоленные почвы.

Таблица 1. Среднемесячная температура воздуха

Название: Изучение действия удобрений (виды и дозы) на урожайность и качество картофеля
Раздел: Рефераты по ботанике и сельскому хозяйству
Тип: курсовая работа Добавлен 06:19:09 29 марта 2010 Похожие работы
Просмотров: 2444 Комментариев: 8 Оценило: 5 человек Средний балл: 4.8 Оценка: неизвестно Скачать
Месяц январь февраль март апрель май июнь
Температура, о С -8,6 -8,0 -3,8 4,3 12,2 15,3
июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь
17,7 15,8 10,8 4,7 -1,5 -6,6

Таблица 2. Среднемесячное количество осадков

Месяц январь февраль март апрель май июнь
Осадки, мм 29 24 31 36 52 67
июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь
94 82 50 54 49 40

Сход устойчивого снежного покрова чаще приходится на первую декаду апреля. Оттаивание поверхностного слоя почвы на глубину 10 см в среднем за последние 7–8 лет наблюдалось по области в конце первой – начале второй декады апреля, в на всю глубину – в конце апреля.

Средние многолетние запасы продуктивной влаги на средних суглинках под картофелем весной в пахотном слое обычно составляет 40–45 мм, что близко к наименьшей полевой влагоемкости. [2]

Указанные агроклиматические условия области вполне благоприятны для выращивания картофеля

Таблица 3. Даты наступления фаз развития картофеля (среднеспелые сорта)

№, название станции Период наблюдений Посадка Всходы Образование соцветий Цветение Увядание ботвы
12. Смоленск 1946–1957 гг 18. V 20. VI 18. VII 28. VII 12. IX

Биологические особенности культуры

Картофель – культура умеренного климата. Ростовые процессы замедляются при температуре почвы ниже 7…8 и выше 25 о С. Повышенная температура почвы способствует большему образованию и ветвлению столонов, т.е. ведет к усиленным ростовым явлениям в ущерб урожаю клубней

Сумма активных температур (10 о С и выше) за вегетационный период, необходимая для полного развития растений среднеспелых сортов, в среднем равна 1000…1400 о С.

Картофель – растение, требовательное к влажной почве. Транспирационный коэффициент его составляет 400…550. Потребность во влаге изменяется у картофеля по фазам развития. Для прорастания картофеля достаточно влаги материнского клубня. Поэтому сухая и теплая погода в этот период наиболее благоприятна для развития картофеля. Критический период – фаза начала цветения. Недостаток влаги в почве в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней.

Наиболее благоприятные условия для роста развития картофеля создаются при влажности почвы от 60 до 100% ППВ.

Для обеспечения высоких урожаев картофеля в средней полосе необходимо, чтобы за вегетацию выпадало не менее 300 мм осадков.

По современной фотопериодической классификации растений культурные сорта картофеля относят к короткодневным растениям, но в условиях средних широт его можно возделывать при длинном дне.

Картофель справедливо считают светолюбивым растением. Даже при небольшом уменьшении освещения у него отмечаются пожелтение ботвы, вытягивание стеблей, ослабление или полное отсутствие цветения и снижение урожая клубней.

Картофель не очень требователен к почвенным условиям, однако наибольшие урожаи он дает на хорошо окультуренных, аэрированных почвах, так как его корневая система очень чувствительна к недостатку кислорода в почве. Наиболее высокую потребность в кислороде корневая система испытывает в период клубнеобразования. Чтобы иметь достаточное количество кислорода в почве, необходимо поддерживать ее в рыхлом состоянии.

Картофель формирует хороший урожай на средних и тяжелых суглинках при плотности почвы 1,1…1,2 г/см3, на легких песчаных и суглинистых почвах – 1,4…1,5 и на среднесуглинистых черноземах – 0,9…1,1 г/см3.

Сравнительно хорошо картофель переносит слабокислые почвы, особенно при внесении органических удобрений. Наилучшие же условия для роста растений создаются при pHсол. 5…6. На сильнокислых и щелочных почвах развитие картофеля замедляется.

Требования к элементам питания.

В первый период жизни растение картофеля требует немного питательных веществ. Это объясняется тем, что в начальный период развития картофель в значительной степени удовлетворяет потребность в питании за счет питательных веществ материнского клубня.

Наибольшее количество питательных веществ картофель потребляет в период бутонизации – цветения, когда идут интенсивное нарастание надземной массы и образование клубней. К концу вегетации потребление элементов питания уменьшается и в начале отмирания ботвы совсем прекращается. [8]

В соответствии поставленными целями и задачами, опираясь на рекомендации и данные по выращиванию картофелю в условиях Смоленской области, а, также учитывая методические требования, главное из которых соблюдения принципа единственного различия, была составлена следующая схема опыта.

Схема состоит из 9 вариантов. 1 и 8 варианты – представляют собой варианты, где соотношение удобрений 1:1:1. В первой берется доза 90 кг/га, во втором – 120 кг/га. Остальные варианты являются промежуточными между двумя этими дозами, в каждом из которых различное соотношение N:P2 O5 :K2 0. Данная схема дает представление о влиянии 2-х доз с шагом в 30 кг/га, а также все возможные варианта в соотношении N:P2 O5 :K2 0. Первый вариант представлен контролем (без удобрений), что позволит вычленить влияние естественного почвенного плодородия.

Участок для полевого опыта по рельефу, почвенным условиям (генезису, морфологии и свойствам почвы) и истории должен быть по возможности однородным, а также типичным для того хозяйства, района или зоны, на которые мы будем распространять результаты нашего опыта.

При прибытии в хозяйство мы ознакомились с картой землепользования. После мы изучаем книгу истории полей. Анализируем историю за последние 4 года. Изучали агротехнику возделывания культур в севооборотах (формы, дозы и сроки внесения удобрений). Так же было выявлено, что известь вносилась 2 ротации назад, навоз 3 года назад. Мы выбрали поле, которое участвует в следующем севообороте: 1. вика + овес на сено; 2. озимая пшеница; 3. картофель; 4. ячмень. Далее мы просмотрели агрохимические картограммы. По ним мы отметили участок данного поля, который характеризуется средней обеспеченностью по содержанию фосфора и калия (для картофеля 4 класс обеспеченности). По почвенной карте оцениваем пестроту нашего участка и рельеф. Данный участок в основном характеризуется дерново-подзолистой среднесуглинистой почвой и располагается на пологом склоне.

После того, как мы по карте по карте определились с будущим участком нашего опыта, необходимо провести рекогносцировочное обследование участка. Со всей бригадой выезжаем в поле к месту участка. Участок соответствовал истине. При его осмотре не было выявлено случайных факторов (свалки удобрений, стоянки животных и т.д.) Так же оцениваем состояние мезо- и микрорельефа. На всей площади участка не оказалось западин и бугорков. Отмечаем, что в 150 м к югу от участка располагается лесной массив, а в 300 м на северо-восток фермерский пруд. Данное расположение от этих факторов укладывается в рамки. Учитывая однообразную агротехнику за последние 4 года, а также однородность почвенного плодородия, мы решаем, что не будем проводить уравнительный и рекогносцировочный посевы. Перед закладкой опыта проводим агрохимическое обследование участка. Данные анализа представлены в таблице 4.

Таблица 4. Данные агрохимического анализа пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы

По Кирсанову Р2 О5 , мг/кг почвы К2 О, мг/кг почвы 2 5,6 9 3,1 12,1 74,4 125 141

Приняли решение, что опыт будем закладывать в 4-кратной повторности. Это оптимальное число повторностей для пропашных культур. Повторения будем размещать двухъярусно, а варианты в случайном (рендомизированном) порядке (рис. 3).

Размер делянки должен быть таким, чтобы можно было применить на них всю принятую агротехнику для нашей опытной культуры. В нашем конкретном случае ширина делянки должна быть кратной ширине захвата картофелепосадочной машины КСМ-4 (4-рядная картофелесажалка с шириной захвата 2,8 м). Общее число всех делянок 9*4=36, в каждом ярусе по 18 делянок. На каждой делянке у нас будет по 12 рядков (с учетом защитки), в сумме на каждом ярусе 216 рядков, что кратно ширине захвата картофелепосадочной машины. Ширина междурядий 0,7 м. Ширина делянки составит 0,7*12=8,4 м. Площадь делянки должна быть такой, чтобы после уборки защитки и выключек на учет осталось не менее 200 растений. Выберем размер делянки 170 м 2 , тогда длина делянки составит 170/8,4=20,2 м (

21 м). 21Х8,4 – это размеры посевной площади делянки. Необходимо на каждой делянке выделить защитные полосы, во избежание краевого эффекта на нашу культуру. Ширину боковой защитки устанавливаем равной 1,4 м (2*0,7) – 2 рядка, причем расстояние защитной полосы считаем от ½ – междурядья крайнего рядка до середины между 2-ым рядком защитки и 3 рядком учетной площади. [4] Также выделяем концевые защитки 1 м для предохранения учетной части делянки от случайных повреждений. Кроме того, по всему периметру опыта высеваем защитную полосу шириной равной захвату картофелесажалки.

План расположения опыта изображен на рис. 1. План двух смежных делянок с указанием размеров защитных полос и учетной площади изображен на рис. 2.

После того, как мы определились с размером делянок и их расположением в опыте, мы можем выезжать в поле и приступать к разбивке нашего опыта. С собой мы берем необходимый инвентарь. Нам потребуется: теодолит или экер (для откладывания прямого угла); колышки; вешки; стальные столбики (реперы) для фиксирования границ опыта; стальная 20-метровая мерная лента; шнур; GPS-приемник (для привязки углов опыта в системе широта-долгота).

Когда мы приехали к месту нашего участка, первым делом проводим привязку одного угла опыта к объекту на местности (будка сторожа) и установили репер в 20 метрах от угла по диагонали, а также по GPS-приемнику определим координаты этой точки и занесем их в дневник.

После мы приступаем к выделению общего контура опыта и отдельных повторений. Невязка при выделении общего контура не должна превысить 5–10 см на 100 м длины. Контур выделяем следующим образом. По длинной линии опыта А-Б прокладываем прямую линию по шнуру. Отступаем 5 м от границы опыта и вбиваем вешку, по шнуру от начала (А) отмеряем расстояние равное ширине делянки (8,4 м) и забиваем колышек и так до точки Б. Далее от точки Б отбиваем прямой угол (сторона Б-В) при помощи теодолита. Также натягиваем шнур, отмеряем расстояние равное длине делянки (21 м) и вбиваем колышек и так до точки В. Так далее доходим до начальной точки А. После от всех колышков проводив перпендикуляр, отмеряя 5 м и вбиваем колышек. Правильность разбивки опыта определяем, измеряя диагонали контура. Далее мы приступаем к выделению отдельных делянок. По короткой стороне контура (Г-А) от колышка мы отбиваем прямой угол и также прокладываем прямую линию по шнуру между двумя вешками, вбивая по линии колышки через каждые 8,4 м (ширина делянки). После окунтуриваем каждую делянки, чтобы выделить защитные полосы. [4]

На колышках указываем номера делянок, и надпись обращаем во внутрь делянки. По окончанию разбивки опыта мы осуществляем привязку остальных углов опыта. Привязка изображена на рис. 1.

По справочным данным при возделывании картофеля рекомендуются следующие формы азотных, фосфорных и калийных удобрений:

По данным опытов Мошенцева Н.И. и Киндерова А.П. «Влияние форм азотных форм удобрений на урожай и качество картофеля и содержание в клубнях нитрат-ионов», лучшим азотным удобрением в этой зоне является аммиачная селитра – NH4 NO3

По данным многолетних наблюдений лучшим из фосфорных удобрений стал суперфосфат, поэтому на нашу опытную делянку будем вносить гранулированный простой суперфосфат (19,5%)

Лучшим калийным удобрением для картофеля является сернокислый калий, но ввиду его дороговизны мы вынуждены отказаться от его применения и будем использовать хлористый калий, однако стоит отметить, что не сможем применить его в вегетационном опыте. Поэтому будем использовать сернокислый калий.

Азотное удобрение – Naa (аммонийная селитра – NH4 NO3 (36,4%))

Фосфорное удобрение – Pсг (суперфосфат гранулированный – Сa(H2 PO4 )2 *H2 O (20%))

Калийное удобрение – Кс – (калий сернокислый – K2 SO4 (50%))

Расчет доз удобрений на делянку:

,

где X – количество удобрений на опытную делянку; а – доза удобрений, кг питательного в-ва на 1 га; в- площадь опытной делянки (посевной), м 2 ; с – процент питательного в-ва в удобрении.

1. удобрения не будут вноситься под контрольный вариант

2. расчет доз удобрений на делянки варианта 2 (90N, 90P2 05 , 90K2 О)

3. расчет доз удобрений на делянки варианта 3 (120N, 90P2 О5 , 90K2 О)

4. расчет доз удобрений на делянки варианта 4 (90N, 120P2 О5 , 90K2 О)

5. расчет доз удобрений на делянки варианта 5 (90N, 90P2 О5 , 120K2 О)

6. расчет доз удобрений на делянки варианта 6 (120N, 120P2 О5 , 90K2 О)

7. расчет доз удобрений на делянки варианта 7 (120N, 90P2 О5 , 120K2 О)

8. расчет доз удобрений на делянки варианта 8 (90N, 120P2 О5 , 120K2 О)

9. расчеты доз удобрений на делянки варианта 9 (120N, 120P2 О5 , 120K2 О)

Навески удобрений будем брать с точностью до 10 г.

Мы рассчитали необходимые дозы выбранных нами удобрений на каждый вариант опыта. Теперь необходимо рассчитанные дозы удобрений записать в ведомость для внесения удобрений на делянки опыта (табл. 5)

Таблица 5. Ведомость для внесения удобрений на делянки опыта

Для того чтобы не допустить ошибку при внесении удобрений, составляется план внесения удобрений (табл. 6).

Таблица 6. План внесения удобрений на опытном участке

источник

Эффективность доз вносимых удобрений зависит от многих факторов: физико-химических свойств почвы, плодородия, агро­техники, метеорологических условий и т. д. Одним из наиболее определяющих факторов является потребность растений в пи­тательных веществах в разные фазы развития.

При определении дозы удобрений следует учитывать также возраст флоксов, качество посадочного материала. Флоксы, высаженные черенками, в первый год выращивания весьма чувствительны к высоким концентрациям питательных веществ. Причем повышенная чувствительность к высоким дозам наблюдается в самом молодом возрасте. Этот период продолжается 15-20 дней (в зависимости от особенностей сорта, от почвенных и климатических условий).

Рис. 4. Влияние разных доз удобрении на развитие флоксов .

0 — контроль; 1 N — 1 доза азота; 2 N — 2 дозы азота; 3 N —3 дозы азота; 1 NPK — 1 доза полного минерального удобрения; 2 NPK — 2 дозы полного минерального удобрения; 3N PK — 3 дозы полного минерального удобрения.

Для выяснения оптимальных доз разных удобрений под флоксы были проведены опыты. Удобрения вносились перед посадкой черенков в различных дозах: в одной дозе (что составляет 0,1 г действующего вещества на 1 кг почвы), в двух и трех дозах (рис.4). Результаты представлены в табл. 12.

Влияние разных доз удобрений на развитие и декоративные качества флоксов (сорт «Панама»)

Общий вес одного расте-ния в г

Количе- ство листьев на одном расте-нии

Количе- ство цветков в соцве- тиях

Отмирание во время цветения

Отмирание в начале развития

Полученные данные показывают, что внесение перед посадкой полного минерального удобрения NPK в одной дозе вызывает некоторое угнетение растений, высаженных черенками, по сравнению с вариантами, где вносили азотное и азотно-калийное удобрение. Графическое изображение (Рис. 5) позволяет наглядно показать общую тенденцию к снижению. Более сильное угнетение в развитии растений вызывает внесение двух доз полного минерального удобрения. Растения в этом случае сла­бо развиты, образуют мелкие соцветия, которые засыхают не­расцветшими. Три дозы полного минерального удобрения дей­ствовали губительно на рост и развитие растений. Эти расте­ния через 15-20 дней погибли.

Рис. 5. Влияние разных доз удобрений на об­щее развитие растения (а);

влияние разных доз удобрений на количество цветков флокса (б).

В первой фазе развития под флоксы следует вносить неболь­шие дозы азота, который им в это время необходим для обра­зования вегетативной массы (листьев и стеблей). Как видно из табл. 12 и рис. 4, лучшее развитие флоксов наблюдается при внесении одной дозы азотных удобрений (0,1 г действующего вещества на 1 га почвы). Растения при этом получаются мощ­ные, высокие, с крупными соцветиями и обильной листовой поверхностью.

Особенно отрицательно сказалось на цветении и развитии флоксов внесение фосфора и калия без азота. Увеличение фосфорных и калийных удобрений до двух доз приводило растения к гибели.

Эффективность различных доз удобрений зависит в сильной степени от сроков внесения. Внесение в один срок ограничивает положительное действие повышенных доз удобрений в связи с тем, что создается высокая концентрация питательных веществ в растворе, вредная для корней растения. Внесение удобрений по фазам вегетации соответственно с требованиями развития растений, повышает эффективность более высоких доз удобрений.

Рис. 6. Влияние разных доз удобрений на развитие и цветение флоксов (сорт «Памяти Чкалова») :

1 — без удобрений; 2 – NРК60 кг/га;

Об этом свидетельствуют вегетационные опыты с сортом «Колхозница», в которых полное минеральное удобрение вносилось в дозах 1; 1,5; 2; 2,5.

Если внесение 1,5-2 доз полного минерального удобрения до посадки приводило к гибели флоксов, то при внесении 2,5 дозы NPK в виде трехкратной подкормки в течение веге­тации (азот — в начальной фазе развития, азот с калием — перед бутонизацией, фосфор с калием — во время цветения) растения были сравнительно развиты и даже цвели 26 дней. Правда, эти растения отличались по своему внешнему виду низкорослостью, своего рода карликовостью, с обильным обра­зованием стеблей, из которых большое количество было нецве тущих. Листья мощные, темно-зеленого цвета, с характерной «курчавостью», что является признаком перекормки растений.

При внесении удобрений под флоксы, размноженные делением куста, можно применять более высокие дозы. Подтверждением этого являются опыты, проведенные в открытом грунте с рядом сортов: «Розовая пирамида», «Памяти Чкалова», «Колхозница» и др. Полное минеральное удобрение вносилось в разных дозах, начиная от средних (60 кг/га) и кончая очень высокими (240 кг/га; рис. 6).

Формы удобрений те же самые, что и в других опытах, т.е. азот в виде сульфата аммония, калий в виде хлористого калия, фосфор в виде суперфосфата. Почвы среднесуглинистые, хорошо обеспечены фосфором, слабо азотом и калием кислотность близка к нейтральной.

Результаты опытов представлены в табл. 13 и 14.

Влияние разных доз удобрений на декоративность флокса (сорт «Розовая пирамида»)

Количество дополни- тельных стеблей

Общее количество цветков в соцветиях

Влияние разных доз удобрений на декоративность флокса (сорт «Памяти Чкалова»)

Коли- чество основ-ных стеблей

Вес листьев одного расте- ния

Данные, приведенные в табл. 13 и 14, показывают, что декоративные качества флокса повышаются от удобрений до определенного предела, после чего по мере повышения дозы удобрений декоративность начинает снижаться. Так, диаметр соцветий, количество цветков в соцветиях, продолжительность цветения флокса увеличиваются до тех пор, пока доза удобре­ний не превысит 120 кг действующего начала на 1 га.

Повышение дозы удобрений до 180-240 кг действующего начала на 1 га не ведет к улучшению роста и развития флокса, а, наоборот, вызывает угнетение растений и ухудшение их деко­ративных качеств. Эти растения, как правило, низкорослые, образуют много стеблей с мелкими, быстроотцветающими со­цветиями, которые после 25-30 дней полностью утрачивают декоративный эффект. Нижний ярус листьев и часть среднего яруса ко времени цветения флоксов уже засыхают. В резуль­тате сокращения листовой поверхности сокращается образова­ние органического вещества, что в конечном счете ведет к сни­жению продуктивности растений.

Повышение дозы удобрений в большинстве случаев вызы­вает обильное, но непродуктивное кущение. При внесении удоб­рений в дозе 180 кг/га действующего начала (сорт «Розовая пирамида») на растении было 10 стеблей, из них цветоносных продуктивных 6, а при внесении 240 кг/га образовалось 22 стеб­ля, но из них цветоносных только 4.

Под влиянием высоких доз удобрений непродуктивно исполь­зуются питательные вещества растений.

Как показали агрохимические исследования, несмотря на высокое содержание азотистых веществ в почве, азот растения­ми полностью не используется (табл. 15).

Влияние разных доз удобрений на содержание азота в листьях (в % на сухое вещество)

Данные табл. 15 показывают, что с увеличением дозы удоб­рений в 2-3 раза содержание общего азота в листьях увеличивается незначительно.

Под влиянием высоких доз удобрений подавляется синтез белковых веществ: содержание белковых форм азота резко снижается, содержание небелкового азота, наоборот, возрастает.

При повышении дозы удобрений поглощенный азот в зна­чительной степени остается несвязанным в белковую молекулу, что обусловливается, по-видимому, ослаблением работы корневой системы флокса: высокие концентрации питательных веществ тормозят развитие корневой системы. На ослабление развития корневой системы растений под действием высоких концентраций питательных веществ есть указание у Н.А. Качинского (1925 г.) и Н.С. Авдонина (1954 г.). В результате слабого роста корневой системы замедляется развитие растений, так как при подсыхании почвы растения не могут обеспечить себя влагой.

Повышение дозы удобрений, как показали биохимические исследования растений, не способствовало лучшему синтезу углеводов и их оттоку к местам потребления — цветкам, а только вызывало замедление (табл. 16).

Влияние разных доз удобрений на углеводный обмен флоксов

Содержание углеводов в листьях

Отношение редуци- рующих сахаров к сахарозе

Содержание углеводов в цветках

Данные табл. 16 показывают, что наивысшее количество суммы сахаров в листьях флоксов образуется при внесении 90-120 кг/га действующего вещества. Эти дозы удобрений, обеспечивающие наивысшую декоративность флокса и наивыс­ший синтез углеводов, можно назвать оптимальными.

Дальнейшее увеличение доз вносимых удобрений до 180240 кг/га подавляет синтез углеводов. Под влиянием высоких доз удобрений нарушается углеводный обмен в растениях. Количество редуцирующих сахаров в листьях резко возрастает, а количество сахарозы, наоборот, уменьшается. В результате резко изменяется соотношение между редуцирующими сахарами и сахарозой. Если при внесении NP К в дозе 90—100 кг/га питательных веществ отношение редуцирующих сахаров к сахарозе колебалось в пределах от 0,16 до 0,74, то у растений, удобренных NPK в дозе 180—240 кг/га, это соотношение увели­чилось до 1,47-1,71, т. е. в 2-10 раз.

Из литературных данных известно, что скопление большого количества редуцирующих сахаров в растениях вследствие не­достаточно быстрого их оттока и полимеризации ведет к подав­лению процесса фотосинтеза.

Снижение дозы фосфора до 45 кг/га повлекло за собой уменьшение эффективности удобрений по всем показателям учета. Размер соцветий, количество цветков в соцветиях, про­должительность цветения, общая мощность развитая флоксов гораздо ниже по сравнению с растениями, удобренными фос­фором в дозе 90 кг/га. Флоксы по сравнению с другими цветоч­ными культурами, например гладиолусами, более отзывчивы на фосфор на фоне азотных удобрений.

Снижение дозы фосфора ведет к подавлению процесса обра­зования углеводов в листьях и оттоку углеводов из листьев в цветки, что не могло не сказаться на уменьшении общей про­дуктивности растений. Количество углеводов в листьях и цвет­ках на фоне N 90 P 45 K 90 гораздо меньше по сравнению с расте­ниями, под которые фосфорные удобрения вносились в дозе 90-120 кг/га.

Так, при внесении азотных, фосфорных и калийных удобре­ний в дозе 90 кг/га процент суммы сахаров в листьях состав­ляет 4,47, а в цветках 7,42, при снижении дозы фосфорных удобрений до 45 кг процент суммы сахаров в листьях состав­ляет 4,14, а в цветках 4,58. Наивысший отток углеводов из листьев в цветки наблюдается при дозе 120 кг/га действующего начала. Содержание суммы сахаров в этом случае в листьях составляет 4,47%, а в цветках в два раза больше — 10,50%. Высокое содержание углеводов в листьях и цветках при вне­сении оптимальных доз удобрений (до 120 кг) является одним из определяющих моментов высокой декоративности флокса. Как уже указывалось, растения при этом имели крупные со­цветия и довольно раннее и продолжительное цветение.

Из табл. 17 видно, что флоксы (сорт «Розовая пирамида») в этих условиях зацвели 3 и 5 июля вместо 8-10 июля.

Влияние разных доз удобрений на интенсивность цветения

источник

Оптимизация минерального питания растений имеет большую значимость как в экономическом и экологическом аспектах.

Определение оптимальных доз минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры является ключевой, наиболее сложной задачей агрохимии. Поскольку, определить реально необходимое количество элементов питания для получения планируемой определенной урожайности отдельных культур в севообороте или монокультуре практически невозможно в принципе из-за совокупного влияния широкого спектра варьирующих слабо прогнозируемых факторов. При определении (расчете) доз удобрений следует иметь в виду, что речь идет лишь о первом приближении к оптимальной дозе и оптимальному соотношению элементов питания.

Доза (от греч. dosis) удобрения представляет собой количество элемента питания или вещества его содержащего для внесения на определенной площади или определенную массу почвы (субстрата). В России дозы минеральных удобрений принято выражать в кг/га, органические и мелиоративные удобрения в т/га. Дозы микроэлементов выражают также в г/га, г/т семян или г на гектарную норму посевного материала. Дозы элементов питания (несмотря на то, что в такой форме их в почве нет, и растения не потребляют) традиционно принято рассчитывать на элементы или оксиды: N, Р2O5, K2O, Са, Mg, S, B, Cu, Fe, Mo, Zn, Mn.

При благоприятных экономических условиях ведения хозяйства, дозы органических и минеральных удобрений должны обеспечивать получение планируемых урожаев хорошего качества при одновременном повышении или сохранении достигнутого уровня плодородия почвы. В то же время в большинстве хозяйств не в состоянии соблюдать эти требования.

Дозы удобрений и мелиорантов устанавливают экспериментально в полевых опытах или расчетными методами с последующей их проверкой в полевых условиях. Дозы микроэлементов определяют в основном по результатам полевых исследований.

При определении доз минеральных удобрений учитывают планируемую урожайность и качество продукции, содержание доступных для растений элементов питания в почве, реакцию почвенной среды, климатические условия, биологические особенности сельскохозяйственных культур, последействие удобрений, рельеф полей и гранулометрический состав почвы.

Для определения доз минеральных удобрений в РФ используются экспериментальные и расчетные методы:

  • по результатам полевых опытов с применением поправочных коэффициентов на различие агрохимических свойств почвы в опытных учреждениях и условиях хозяйства;
  • нормативные — по нормативам затрат элементов питания на получение единицы урожая или на прибавку урожая;
  • балансовые — на основе сопоставления приходных статей баланса, главной из которых является количество элементов питания вносимых в почву с удобрениями и расходных статей, где преобладает вынос элементов питания урожаем. В агрохимической практике используются различные модификации балансовых методов довольно широкое распространение получили: расчет доз удобрений на планируемый урожай методом элементного баланса; на планируемую прибавку урожая, а также упрощенные методы с использованием коэффициентов возмещения выноса элементов питания урожаем, балансовых и других коэффициентов возмещения.

К балансовым относятся также математические методы расчета, в которых для установления доз удобрений учитывается широкий спектр агрохимических, почвенно-климатических, экономических и экологических факторов.

Дозы азотных, фосфорных, калийных удобрений и мелиорантов определяют экспериментально на основании полевых опытов или расчетными методами; дозы микроэлементов и органических удобрений в основном по результатам полевых исследований.

Эффективность применения удобрений оценивают окупаемостью единицы (кг) вносимых удобрений прибавкой урожая, прибавкой урожая с единицы площади (га, м). Практика показывает, что наибольшая окупаемость прибавкой урожая единицы вносимых удобрений наблюдается при применении невысоких доз. Однако поскольку прибавка урожая единицы площади при внесении малых доз удобрений невелика затраты на их внесение могут не окупаться.

При увеличении доз удобрений прибавка урожая до определенного уровня возрастает, однако окупаемость вносимых удобрений урожаем постепенно снижается. При дальнейшем увеличении доз удобрений прибавки урожая не окупают затраты на их применение. Опыт показывает, что более выгодно применять меньшие дозы удобрений на большей площади и получать при этом больший валовой урожай, нежели использовать высокие дозы удобрений на меньшей площади.

Как отмечалось, для определения доз удобрений используются различные методы. При определении доз минеральных удобрений учитывают планируемую урожайность и качество продукции, содержание доступных для растений элементов питания, реакцию почвенной среды, климатические условия, биологические особенности сельскохозяйственных культур, рельеф полей и гранулометрический состав почвы.

Дозы азотных удобрений по озимые и яровые культуры в значительной мере зависят от погодных условий в осенний и зимний периоды. После холодной зимы дозы азота, как правило, уменьшают, так как из замершей почвы потери азота в результате вымывания не происходят. После теплых снежных зим дозы азота повышают, поскольку в этих условиях значительная часть нитратного азота почвы теряется. На легких почвах и при промывном водном режиме почв для предотвращения потерь азота его вносят дробно с учетом растительной диагностики.

Наиболее часто применяют азотные подкормки сельскохозяйственных культур.

В агрохимическом аспекте, чем ближе сроки внесения удобрений к периоду наиболее интенсивного потребления элементов питания растениями, тем выше их доступность растениям и эффективность применения вследствие уменьшения потерь элементов питания, химической и биологической иммобилизации.

Однако, поскольку другие элементы, кроме азота нитратов, связываются в почве в зоне их внесения химически или обменно, то подкормки растений фосфорными и калийными удобрениями практически не проводят. Азотные удобрения очень лабильны. Аммонийный азот не перемещается по профилю почвы вследствие адсорбции его ППК почвы лишь не продолжительное время, а после нитрификации в форме нитратов значительная часть азота почвы вымывается в осенний и весенний периоды. Отсюда следует, что в зонах достаточного и избыточного увлажнения под яровые культуры азотные удобрения нельзя вносить осенью, поскольку значительная его часть будет потеряна за осенний и ранневесенний периоды. Под озимые культуры перед посевом вносят небольшие дозы азота, поскольку внесение его в дозах, превышающих потребность растений за осенний период, оказывает негативное влияние на их перезимовку, приводит к вымерзанию и выпреванию озимых.

В связи с этим под озимые культуры с осени вносят не более 40 кг/га азота удобрений, оставшуюся его часть вносят весной в подкормки. Многочисленными опытами установлено, что в зоне достаточного и избыточного увлажнения (Нечерноземной зоне) ранневесенние подкормки озимых зерновых культур в период возобновления вегетации и начале активного роста растений значительно повышает их эффективность по сравнению с осенним сроком внесения. Коэффициенты использования азота удобрений, внесенных в весеннюю подкормку в 1,5-3 раза выше, нежели при внесении удобрений осенью.

Необходимость проведения и дозы азотных подкормок в весенний период устанавливают по состоянию озимых после перезимовки и результатам почвенной диагностики, а для второй и третьей азотной подкормки, соответственно, в фазу выхода в трубку и колошения-цветения — по результатам растительной диагностики питания (Ермохин, 2005).

Для установления необходимости проведения поздних некорневых азотных подкормок в целях повышения содержания белка в зерне пшеницы проводят листовую диагностику в период колошения-молочной спелости на содержание в них общего азота.

Использование, рекомендуемых ранее 3-5% раствора мочевины экономически не оправдано, поскольку с одной стороны, требуется большое количество раствора, с другой стороны, капли раствора мочевины на листьях растений в летний период быстро испаряют воду и через 15-20 минут находятся в стадии насыщенного раствора. Для некорневых подкормок рекомендуется использовать 30-35% раствор мочевины. Наблюдаемые ожоги листьев растений связаны в большей степени с качеством распыла раствора мочевины, а не с концентрацией раствора.

Необходимость проведения поздних азотных подкормок зерновых культур для повышения качества зерна устанавливают на основании рекомендаций разработанных зональными научными учреждениями и агрохимической службой для конкретных почвенно-климатических условий.

Для Предуралья, Сибири, Поволжья и других регионов, где почвы на длительный зимний период глубоко промерзают, установлена довольно четкая зависимость обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом от содержания в них нитратного азота пред посевом (Кочергин А. Е. 1961; Гамзиков Г. П. 1980; Ермохин Ю. И., 1985).

Наибольшее количество нитратов накапливается в пару, где водный режим почвы способствует нитрификации и отсутствуют растения потребляющие азот. Хорошая обеспеченность влагой и периодические механические обработки почвы пара (парующей) в течение вегетационного периода создают благоприятные условия для минерализации азотсодержащих органических веществ.

За летний период в корнеобитаемом слое при паровании на темно-каштановых почвах накапливаться до 100-140, а на чернозёмах и тёмно-серых лесных почвах — 160-200 кг/га нитратного азота. Такого количества минерального азота вполне достаточно для формирования урожая зерновых до 30-40 ц/га.

При возделывании по пару озимых и яровых зерновых сельскохозяйственных культур, как правило, не возникает необходимости в применении азотных удобрений. На дерново-подзолистых и других слабогумусированных почвах роль пара в обеспечении растений азотом заметно снижается. Хотя содержание минерального азота на этих почвах в пару всегда выше, чем в других полях севооборот, однако его недостаточно, поэтому на этих почвах под сельскохозяйственные культуры, высеваемые по пару, для получения высоких урожаев обычно применяют органические или минеральные азотные удобрения.

Значительное влияние на минерализацию органического вещества накопление нитратного азота в почве оказывает ее обработка (рыхление). Чем большее количество обработок проводится, тем интенсивнее проходит минерализация органического вещества и больше образуется минерального азота. Установлено, что на дерново-подзолистых почвах под культурами сплошного сева в течение вегетационного периода ежегодно минерализуется в среднем около 1% органического вещества почвы, под пропашными культурами — 2% и в пару около 3%. На черноземных почвах степень минерализации гумуса почвы примерно в 2 раза ниже, однако в силу высокой гумусированности, образуется в 2-3 раза больше нитратов, нежели на дерново-подзолистых.

Под пропашными культурами в результате воздействия междурядных обработок процессы минерализации азота проходят в 1,5-2 раза интенсивнее, чем под культурами сплошного сева, что приводит к лучшему обеспечению растений минеральным азотом.

Ранняя вспашка зяби после уборки зернобобовых и многолетних бобовых трав способствует более интенсивной минерализации азотсодержащих пожнивно-корневых остатков и позволяет запасти достаточное количество минерального азота для обеспечения потребности в нем последующей культуры севооборота.

Органические удобрения, с низким содержанием легко минерализуемого азота — торф, сапропель и широким соотношением C : N — солома, компосты и свежий подстилочный навоз, обычно вносят в паровом поле, чтобы аммнификация прошла более полно. Важно отметить, что внесение азотных удобрений усиливает минерализацию почвенных азотсодержащих веществ, что способствует дополнительной мобилизации и усвоению азота почвы растениями.

Размер потребления сельскохозяйственными растениями азота почвы находится в прямой зависимости от содержания органического вещества, предшественника, климатических и агротехнических условий и интенсивности междурядных обработок пропашных культур.

Довольно надежное представление об уровне обеспеченности возделываемых культур азотом почвы можно иметь на основании сопоставления урожайности на отдельных полях в предшествующие годы (за 3-5 лет) при соблюдении агротехнических приемов.

Поскольку обеспеченность растений азотом почвы обусловливается в основном содержанием в ней органического вещества, агротехникой, климатическими и погодными условиями, то, несмотря на варьирование по годам, пределы содержания в почве доступного растениям минерального азотом после разных предшественников севооборота довольно устойчивые. Следовательно, на основании уровня продуктивности сельскохозяйственных культур в предшествующие годы можно судить о потреблении азота почвы последующими культурами.

Наиболее высокая обеспеченность растений минеральным азотом характерна для типичных и выщелоченных чернозёмов, тёмно-серых лесных и лугово-чернозёмных почв. Однако после уборки зерновых, злаковых многолетних трав, поздно убираемых культур (подсолнечника, кукурузы на зерно и др.), содержание минерального азота в почве, как правило, низкое не обеспечивает потребности растений и применение азотных удобрений обеспечивает высокие прибавки урожая.

На серых лесных, каштановых и других слабогумусированных почвах, хорошая обеспеченность растений азотом возможна только в паровом поле при внесении органических удобрений. При паровании без внесения органических удобрений в корнеобитаемом слое этих почв накапливается среднее количество (60-80 кг/га) минерального азота, а после других предшественников наблюдается низкая обеспеченность почв азотом.

На дерново-подзолистых, светло-серых лесных и светло-каштановых почвах, отличающихся низким содержанием гумуса практически по всем предшественникам за исключением пара, где не внесены органические удобрения, ежегодно складывается неблагоприятный азотный режим.

Следовательно, преобладающая часть пахотных дерново-подзолистых, серых лесных и каштановых почв характеризуется низкой обеспеченностью минеральным азотом.

Наиболее достоверным методом прогнозирования уровня обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом и установления их нуждаемости в азотных удобрениях является определение содержания суммы минерального азота в почве. Для этого перед посевом проводят агрохимическое обследование на содержание в почве аммонийного и нитратного (N-NH4 и N-NO3) или только нитратного азота. Агрохимической службой Предуралья, Сибири, Поволжья и др. регионов страны с непромывным водным режимом ежегодно проводится обследование значительной части пашни на содержание нитратов. Глубина отбора почвенных образцов при почвенной диагностики зависит от зональных особенностей почвенного покров и гидротермического режима территории.

Хозяйствам дается информация об обеспеченности отдельных полей минеральным азотом или нитратами и рекомендации по рациональному применению азотных удобрений под возделываемые культуры, которые могут испытывать недостаток обеспеченности почвенным азотом в течение вегетации. В Поволжье, Западной Сибири и Предуралье достаточно проводить по содержанию N-NO3 в слое 0-40 см в два срока: поздней осенью или весной до посева.

В условиях Нечерноземья, ЦЧО и Северного Кавказа более достоверные результаты даёт сумма подвижного минерального азота (N-NO3 + N-NH4). В этих районах глубина взятия почвенных образцов обычно составляет 0-60 см.

Использование азотных удобрений даёт возможность увеличить урожай полевых культур, улучшить качество растениеводческой продукции, повысить оплату 1 кг азота внесённых туков с 3-5 до 8-10 кг зерна.

Расчет доз азотных удобрений на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур проводят по хозяйственному выносу азота, который находят путем умножения затрат элемента на 1 т основной продукции с учетом побочной на урожай т/га:

ДN = В1 ∙ У ∙ Кпл ∙ Кпр ∙ Кг — (Доу ∙ 0,01N ∙ 0,01Коу) : 0,01Кму , где: ДN — доза азота удобрения на планируемую урожайность, кг/га; В1 — вынос азота 1 т основной продукции и соответствующим количеством побочной; У — планируемая урожайность основной продукции, т/га; Кпд — поправочный коэффициент на плодородие почвы; Кпр — поправочный коэффициент на предшественник; Кг — поправочный коэффициент на гранулометрического состава почвы; Доу — доза органических удобрений, т/га; 0,01N — содержание азота в органическом удобрении, %; 0,01Коу — коэффициент использования азота сельскохозяйственными культурами из органического удобрения, %; Кму — коэффициент использования азота из минеральных удобрений, %.

Для расчета доз фосфорных удобрений на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур используют те же методические подходы что и при определении доз азота. Однако, поскольку подвижность фосфатов почве и доступность их растениям сильно зависит от фактов внешней среды, то для учета их влияние на уровень обеспеченности растений фосфором дозы удобрений при расчетах корректируют с помощью коэффициентов:

ДN = В1 ∙ У ∙ Кпл ∙ Кпр ∙ Кг ∙ Кк — (Доу ∙ 0,01Р ∙ 0,01Коу) : 0,01Кму , где: Др — доза фосфора удобрения на планируемую урожайность, кг/га; В1 — вынос фосфора 1 т основной и соответствующим количеством побочной продукции; У — планируемая урожайность основной продукции, т/га; Кг — поправочный коэффициент на гранулометрического состава почвы; Кпр — поправочный коэффициент на предшественник; Кпд — поправочный коэффициент на содержание подвижного фосфора в почве; Кк — поправочный коэффициент к дозам фосфорных удобрений в зависимости от степени кислотности почв; Доу — доза органических удобрений, т/га; 0,01Р — содержание фосфора в органическом удобрении, %; 0,01Коу — коэффициент использования фосфора органических удобрений сельскохозяйственными культурами в первый год действия; 0,01Кму — коэффициент использования фосфора сельскохозяйственными культурами из минеральных удобрений, % .

Если органические удобрения вносились под предшествующие культуры, то для расчета берут коэффициенты использования азота в годы последействия. Достоверность расчетов снижается вследствие того, что учитывается содержание элементов питания только в пахотном слое почвы, в то время как в реальных условиях значительная их часть потребляется растения из подпахотных горизонтов.

Многочисленные исследования, проведенные в нашей стране и за рубежом свидетельствуют, что высокий уровень содержания фосфора и калия в почве, создаваемый за счет запасного или длительного применения удобрений более важен для формирования высоких урожаев, нежели повышенные дозы удобрений, внесенные на бедных почвах непосредственно под возделываемые культуры. Важно отметить, что, несмотря на более высокие прибавки урожая от фосфорных удобрений на бедных фосфором почвах, урожайность на неокультуренных почвах остается довольно низкой (Кулаковская, 1995).

В странах Западной Европы, где пахотные земли отличаются высокими запасами подвижных фосфатов и обменного калия в почве фосфорные и калийные удобрения вносят обычно в компенсирующих дозах, достаточных для восполнения элементов питания, отчуждаемых с урожаем и поддержания их содержания в почве на оптимальном уровне для формирования требуемой урожайности сельскохозяйственных культур (Державин, 1992).

Несмотря на важное значение в формировании урожая, содержащихся в почве остаточных фосфатов, наиболее высокие урожаи сельскохозяйственных культур наблюдаются лишь в случае, если растворимые фосфорные удобрения вносятся ежегодно. Это подтверждается высокой эффективностью припосевного (припосадочного) внесения водорастворимых фосфорных удобрений (Д. Кук, 1975).

Оптимальное содержание в почве элементов питания, обеспечивающее необходимый уровень для растений зависят от структуры посевных площадей севооборота, биологии сельскохозяйственных культур, планируемой урожайности, климатических и агротехнических условий. Они достигаются внесением удобрений сверх выноса соответствующих питательных элементов урожаем. Прежде всего, это относится к фосфатному и калийному уровням. Оптимизация фосфатного уровня питания в почве значительно повышает эффективность азотных и калийных удобрений, соответственно калийных — азотных и фосфорных, азотный — фосфорных и калийных.

Метод прямого использования результатов полевых опытов и агрохимических картограмм. Продуктивность культур севооборота является интегральным показателем совокупного воздействия природных и агротехнических факторов на рост и развитие растений, отражающей уровень почвенного плодородия, эффективность применения удобрений и агротехнику возделывания культур.

Поэтому результаты полевых опытов с удобрениями являются наиболее надежным методом определения оптимальных доз. Для установления доз минеральных и органических удобрений под сельскохозяйственные культуры используют результаты наиболее оптимальных вариантов многолетних полевых опытов с удобрениями близлежащих научных учреждений, зональных станций химизации и передовых хозяйств, которые проводят исследования на одних и тех же почвах в сравнимых погодных и агротехнических условиях. Результаты, полученные научными учреждениями в полевых опытах, в дальнейшем уточняются в производстве.

Метод прямого использования результатов полевых опытов довольно точен, если плодородие почв хозяйства и научного учреждения, проводящего полевые опыты одинаковы, однако поскольку отдельные поля могут сильно отличаться содержанием элементов питания, то рекомендуемые дозы удобрений под сельскохозяйственные культуры корректируют при помощи поправочных коэффициентов с учетом различия почвенного плодородия полей научного учреждения и конкретного хозяйства. Использование поправочных коэффициентов позволяет более рационально использовть удобрения. В зависимости от содержания элементов питания в почве отдельных полей хозяйства, к дозам удобрений рекомендованным научно-исследовательскими учреждениями делаются соответствующие поправки. Если плодородие почв хозяйства ниже, чем почв научного учреждения, то для получения необходимого урожая дозы удобрений увеличивают, а при высокой, напротив, снижают.

Если потребность в удобрениях незначительна, то вносят только фосфорные удобрения в рядки при посеве. Одни калийные или азотные удобрения при посеве самостоятельно не вносят.

Несмотря на высокую надежность результатов полевых опытов для близлежащих хозяйств, большие затраты средств и времени на их проведения, и территориальные ограничения (зональность) использования рекомендаций применения удобрений для хозяйств расположенных на других почвах, отличающихся реальным плодородием и/или гранулометрическим составом вызвали необходимость использовать расчетные методы определения доз удобрений.

Нормативный метод. В основу метода положены зональные нормативы затрат элементов питания на получение 1 т сельскохозяйственной продукции, которые представлены в виде табличного материала с учетом почвенно-климатических условий и вида сельскохозяйственных культур. Дозы удобрения (Ду, кг/га) определяют по формуле:

где: Н — норма затрат удобрений на получение 1 т основной продукции, кг; Уп — планируемая урожайность, т/га; К — поправочный коэффициент на плодородие почвы: при среднем содержании подвижных форм фосфора и обменного калия в почве — 1,3, повышенном — 1, высоком — 0,7, очень высоком — 0,5.

Недостаток метода состоит в том, что в нем не учитывается влияние уровня предшествующей удобренности культур.

Комплексный метод определения удобрений базируется на использовании рекомендаций в виде табличного материала, в которых представлены примерные дозы удобрений, отражающие биологические особенности культур и почвенно-климатические условия региона. Рекомендуемые на основании полевых и производственных опытов дозы удобрений на определенный уровень урожайности корректируются исходя плодородия почвы, содержания гумуса, гранулометрического состава почвы, структуры посевных площадей и других условий. Дозы азотных удобрений корректируются с учетом содержания в почве гумуса и его текущей минерализации, уровня окультуренности почвы, а фосфорных и калийных удобрений — по содержанию подвижных фосфатов и обменного калия в почве. Дозы увеличивают или уменьшают в зависимости от гранулометрического состава почвы, предшественника, степени его удобренности и других факторов, которые подлежат учету в хозяйстве. На основе комплексного метода определения доз удобрений к настоящему времени зональными агрохимическими учреждениями разработаны рекомендации, практически для всех регионов страны.

Балансовые методы расчета доз. Существует большое количество модификаций балансовых методов расчета доз удобрений. Из них наибольшее широкое распространение получили: а) расчет доз удобрений методом элементного баланса исходя из запаса питательных веществ в почве и хозяйственного выноса элементов питания сельскохозяйственными культурами; б) расчет доз удобрений на прибавку урожайности.

Расчет норм удобрений по запасу элементов питания в почве. Сущность метода заключается в том, что дозы удобрений определяют по разнице между выносом элементов питания планируемым урожаем сельскохозяйственных культур (запланированной урожайностью) и возможным их потреблением из почвы, т. е. путем компенсации выноса. При этом учитывают доступность элементов питания из почвы и удобрений. Дозы элементов питания определяют по формуле:

где: Ду — доза элемента питания удобрения, кг/га; В — хозяйственный вынос элемента питания планируемым урожаем, кг/га; П — содержание подвижных форм элемента в пахотном слое почвы, кг/га; Кп — коэффициент (доля) использования элемента растениями из почвы; Ку — коэффициент использования элемента растением из удобрений.

Метод довольно простой, однако точность определения оптимальной дозы элемента питания (удобрения) невысока, поскольку все показатели, используемые для расчета доз существенно варьируют. Так, например, коэффициенты использования элементов питания из почвы и удобрений и их затраты на создания единицы продукции (кг, т) значительно варьируют в зависимости от плодородия почвы и ее гранулометричекого состава, сортовых особенностей растений, погодных и агротехнических условий. Варьирование отдельных параметров может достигать 30% и более.

Расчет доз удобрений на планируемую прибавку урожая. Сущность метода состоит в том, что часть планируемого урожая и создается за счет элементов питания, содержащихся в почве, а прибавка урожая (дополнительный урожай) формируется за счет элементов, вносимых с удобрениями. Метод определения доз удобрений на прибавку урожая дает более надежные результаты, чем метод элементного баланса, поскольку для расчета не используется переменные параметры почвенного плодородия. Интегральным показателем плодородия почвы является урожайность без удобрений. Дозы удобрений устанавливают исходя из количества элементов питания, потребляемых планируемой прибавкой урожая.

Поскольку, что питательные вещества, вносимые с удобрениями, используются растениями не полностью, при расчете их доз применяют коэффициенты использования элементов питания из удобрений, которые значительно варьируют в зависимости от вида растений, почвенного плодородия, климатических условий, доз, форм и срока внесения удобрений.

Разберем этот метод определения доз минеральных удобрений на примере. Пусть урожайность картофеля без внесения удобрений составляет 100 ц/га, планируемая прибавка — 100 ц/га. Вынос питательных веществ на 100 ц клубней вместе с ботвой по справочным данным (в кг); N 50, Р2О5 20 и К2О 80.

Доза (Ду) минеральных удобрений на основании коэффициентов возмещения выноса (Кв) рассчитывают по формуле:

Дозы минеральных удобрений корректируется в зависимости от содержания в почве подвижных фосфора и калия.

Достоинством методов является их простота и возможность ежегодно корректировать потребность элементов питания и коэффициенты их использования растениями в конкретном хозяйстве на основе учета урожая и его химического состава.

Недостатком методов относится существенная зависимость коэффициентов использования элементов питания и затрат на единицу урожая от продуктивности культур, погодных условий, уровня минерального питания, предшественников, агротехники и других фактов обусловливающих рост и развитие растений.

Математические методы. Дозы удобрений можно также определить с помощью математических моделей, которые описывают количественную функциональную зависимость между урожаем и уровнем минерального питания в конкретных условиях. Коэффициенты регрессии, устанавливающие количественную связь между урожайностью и дозами удобрений находят по результатам длительных полевых опытов с удобрениями в конкретных почвенно-климатических условиях.

Существенным недостатком расчетных методов является также и то, что не всегда учитываются реальные возможности получения планируемых урожаев, хотя хорошо известно, что для повышения урожаев недостаточно лишь внести в почву необходимое количество питательных веществ. С учетом изложенных замечаний, расчет доз удобрений по любому из описанных в настоящей главе методов можно применять в практических целях лишь для ориентировочного определения потребности в удобрениях отдельных севооборотов, полей хозяйства с обязательной ежегодной проверкой этих расчетов по полученным в хозяйстве результатам и по данным производственных опытов с экономико-энергетической оценкой эффективности использования удобрений.

Среди многочисленных условий (факторов) эффективного применения минеральных удобрений Д. Н. Прянишников большое значение придавал срокам и способам внесения их в почву. Теперь таких способов существует три: основное внесение под передпосевную обработку, которое чаще всего осуществляется осенью, предпосевное рядковое или луночное и, наконец, подкормка в период вегетации (корневая или некорневая).

Одним из путей повышения эффективности минеральных удобрений при небольших их количествах Д. Н. Прянишников считал применение фосфорных удобрений в рядки. Он рекомендовал также применение весенней подкормки азотными удобрениями озимых культур. Признавал он целесообразность применения в дополнение к основному удобрению подкормки растений и фосфорными удобрениями, но только в тех случаях, когда они не были внесены в основном удобрении или же при таких условиях, когда получение высокого урожая обеспечено достаточным количеством влаги, например, при орошении и т. д. Он считал нерациональной довольно часто практикующуюся замену основного удобрения подкормками, особенно фосфорными и калийными.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

источник

Adblock
detector
Вариант Повторности и номера делянок Nаа, кг Рсг, кг Кс, кг
I II III IV
1. Контроль 4 10 23 29
2. 90N, 90P, 90K 5 16 27 35 4,32 7,86 3,14
3. 120N, 90P, 90K 9 15 25 32 5,76 7,86 3,14
4. 90N, 120P, 90K 6 11 26 36 4,32 10,48 3,14
5. 90N, 90P, 120K 1 17 24 28 4,32 7,86 4,19
6. 120N, 120P, 90K 3 13 20 34 5,76 10,48 3,14
7. 120N, 90P, 120K 7 12 19 31 5,76 7,86 4,19
8. 90N, 120P, 120K 8 14 21 30 4,32 10,48 4,19
9. 120N, 120P, 120K 2 18 22 33 5,76 10,48 4,19
Требуется всего (с учетом повторностей)