Министерство сельского хозяйства и продовольствия ростовской области


Зональные системы применения удобрений и сохранения почвенного плодородия



страница12/23
Дата14.08.2016
Размер5.4 Mb.
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   23

3.4. Зональные системы применения удобрений и сохранения почвенного плодородия
В земледелии основой производства сельскохозяйственной продукции является постоянный или циклический возврат в почву энергии и элементов питания взамен отчуждаемых с урожаями культурных растений, теряемых в результате эрозии и дефляции, обработки почвы и других антропогенных нагрузок. И чем больше это отчуждение, тем большую роль приобретает необходимость возврата, так как сужается диапазон допустимых отклонений от физиологических норм растений, утрачиваются причинно-следственные связи, снижается урожайность сельскохозяйственных культур, их устойчивость при любых внешних и внутренних нарушениях.

Однако на пашне естественные источники энергии и питательных веществ не компенсируют их отчуждение и, тем более, не пополняют, что ведет к изменению свойств почв в сторону ухудшения, падению производительной способности.


3.4.1. Баланс органического вещества и меры по его поддержанию в севооборотах
По данным ЮжНИИГипрозема, обследовавшего более 4 млн га земель, потери гумуса за год колебались в пределах от 0,15 до 1,55 т/га. В почве одного из отделений совхоза «Гигант» гумуса содержалось в 1955 г. 4,8%, через 32 года – менее 3%. Без должного поступления энергетического материала в почвах ощущается недостаток и негумифицированной, легкоразлагающейся и легкорастворимой части органики, роль которой в питании растений не меньше, чем собственно гумуса.

Дегумификация обусловила снижение минерализованной способности почв, усилила процессы поглощения минеральных форм азота, вносимых судобрениями. Подтверждением такой закономерности служит содержание минерального азота в почве чистого пара, когда его накапливалось ко времени посева озимой пшеницы даже без внесения удобрений в 70-х годах до 40-50 мг/кг, в 90-х годах – в 3 раза меньше.

В почвах Ростовской области сохраняется отрицательный баланс гумуса, однако приведение структуры посевных площадей к научно-обоснованным, приведет получению бездефицитного баланса органического вещества (табл. 3.27).

Система удобрения не является обособленным блоком системы земледелия. Ее эффективность и экологическая безопасность всецело зависит от других мероприятий и приемов и, в первую очередь, от структур посевных площадей, соотношения культур в севооборотах, которые имеют различные биологические особенности, формируют неодинаковый урожай.


Таблица 3.27 - Баланс гумуса почв Ростовской области за 2007-2010 гг.


Группа культур

Площадь, тыс. га

Баланс гумуса тыс. тонн

Баланс гумуса, кг/га

Пар

1332,4

- 1889,7

-1418

Зерновые и зернобобовые

2898,3

+649,0

+223

Технические

1203,6

- 81,8

- 68

Кормовые

254,2

+50,8

+200

Итого по области

5678,5

-1271,7

- 224

Качество и количество пожнивных (поукосных) и корневых остатков, непосредственно влияющих на почвенное плодородие, также неоднозначны. Особую роль в агроценозе играют бобовые многолетние травы, обладающие почвоулучшающими свойствами, образующие значительную часть урожая за счет атмосферного азота, тем самым сокращая его потребление из почвы. Введение в севооборот зернобобовых культур не компенсирует вынос углерода и азота из почвы, но экономит их. Антиподом многолетних трав является чистый пар, к огромным недостаткам которого относятся безвозвратные потери гумуса, ежегодно достигающие 2-х и более тонн с гектара. Однако нельзя не отметить и большое значение чистого пара в создании высокого потенциала почвенной влаги при возделывании озимой пшеницы. В этом поле легче, чем в других полях, осуществлять агротехнические мероприятия по борьбе с сорной растительностью, вредителями и болезнями.

В связи с вышеперечисленным, перед разработкой системы удобрения в конкретных севооборотах необходимо определять уровень урожайности сельскохозяйственных культур, который можно получить только за счет биологических факторов, но при условии сохранения почвенного плодородия, прежде всего, запасов гумуса. Расчет баланса его проводится по следующей формуле:

Б (кг на 1га) = {[-ВN-Ппар+ПN] · 10 + [Ср + Сорг]} ·1,724;

BN = У · Nв · Кг · Кс · Кар;

ПN = Р · 0,5Nр + Nос + Nсем + 0,5Nм + 1,25Nорг + Nсим + Nнесим;

Ср = Р · Сг · Кг;

Сорг = Дорг · Суг · Корг · Ксух,

где Б – баланс гумуса; ВN – вынос азота; Ппар – потеря азота в чистом пару (150); У – урожайность основной продукции; Nв – вынос азота на 1 ц основной продукции с учетом побочной (табл. 3.29); Кг – поправочный коэффициент на гранулометрический состав почвы (тяжелый суглинок – 0,8, средний – 1, легкий – 1,2, супесь – 1,4, песок – 1,8); Кс – поправочный коэффициент на способ посева культуры (табл. 3.28); Кэр – поправочный коэффициент на эрозию почв (1,1 – для слабо-, 1,2 – средне-, 1,4 – сильноэродированных);

ПN – поступление в почву: азота Nр с растительными остатками Р, определяемые по уравнению (табл. 3.28); с осадками Nс (в среднем 4 кг); семенами Nсем; Nм – минеральными удобрениями; органическими удобрениями Nорг; симбиотически Nсим и несимбиотически Nнесим фиксированного; 0,5 –коэффициенты использования азота растительных остатков и минеральных удобрений; 1,25 – коэффициент использования органических удобрений (25% сухого вещества в 1 т, 5 – содержание азота); 10 – коэффициент перевода содержания азота в углерод.

Поступление углерода: с растительными остатками – Ср, Сг – содержание углерода (40%), Кг – коэффициент гумификации (для культур сплошного сева 0,25, пропашных – 0,15); Сорг – с органическими удобрениями, Д – доза, т, Суг – содержание углерода (50%), Корг – коэффициент использования (для навоза 0,3, соломы на удобрение – 0,25), Ксух – содержание сухого вещества (25%).

Если баланс гумуса отрицательный, то для получения его положительной величины необходимо внесение органических удобрений, в частности навоза, доза которого составляет: Д = Б : 50, где 50 = Nорг (1,25) 10 + Суг · Ксух ·Корг (37,5). При расчете баланса гумуса в различных севооборотах нами установлено, что при прочих достаточно благоприятных условиях без внесения удобрений можно сохранить запасы гумуса и получить продуктивность севооборота с чистым паром и бобовыми многолетними травами не более 20 ц зерн.ед./га; севооборота с бобовыми многолетними травами, но без чистого пара – 25-27 ц.


Таблица 3.28 – Данные для расчета гумуса в севооборотах области


Культура

Уравнение для определения массы расти-тельных остатков Р по урожаю У, ц

Содержание N в расти-тельных остатках, % (Nв)

Вынос N на 1 ц основной продукции, кг (Nв)

Коэффициент поправки на способ посева культур (Кс)

Озимая пшеница

Р = 0,48У + 20,0

0,85

2,3

1,2

Озимая рожь

Р = 0,48У + 20,0

0,80

2,2

1,2

Ячмень, просо, гречиха

Р = 0,21У + 16,8

0,80

2,0

1,2

Зернобобовые

Р = 0,20У + 12,9

1,52

3,9

1,2

Кукуруза н/з

Р = 0,47У + 13,7

0,70

1,8

1,6

Сорго н/з

Р = 0,45У + 34,4

0,70







Подсолнечник

Р = 0,40У + 38,3

0,90

3,0

1,6

Кукуруза на з/м

Р = 0,10У + 29,3

0,82

0,3

1,6

Многолет. травы (сено)

Р = 0,37У + 29,3

0,90

2,7

1,0

Однолетние травы

Р = 0,44У + 10,9

0,80

2,2

1,0

Овощи

Р = 0,07У + 35,4

0,80

0,3

1,6

Однако исключение из севооборотов чистого пара в засушливых условиях сопряжено во многих случаях с невозможностью получения высокого урожая озимой пшеницы, а подчас и невозможностью ее посева.

Компенсация потерь гумусав результате его минерализации в чистом пару и под культурными растениями достигается применением органических удобрений.

Внесение навоза даже в сравнительно невысокой дозе – 5 т/га севооборотной площади, обеспечивает положительный баланс гумуса при урожайности до 25 ц зерн.ед./га; в дозе 6 т/га – до 30 ц.


Таблица 3.29 – Баланс гумуса в севообороте, кг/га


Культура

У

Р

Вы-нос азота

Поступление азота

Поступление С

Ба-ланс С

0,5 Nр

Nос

Nсем

0,5 Nмин

1,25N орг

Nсим

Nнес

ПN

Ср

Сорг




Чистый пар







150,0

19,0

4,1

-

-

-

-

16,2

39,3

278

-

-829

Оз. пшеница

45

41,6

124,2

-

4,1

5,0

-

-

-

-

9,1

-

-

-1151

Кукуруза

28

26,9

80,6

19,6

4,1

0,3

-

-

-

14,6

38,6

416

-

-4

Яр. ячмень

27

22,5

64,8

9,5

4,1

2,0

-

-

-

9,4

25,0

161

-

-237

Люцерна

35

42,3

91,0

11,2

4,1

1,0

-

-

-

7,9

24,2

225

-

-443

Люцерна

30

40,4

84,0

39,8

4,1

-

-

-

54,6

14,8

113,3

423

-

+716

Оз. пшеница

33

35,8

87,1

42,0

4,1

5,0

-

-

50,4

14,1

115,6

404

-

+685

Кукуруза

200

25,8

64,0

16,6

4,1

0,3

-

-

-

12,5

33,5

358

-

+53

Оз. пшеница

27

33,0

64,8

8,1

4,1

5,0

-

-

-

9,0

26,2

155

-

-231

Подсолнечник

29

46,3

96,0

13,0

4,1

0,2

-

-

-

11,6

28,9

330

-

-341

Среднее на 1 га







90,7

17,9

4,1

1,9

-

-

10,5

11,0

45,3

275

-

-178

Примечание: (-) 178 кг/га углерода (С) или 306,9 кг гумуса; для бездефицитного баланса необходимо внесение 178:50=3,6 т навоза на 1 га севооборота (36 т чистый пар).
Из полужидкого навоза необходимо приготавливать компосты с землей, соломой, растительными остатками, для чего на специальную площадку сталкивают компостируемый материал, затем подают навоз и оба компонента тщательно перемешивают с одновременным уплотнением.Эффективность навоза во многом зависит от равномерности распределения на поверхности почвы. Недопустимо внесение его мелкими кучками и затем растягивание их по полю. Такое внесение приводит к потере питательных веществ навоза, к неодинаковому росту и развитию, неравномерности созревания возделываемых культур, выгоранию и полеганию посевов. Навоз или компосты должны вносить под вспашку почвы с тем, чтобы они располагались в слоях более устойчивого увлажнения. Кроме того, при глубокой заделке сдерживается минерализация органического вещества, благодаря чему повышается образование гумуса, улучшается его качество.

Основное место внесения навоза – чистый пар, где, как отмечалось, особенно велики потери гумуса и в целом почвенного плодородия. Доза навоза определяется результатами прогноза баланса гумуса и планируемой урожайностью культур, прежде всего озимой пшеницы по чистому пару. В среднем она составляет 30-50 т/га. Учитывая, что ресурсы навоза в хозяйствах весьма ограничены, для регулирования баланса энергии и питательных веществ широкое применение должны получать другие виды органических веществ – солома, растительные остатки кукурузы, подсолнечника и других культур. 1 т соломы примерно равна 4 т навоза. Следует подчеркнуть меньшую ценность этих видов органики в сравнении с навозом. При широком отношении углерода к азоту в составе соломы и растительных остатков бобовых культур они становятся легкодоступным источником углерода для микроорганизмов, а недостаток азота в их питании пополняется за счет почвенных запасов. Размещение соломы замедляется, дефицит азота угнетающе действует на культурные растения.

Для повышения эффективности соломы и другой побочной продукции урожая необходимо внесение азотных удобрений в количестве 10-15 кг действующего вещества на 1 т растительной массы. Солому бобовых культур можно использовать без каких-либо добавок.

Восполнителем энергетики и источником питательных веществ служат также сидераты. Они выполняют роль своеобразного катализатора, усиливающего процессы разложения растительных остатков в почве, улучшают фитосанитарное состояние полей. В качестве сидератов используют культуры, формирующие большую растительную массу – рапс, донник, рожь, суданскую траву. Высокую ценность имеют бобовые растения, которые в симбиозе с клубеньковыми бактериями извлекают азот из воздуха.

Но сидераты имеют и недостатки. После заделки небобовых сидератов посев злаковых культур требует добавления азотных удобрений. Внесение же в почву быстроразлагающейся растительной массы бобовых растений стимулирует жизнедеятельность микрофлоры, в связи с чем увеличивается новообразование гумуса, и даже может вовлекать в процессы минерализации часть гумусовых веществ. Поэтому целесообразно при посеве сидератов сочетать бобовые культуры с небобовыми или с соломой.

Надо иметь также в виду, что сидераты, возделываемые в посевах, снижают продуктивность пашни, а посев их в качестве промежуточных культур в засушливых условиях области гарантированным может быть только на орошаемых землях.


3.4.2. Нормативы применения побочной продукции для обеспечения бездефицитного баланса органического вещества
Плодородие - энергетический процесс: без затраты и воспроизводства энергии невозможно нормальное питание растений. Часть необходимой для этого энергии, как и продуцирование требуемых органических катализаторов - продуктов жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, обеспечивает присутствие в почве органического вещества разных форм.

На базе стационарных опытов ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадеми, которые расположены в восточной, центральной орошаемой, северо-восточной и приазовской зонах, а также в краткосрочных опытах в южной и северо-восточной зонах,путем обобщения результатов 25 летних исследований и были получены экспериментальные данные для разработки нормативов применения побочной продукции. Исследования проводились на черноземах обыкновенных, южных, темно-каштановых и каштановых почвах,при отвальной и безотвальной обработке почвы с разным уровнем деградационных процессов.

Оптимальным содержанием органического вещества в почве называют такое его количество и распределение по профилю, при котором обеспечивается высокая биологическая активность почвы в течение вегетационного периода, а продукты минерализации (высвобождаемые элементы питания) удовлетворяют потребность возделываемых культур в течение всей их вегетации.

Расход органического вещества почвы при нынешнем уровне урожайности в Ростовской области имеет достаточно большие различия по зонам и по культурам, при этом только под многолетними травами происходит накопление, но доля их в структуре посевных площадей незначительная (табл. 3.30-3.32).

При увеличении степени деградации почвы потеря органического вещества значительно возрастает. Очень высоки потери органического вещества в чистом пару по всем зонам области, поэтому доля их в структуре посевных площадей не должна превышать научно-обоснованные значения.
Таблица 3.30 - Расход (-) или приход (+) за год органического вещества почвы в пару и под культурами без применения удобрений, кг/га

Культура


Степень эродированности

Зона

южная

цент-ральная

восточ-ная

приазов-

ская


северо-восточная

северо-западная

Пар черный

слабо

средне


сильно

-1550

-1850


-2200

-1400

-1680


-1960

-1000

-1200


-1400

-1500

-1800


-2100

-1200

-1440


-1680

-1300

-1560


-1820

Оз. пшеница по непаровым

слабо

средне


сильно

-650

-720


-770

-550

-580


-620

-250

-270


-300

-600

-660


-690

-350

-390


-450

-450

-480


-550

Подсол-нечник

слабо

средне


сильно

-650

-730


-850

-530

-580


-640

-200

-230


-270

-500

-550


-650

-350

-370


-440

-400

-450


-500

Мн. травы 2 лет пользования

слабо

средне


сильно

+2500

+2100


+1750

+2250

+2050


+1600

+1600

+1450


+1200

+2200

+2000


+1550

+1750

+1600


+1300

+1900

+1720


+1400

Кукуруза

на

зерно



слабо

средне


сильно

-1500

-1700


-2100

-1400

-1540


-1950

-800

-950


-

-1300

-1430


-1800

-1000

-1100


-1400

-1200

-1320


-1680

Горох


слабо

средне


сильно

-240

-260


-330

-190

-210


-270

-130

-145


-180

-200

-220


-280

-170

-190


-240

-180

-200


-250

Озимая рожь и тритикале

слабо

средне


сильно

-140

-150


-200

-130

-140


-180

-100

-110


-130

-120

-130


-170

-110

-120


-150

-120

-140


-180

Наиболее точный расчет баланса гумуса и потребности в органических удобрениях достигается методом, основанным на прямой фиксации конкретного изменения содержания гумуса за определенный период. Величина разности между конечным значением и начальным за период наблюдений, является суммирующим показателем всех статей прихода и расхода баланса гумуса.

Таблица 3.31 - Норматив расхода органического вещества почвы для создания тонны основной продукции сельскохозяйственной продукции при отвальной обработке почвы, кг

Культура


Степень эродирова-нности

Зона

южная

централь-ная

восточ-ная

приа-зовская

северо-восточная

северо-западная

Озимая пшеница

слабо

средне


сильно

200

220


280

180

200


250

100

110


140

190

210


270

140

150


200

170

190


240

Подсол-нечник

слабо

средне


сильно

370

400


500

330

360


460

200

220


280

300

330


420

260

290


360

280

310


400

Мн. травы 2 лет пользования

слабо

средне


сильно

+600

+550


+430

+550

+500


+390

+400

+360


+290

+570

+520


+410

+450

+400


+320

+500

+450


+360

Кукуруза

на

зерно



слабо

средне


сильно

520

570


730

450

490


630

300

330


420

440

480


620

350

390


490

400

440


560

Горох


слабо

средне


сильно

170

190


240

150

165


210

100

110


140

140

155


200

120

130


170

130

145


180

Озимая рожь и тритикале

слабо

средне


сильно

50

55

70



42

46

60



30

33

42



45

50

63



35

40

50



38

42

53


Систематический контроль за динамикой гумуса не осуществляется в должной мере не только в хозяйствах, но и в опытной сети. Крайне недостаточно данных по изменению содержания гумуса, получаемых областными службами системы "Гипрозем" при периодическом почвенном картировании с интервалом 10-15 лет, поэтому в настоящее время широкое распространение получили расчетные методы баланса гумуса.


Таблица 3.32 - Норматив расхода органического вещества почвы для создания тонны основной продукции сельскохозяйственной продукции при безотвальной обработке почвы, кг

Культура


Степень эродиро-ванности

Зона

южная

цент-ральная

восточ-ная

приа-зовская

северо-восточная

северо-западная

Озимая пшеница

слабо

средне


сильно

160

180


220

145

160


200

80

90

110



145

165


205

110

120


155

130

145


185

Подсол-нечник

слабо

средне


сильно

300

330


420

265

290


370

170

190


240

240

265


340

200

220


280

220

240


310

Мн. травы 2 лет пользования

слабо

средне


сильно

+650

+590


+465

+600

+545


+430

+450

+400


+320

+630

+570


+450

+500

+455


+360

+550

+500


+395

Кукуруза

на

зерно



слабо

средне


сильно

420

460


590

360

400


500

250

280


350

350

390


490

280

310


390

320

350


450

Горох


слабо

средне


сильно

140

155


200

120

135


170

80

90

115



110

120


155

100

110


140

105

115


150

Озимая рожь и тритикале

слабо

средне


сильно

40

45

60



35

40

50



25

30

35



35

40

50



30

35

45



30

35

45


Норматив расхода органического вещества на тонну основной продукции с учетом побочной определен экспериментально и согласуется с расчетом баланса гумуса под каждой культурой, при уровне ее продуктивности сложившейся в производственных условиях за последнее десятилетие. Переход на безотвальные способы обработки почвы сокращает расход органического вещества на создание единицы продукции. Из тонны навоза при заделке его отвальным способом образуется 65 кг/га гумуса, а из тонны соломы 185 кг/га, при заделке безотвальным способом количество образованного гумуса после тонны навоза увеличивается до 69 кг/га, а соломы до 222 кг/га (табл. 3.33).


Таблица 3.33 - Нормативы применения соломы для получениябездефицитного баланса гумуса за период парования в зависимости от способа обработки почвы, т/га

Культура


Степень эродиро-ванности

Зона

южная

цент-ральная

вос-точная

приа-зовская

северо-восто-чная

северо-запад-ная

Пар, отвальная вспашка

слабо

средне


сильно

8,4

10,0


11,9

7,6

9,1


10,6

5,4

6,5


7,6

8,1

9,7


11,4

6,5

7,8


9,1

7,0

8,4


9,8

Пар, безотваль-ная обра-ботка

слабо

средне


сильно

7,0

8,3


9,9

6,3

7,6


8,8

4,5

5,4


6,3

6,8

8,1


9,5

5,4

6,5


7,6

5,9

7,0


8,2

Для покрытия расхода органического вещества в процессе его минерализации в паровом поле требуются очень высокие дозы соломы от 4,5 до 11,9 т/га. Для сокращения дефицита органического вещества при наличии парового поля необходимо вводить посевы многолетних трав, гектар которых полностью покрывает за два года пользования потерю гумуса в период парования.

Однако исключение из севооборотов чистого пара в засушливых условиях сопряжено во многих случаях с невозможностью получения высокого урожая озимой пшеницы,аподчаси невозможностьюее посева. Поэтому целесообразно компенсировать потери гумусав результате его минерализации в чистом пару путем использования побочной продукции, навоза или возделывания многолетних трав. Внесение навоза даже в сравнительно невысокой дозе – 5 т/га севооборотной площади, обеспечивает положительный баланс гумуса при урожайности до 25 ц зерн. ед./га, в дозе 6 т/га – до 30 ц.


Каталог: FILES -> 2020 -> ZONSYSZEM
FILES -> Эрнст Гомбрих История искусства москва 1998
FILES -> Питер москва Санкт-Петарбург -нижний Новгород • Воронеж Ростов-на-Дону • Екатеринбург • Самара Киев- харьков • Минск 2003 ббк 88. 1(0)
FILES -> Антиискусство как социальное явлеНИе
FILES -> Издательство
FILES -> Список иностранных песен
FILES -> Репертуар группы
ZONSYSZEM -> Министерство сельского хозяйства и продовольствия ростовской области
ZONSYSZEM -> Министерство сельского хозяйства и продовольствия ростовской области


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   23


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница