Розробка системи застосування добрив у зерно-просапній сівозміні у Центральному Степу України

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ ТАВРІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра рослинництва

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни Агрохімія за темою: «Розробка системи застосування добрив у зерно-просапній сівозміні у Центральному Степу України»

Мелітополь, 2013р.

Зміст

• Вступ
• Розділ 1. Живлення рослин і застосування добрив
• 1.1 Надходження поживних речовин в рослини і їх винос з врожаєм сільськогосподарських культур
• 1.2 Фізіологічні основи визначення потреби сільськогосподарських культур в добривах
• 1.3 Склад ґрунту і застосування добрив
• 1.4 Вплив різних факторів зовнішнього середовища на ефективність органічних і мінеральних добрив
• 1.5 Агротехнічні заходи і раціональне використання добрив
• Розділ 2. Складання системи добрив під культури в сівозміні
• 2.1 Складання плану використання добрив
• 2.1.1 Кліматичні і ґрунтові умови
• 2.1.2 Характеристика культур сівозміни в зв’язку з мінеральним живленням
• 2.1.3 План використання добрив
• 2.2 Розрахунок балансу поживних речовин в ґрунті
• Висновок
• Список використаної літератури

Вступ

Агрохімія — наука про оптимізацію живлення рослин, застосування добрив і родючості ґрунту з урахуванням біокліматичного потенціалу для одержання високого врожаю і якості продукції.

Для організації раціонального використання добрив необхідно знати, який економічний результат дає застосування добрив під окремі сільськогосподарські культури, в цілому в сівозміні і в господарстві.

Економічна ефективність добрив визначається за розцінками і прейскурантами на транспортування, підготовку і внесення добрив, вартості добрив і сільськогосподарської продукції та витрат, пов’язаних з її прибиранням і переробкою.

При цьому враховуються як повна вартість врожаю в цих варіантах, так і по можливості всі витрати і визначається умовно чистий дохід.

Економічна ефективність сільськогосподарського виробництва означає одержання максимальної кількості продукції з одного гектара земельної площі, від однієї голови худоби при найменших затратах праці і коштів на виробництво одиниці продукції. Ефективність сільського господарства включає не тільки співвідношення результатів і витрат виробництва, в ній відбиваються також якість продукції і її здатність задовольняти ті чи інші потреби споживача. При цьому підвищення якості сільськогосподарської продукції вимагає додаткових затрат живої і уречевленої праці.

Система добрив — це засноване на знаннях властивостей і взаємовідносин рослин, ґрунту і добрив, агрономічно і економічно ефективне і екологічно безпечне застосування добрив. Більш докладне визначення системи удобрення можна сформулювати так: система удобрення в сівозміні (агроценозах) — це всебічно обґрунтовані види, дози, співвідношення та способи застосування добрив (і меліорантів), визначені з урахуванням біологічних потреб культур в поживних елементах при прийнятому чергуванні їх і фактичній родючості ґрунту, для отримання максимально можливих врожаїв культур, гарної якості при наявних ресурсах з одночасним регулюванням окультуреності ґрунтів у конкретних природно-кліматичних умовах.

Загальну схему системи удобрення кожної сівозміни розробляють (і використовують), як мінімум, на повну ротацію сівозміни (або більш тривалий період) на підставі забезпеченості господарств добривами та родючості ґрунтів всіх полів сівозміни, з зазначенням видів, доз, співвідношень і загальної забезпеченості (потреби) ними у кг / га діючих речовин, а також можливого балансу поживних елементів у її реалізації.

Мета системи удобрення — щорічно забезпечувати максимально можливу агрономічну і економічну ефективність та екологічну безпеку наявних природно-економічних ресурсів (добрив, меліорантів, ґрунтів, культур, техніки тощо) кожного господарства при будь-якій забезпеченості ними.

добриво поживна речовина сівозміна

Розділ 1. Живлення рослин і застосування добрив

У житті рослин важливу роль відіграє живлення рослин. Нові технології вирощування рослин базуються на використанні нових видів добрив. Оптимальне живлення рослинних організмів у сполученні з раціональним підвищенням ефективності застосування добрив і зменшенням забруднення навколишнього середовища продуктами хімізації дозволить підвищити врожай і поліпшити якість сільськогосподарської продукції.

Умови мінерального живлення в значній мірі залежать від типу ґрунту. Тому при виявленні потреб рослини в мінеральному добриві необхідно виходити як з видових особливостей організму, так і зі специфічних особливостей даного типу ґрунту.

1.1 Надходження поживних речовин в рослини і їх винос з врожаєм сільськогосподарських культур

До складу рослин входить понад 74 хімічних елементів. Проте, тільки 16 з них вкрай необхідні для життя рослин. Сухий склад рослинної маси містить 45% вуглецю, 42% кисню, 6,5−7,0% водню. Отже, органічні елементи надходять в рослини внаслідок поглинання вуглекислого газу і води, і складають близько 94% сухих речовин. Частка інших елементів, які поглинаються корінням рослин, становить 6%. З них азот, фосфор, калій, кальцій, магній, сірка та залізо містяться в рослинах у значних кількостях: від сотих часток відсотка до кількох відсотків сухої маси. Вони представляють групу макроелементів. Вміст бору, марганцю, молібдену, міді, цинку і кобальту в рослинах невелике і становить тисячні і стотисячні частки відсотка. Вони отримали назву мікроелементів.

Різні культури в різних ґрунтово-кліматичних зонах виносять з ґрунту з урожаєм різну кількість елементів живлення.

Потреба в елементах живлення залежить від біологічних особливостей самої рослини і умов зовнішнього середовища. Під час вегетації рослини так само нерівномірно споживають елементи мінерального живлення. Так, наприклад, в озимої пшениці відзначаються два періоди посиленого споживання азоту: на початку росту і під час наливу зерна. Найбільша потреба у фосфорі відзначається з часу появи сходів до цвітіння. Фосфорні добрива найбільш енергійно використовуються протягом 4, 5 тижнів зростання (фаза кущення). Калій необхідний з перших днів росту рослин до цвітіння, однак найбільше його споживання спостерігається в фази виходу озимої пшениці в трубку і колосіння. Рослини гороху до початку цвітіння використовують до 36% азоту, 60−64% фосфору, 37−53% калію. До періоду формування та наливу зерна рослини гороху використовують від загального споживаної кількості фосфору 85−94%, калію 79−81%. Надходження азоту триває аж до дозрівання насіння.

Розглянемо найголовніші елементи живлення детальніше.

Азот бере участь у всіх життєвих процесах. Якщо його в ґрунті не вистачає, рослини погано розвиваються, врожайність знижується. При значній нестачі азоту вся рослина стає золотисто-жовтою і згодом буріє. Виключна роль належить азотним добривам, оскільки понад 95% сполук азоту в ґрунті перебувають в органічній формі і, отже, безпосередньо недоступні рослинам.

Фосфор входить до складу білків. Достатня кількість фосфору сприяє кращому засвоюванню F, K, Mg. При нестачі фосфору в ґрунті спостерігається відставання в рості й розвитку, появі пурпурового, багряного, голубуватого, тьмяного та фіолетового відтінків у забарвленні нижніх листків, їх скручуванні та передчасному засиханні, затримці достигання, зниження врожаю і погіршення його якості. У зернових злаків дефіцит фосфору зменшує кущення і утворення плодоносних стебел. Голодування проявляється в початковий період розвитку рослин, коли вони мають слаборозвинену кореневу систему.

Калій відіграє важливу при синтезі вуглеводів, підвищує стійкість рослин проти хвороб, посилює холодостійкість, впливає на смакові якості продукції. Особливо багато калію виносять з ґрунту коренеплоди. При його нестачі спостерігається побуріння країв листків та поява на них некротичних плям іржавого кольору, листки жовтіють і відмирають, в першу чергу старі, «Крайовий некроз» листя, тобто омертвіння тканин по краях, затримується розвиток та достигання рослин.

Магній бере участь у процесах фотосинтезу, відіграє важливу роль в активізації ферментів, які забезпечують надходження до рослин фосфору. Нестача в ґрунті магнію гальмує нагромадження в ньому сахарози, в рослинах затримується цвітіння, у листках руйнується хлорофіл і вони швидко відмирають. Нормальні умови магнієвого живлення створюються при систематичному застосуванні органічних добрив та магнієвих і вапнякових матеріалів.

Бор приймає участь в поділі клітин та її рості забезпечуючи синтез гормону ауксину та фенолів. Він регулює транспорт оксиду вуглецю, забезпечуючи синтез та структурну цілісність клітинної стінки та мембран включень. За нестачі бору страждають молоді органи, проходить відмирання точок росту. Рослина набуває потворної форми. Цвітіння не відбувається або ж квітки опадають, плоди не зав’язуються, спостерігається пустозерність. У цукрового, кормового і столового буряку — виникає ураження гниллю сердечка та з’являється дуплистість коренеплодів. Льон пошкоджується бактеріозом. Відмирання верхньої точки росту, що призводить до утворення бокових пагонів, різко знижується вихід і якість волокна. У соняшнику повне відмирання точки росту, при пізній появі нестачі бору спостерігається ненормальний розвиток квітки, пустоцвіт і зниження урожаю насіння. У бобових рослин сповільнюється ріст і формування репродуктивних органів. Картопля уражується паршею. У плодових дерев з’являється суховерхість, розвивається поверхнева плямистість і пробкування тканини плодів.

Винесення поживних речовин — їх витрата врожаями необхідно знати для того, щоб відшкодувати його внесенням добрив.

Величини виносу залежать від рівня врожайності. Слід сказати, що величини виносу можуть коливатися. Тому в практичних цілях слід користуватися даними, отриманими в конкретній зоні зональної агрохімічної лабораторії або дослідної станцією. Спільним є положення, що культури, що створюють велику масу врожаю органічної речовини на одиницю площі, будуть виносити і більшу кількість поживних речовин. Наприклад, картопля, кормові коренеплоди, капуста виносять поживних речовин більше, ніж зернові, і повинні, отже, отримувати більш високі дози добрив.

Розрізняють винос господарський і біологічний (Анспок П.І., 1981). Господарський — це винесення поживних речовин урожаєм прибирається з поля основної та побічної продукції, наприклад зерном і соломою. Біологічний — це винесення поживних речовин з ґрунту не тільки основний і побічною продукцією, що прибирається з поля, але і корінням, пожнивними залишками і опалим (відмерлими) у період вегетації листям, що залишилися в полі [6]

Таким чином, біологічний винос більше господарського. Він включає максимальний вміст поживних речовин в рослині, що припадає на більш ранній період, ніж повна стиглість.

1.2 Фізіологічні основи визначення потреби сільськогосподарських культур в добривах

Раціонально використовувати добрива допомагає діагностика живлення рослин, яка дає інформацію про забезпеченість посівів необхідними елементами. Особливо важлива вона при обробітку сільськогосподарських культур за інтенсивними технологіями, які передбачають більш високі порівняно із звичайними дози добрив і потребують дуже ретельного контролю за живленням рослин протягом вегетації. Вагомий внесок у розвиток науки про діагностику живлення рослин внесли Д.Н. Сабінін, В.В. Церлінг, Д.П. Магніцкий.

Найвищу віддачу від добрив можна отримати при комплексній діагностиці, яка включає ґрунтову, рослинну та метеорологічну і дозволяє більш точно встановити рівень мінерального живлення на різних етапах органогенезу, або фенофаз рослин.

Ґрунтова діагностика — це агрохімічне обстеження ґрунтів з метою визначення вмісту доступних форм азоту (мінерального та сполук, які легко гідролізуються), фосфору, калію, мікроелементів тощо.

Метеорологічна діагностика дозволяє прогнозувати ефективність добрив з урахуванням кількості опадів і вмісту в ґрунті продуктивної вологи.

Рослинна діагностика може бути візуальною і хімічною (тканинна і листкова). Візуальна дозволяє за зовнішнім виглядом посівів встановити недостачу або надлишок того чи іншого елемента живлення. Так, вже наголошувалося, що за дефіциту азоту сповільнюється ріст рослин та їх окремих органів (листків), рослини стають яскраво-зеленими (перш за все нижні листки), а при сильному азотному голодуванні листя забарвлюється в жовто-зелений або жовтий колір, прискорюється дозрівання рослин, вони захворюють хлорозом. При ранньому прояві ознак азотного голодування проводять підживлення азотними добривами (аміачна селітра та ін.), у більш пізні терміни застосовують позакореневе підживлення КАС або сечовиною як окремо, так і в поєднанні з мікроелементами (молібден, мідь, цинк).

При недостачі фосфору рослини повільніше ростуть, листя стає темно-зеленим з блакитним відтінком, з’являються бурі та фіолетові плями, на місці яких згодом утворюються некрози. Ознаки фосфорного голодування частіше стають помітні в холодну погоду, спочатку на старому, а потім і молодому листі. У зернових за недостачі фосфору стебло стає грубим, зменшується кількість зерен у колосі, сповільнюється дозрівання. При прояві фосфорного голодування посіви підживлюють суперфосфатом.

Ознаки калійного голодування схожі з азотним, але при недостачі калію вражаються тільки краї листя, а в центрі вони залишаються зеленими. Краї листя жовтіють, буріють і засихають («краєві опіки»). При недостачі калію клітини ростуть нерівномірно, що є причиною гофрованності, куполоподібної форми листя. У картоплі на листках з’являється характерний бронзовий наліт. Недостача калію візуально стає помітною зазвичай у середині вегетації, коли підживлення вже малоефективне.

За дефіциту кальцію старі нижні листки жовтіють та відмирають, а у верхніх біліє кінчик, плоди вражаються гнилями, корені ослизнюются і загнивають. Гострий дефіцит магнію викликає «мармуровість» листя. При недостачі заліза, характерному для карбонатних або перезволожених ґрунтів, унаслідок порушення синтезу хлорофілу розвивається хлороз: листя втрачає зелене забарвлення, біліє й передчасно опадає. Характерні ознаки борного голодування — хлороз і відмирання точок росту.

При браку міді також спостерігається хлороз, сповільнюється ріст і затримується цвітіння рослин. У зернових при гострому дефіциті міді біліють кінчики листя («хвороба обробки» або «біла чума»), колос не розвивається, у плодових виникає суховерхість. Зовнішні прояви недостачі молібдену в бобових культур схожі з ознаками азотного голодування — листки яскраво-зеленого кольору, деформуються і відмирають. У решти культур, як правило, розвивається жовта плямистість листя, у огірка — хлороз на краях листків. Рослини частіше відчувають недолік молібдену на кислих ґрунтах. Найвиразніше він проявляється на посівах конюшини, цвітної капусти, томатів. Ознаки недостачі цинку — хлороз листя з подальшим їх відмиранням, розеточність (яблуня, вишня, айва) або дрібнолистковість (томати). Листки ростуть нерівномірно, асиметричними, з хвилястими краями. Частіше страждають плодові культури на нейтральних і слаболужних ґрунтах з високим вмістом фосфору. При прояву ознак недостачі мікроелементів проводять позакореневе підживлення відповідними препаратами.

1.3 Склад ґрунту і застосування добрив

Ґрунт — це багатофазне природне тіло, речовина якого представлена такими фізичними фазами: тверда, рідка, газова та жива речовина організмів, що населяють ґрунт.

Тверда фаза ґрунту — це полідисперсна і полікомпонентна органомінеральна система, що утворює твердий каркас ґрунтового тіла. Вона формується в процесі ґрунтотворення з материнської гірської породи і в значній мірі успадкує її склад і властивості. Характеризується хімічним мінералогічним і гранулометричним складом, з одного боку, і складенням, структурою і пористістю — з іншого.

Рідка фаза ґрунту — це вода в ґрунті, ґрунтовий розчин, що заповнює її пори.

Газова фаза ґрунту — це повітря, що заповнює у ґрунті пори, вільні від води. Його склад істотно відрізняється від атмосферного і динамічний у часі.

Жива фаза ґрунту — це організми, що його населяють і беруть участь у процесі ґрунтотворення. До них відносяться численні мікроорганізми (бактерії, актиноміцети, гриби, водорості), представники ґрунтової мікроі мезофауни (найпростіші, комахи, черв’яки та інш.), кореневі системи рослин.

Гранулометричний склад ґрунту

Гранулометричним (механічним) складом ґрунту називають масове співвідношення (відносний вміст у процентах) у його складі твердих частинок (механічних елементів) різної крупності. У вітчизняному ґрунтознавстві він визначається на основі відсоткового співвідношення у ґрунті фракцій фізичної глини (механічних елементів <0,01мм) і фізичного піску (механічних елементів >0,01мм). За класифікацією Н. А. Качинського (1958 року) виділяють пухкопіщані, зв’язнопіщані, супіщані, легкосуглинкові, середньосуглинкові, важкосуглинкові, легкоглинисті, середньоглинисті і важкоглинисті ґрунти.

Мінералогічний склад ґрунту

Основну частку речовинного складу мінеральних ґрунтів утворюють первинні (переважно кварц, польові шпати, слюди), а також вторинні мінерали (глинисті, оксиди і гідрооксиди, мінерали-солі), що успадковуються ґрунтом від ґрунтотворної породи, утворюються в процесі вивітрювання і ґрунтотворення. Особливу роль відіграють тонкодисперсні (<0,001 мм) глинисті мінерали (груп каолініту, гідрослюд, монтморилоніту, змішаношаруватих), що визначають важливі властивості ґрунтів: водно-фізичні, фізико-механічні, вбирну здатність ґрунту, наявність елементів живлення рослин.

Органічна речовина ґрунтів — це сукупність живої біомаси, органічних решток рослин, тварин, мікроорганізмів, продуктів їх метаболізму, а також специфічних новоутворених органічних речовин — гумусу.

Властивості ґрунтів характеризуються вмістом елементів живлення в них. Розрізняють валові запаси поживних речовин та вміст їх у доступних для рослин формах. Валові запаси - це загальний вміст азоту, фосфору, калію чи будь-якого елемента живлення в ґрунті. Ці запаси значно перевищують винос поживних речовин з урожаєм культури. Але основна маса поживних речовин міститься в ґрунті у вигляді сполук, недоступних для безпосереднього живлення рослин. Чим більші валові запаси поживних речовин, тим вища потенційна родючість ґрунту. Валові запаси поживних речовин у ґрунтах дуже різні. Їх показують у відсотках до маси ґрунту або в т/га (Табл. 1.1).

Таблиця 1.1 Валовий вміст поживних речовин в орному шарі різних ґрунтів

У ґрунті поживні речовини перебувають, як правило, в недоступних для рослин сполуках. Більшість азоту входить до складу органічних речовин ґрунту, переважна кількість фосфору знаходиться у важкорозчинних мінеральних сполуках і значна частина — у формі органічних сполук, основна кількість калію входе до складу нерозчинних алюмосилікатних мінералів. Тому для оцінки ефективної родючості ґрунту користуються даними про вміст у ньому доступних для рослин поживних речовин.

Детальне агрохімічне обстеження ґрунтів при складанні картограм дає змогу позначити на ній навіть окремі ділянки поля, що різняться між собою вмістом поживних речовин. Дані про вміст доступних форм азоту, фосфору, калію дають можливість диференційовано й ефективно застосовувати добрива на певному полі.

1.4 Вплив різних факторів зовнішнього середовища на ефективність органічних і мінеральних добрив

Ґрунтові умови. Вибір добрив, строків внесення і способів їх загортання необхідно проводити з урахуванням типу і різновидності ґрунту, його гранулометричного й хімічного складу, ступеня окультуреності, реакції ґрунтового розчину та вмісту в ньому засвоєних поживних речовин. Так на чорноземах в більшою мірою використовуються фосфорні добрива. Залежно від типу і різновидності ґрунту мінеральні добрива застосовують у різних співвідношеннях. На світло-сірих і сірих лісових ґрунтах мінеральні добрива доцільно вносити у співвідношенні (N, Р2О5, К2О) 1,2−1,3: 1: 1,2−1,3; на темно-сірих лісових ґрунтах, опідзолених і вилугуваних чорноземах — 1: 1:

1. Залежно від біологічних особливостей культур ці співвідношення можуть змінюватися.

Гранулометричний склад ґрунту має істотне значення для переміщення добрив, поглинання і закріплення їх ґрунтом, а це впливає на характер засвоєння рослинами поживних речовин. На ґрунтах з важким гранулометричним складом добрива поглинаються і закріплюються сильніше, отже рухаються з водою повільніше. Крім цього, від гранулометричного складу ґрунту залежить інтенсивність мінералізації органічної речовини його та органічних добрив, вміст поживних речовин, особливо калію, а також норма хімічних меліорантів. На ефективність добрив великий вплив має ступінь окультурення ґрунту. Істотною ознакою є його структурність. Ступінь окультурення ґрунту впливає на мікробіологічну діяльність, водний і повітряний режими, вміст легкозасвоюваних форм поживних речовин, що необхідно враховувати при використанні добрив.

Окремі властивості ґрунту змінюються повільно (гранулометричний склад), а інші (вміст поживних речовин, реакція ґрунтового розчину, глибина орного шару тощо) в результаті діяльності людини змінюються швидше, тому вони повинні визначатися періодично.

Кліматичні умови. На ефективність добрив істотно впливають кліматичні умови, водний режим, який, у свою чергу, залежить від фізичних властивостей ґрунту. При нестачі вологи ефективність добрив знижується. У районах недостатнього зволоження важливо передбачити глибину загортання добрив і не завжди доцільно проводити підживлення сільськогосподарських рослин. В умовах достатнього зволоження або при зрошенні добрива необхідно вносити в підвищених нормах, вибирати відповідні форми їх, щоб запобігти вимиванню поживних речовин у нижні шари ґрунту.

Залежність ефективності добрив від рівня агротехніки. При розробці системи удобрення в конкретному господарстві необхідно мати на увазі, що дія добрив значною мірою залежить від рівня агротехніки. Порівняно невеликі норми добрив при високій агротехніці можуть дати значний ефект, а збільшені норми при низькій агротехніці часто не дають передбачуваного результату.

Висока агротехніка є необхідною умовою ефективного застосування добрив і, навпаки, нестача поживних речовин обмежує використання умов, що створюються при цьому.

Вплив попередника. Розробляючи систему застосування добрив, необхідно враховувати вплив попередньої культури на ефективність добрив. Одна і та ж культура в межах однієї сівозміни на фоні однакових ґрунтово-кліматичних умов має отримувати добрива різного складу і в різних кількостях залежно від свого місця у сівозміні. Наприклад, льон після конюшини повинен удобрюватися головним чином фосфорними і калійними добривами при невеликій нормі азотних (20−30 кг/га). Але льон після слабкого попередника або старооранки повинен перш за все забезпечуватися азотом у нормі не менше 45 кг/га. Озима пшениця, яку висівали після чорного пару, може дати стійкі та високі врожаї зерна при внесенні фосфорних добрив, але пшениця, яка йде в сівозміні після зернових і просапних культур, вимагає удобрення не лише фосфором, а, насамперед азотом. Цукрові буряки, що розміщені в ланці з багаторічними травами, слабо реагують на азотні добрива і сильно — на фосфорні та калійні.

1.5 Агротехнічні заходи і раціональне використання добрив

Успішне і раціональне застосування добрив передбачає знання дії добрив на ґрунт і оброблювані культури, а також визначення забезпеченості ґрунту доступними поживними елементами. Велике значення мають дотримання агротехнічних і рослинницьких прийомів: сівозмін, правильної обробки ґрунту, меліорації, техніки обробітку культур, сортів. Ефективність добрив залежить не тільки від кількості внесених окремих поживних речовин, але і від співвідношення їх, тобто всі необхідні елементи живлення повинні вноситися в такому співвідношенні, щоб забезпечити отримання максимальних врожаїв і високу якість продукції. Досягається це детальним довгостроковим плануванням внесення органічних і мінеральних добрив, передбачаються дози, строки та способи внесення добрив з урахуванням біологічних особливостей оброблюваних в сівозміні культур і ґрунтово — кліматичних умов. В системі добрив враховуються властивості застосовуваних добрив, їх дія і післядія.

Вирішальна умова високої ефективності добрив — кількість опадів, що випадають. У нечорноземної зоні, де опадів випадає більше, ніж випаровується з поверхні ґрунту, ефективність добрив вище, ніж у лісостеповій та степовій зонах. Тому в зоні нестійкого зволоження одночасно з внесенням добрив необхідно проводити заходи по накопиченню та раціональному використанню вологи.

Поряд з умовами зволоження на ефективність добрив впливають ґрунтові умови. Ґрунтове обстеження всіх орних земель проводиться Державною агрохімічної службою 1 раз на 5 — 7 років. За результатами ґрунтових аналізів зональні агрохімічні лабораторії складають ґрунтові карти і картограми. Картограми включають дані про кислотності ґрунтів, про вміст в ній рухомого фосфору і калію, про окультуреності ґрунту, потужності орного шару, засоленості, ерозії та ін На основі картограм встановлюються дози добрив з урахуванням біологічних особливостей культур сівозміни, величини планованого врожаю. Крім того, слід враховувати вплив попередника в сівозміні, що вносяться під нього добрива та ступінь їх використання відповідної культурою.

Найбільш поширеними методами розрахунку доз добрив є наступні: розрахунок доз по винесенню живильних речовин; розрахунок доз на додатковий, тобто запланований врожай; розрахунок доз з урахуванням вмісту в ґрунті доступних рослинам поживних речовин.

Всі дози мінеральних добрив розраховують обов’язково в кілограмах поживної речовини на 1 га, а в подальшому переводять на туки з урахуванням вмісту в них азоту, фосфору, калію. Мікродобрива вносять у невеликих дозах, і особливих розрахунків вони не вимагають.

Розділ 2. Складання системи добрив під культури в сівозміні

Висока ефективність добрив забезпечується лише при застосуванні їх у певній науково обґрунтованій системі з урахуванням конкретних ґрунтових і кліматичних умов, особливостей живлення окремих культур сівозміни, агротехніки, властивостей добрив та інших факторів.

Система застосування добрив — це комплекс агрономічних та організаційних заходів, спрямованих на забезпечення раціонального використання добрив з метою підвищення родючості ґрунтів, продуктивності с/г культур і ефективності виробництва в господарстві. Вона включає в себе систему удобрення в господарстві, систему удобрення в сівозміні та систему удобрення окремих культур сівозміни, що передбачає визначення оптимальних норм, форм, строків і способів внесення добрив.

2.1 Складання плану використання добрив

2.1.1 Кліматичні і ґрунтові умови

Клімат Центрального степу України помірно-континентальний, теплий, недостатньо зволожений. По середнім багаторічним даним сума опадів за вегетаційний період складає 450−500 мм. При цьому основна їх кількість, близько 60%, випадає в теплий період року (квітень — жовтень). Крім того, спостерігається нерівномірність їх випадання в різні роки та періоди року. Влітку (червень — липень) нерідко опади носять ливневий характер. Значна кількість їх при цьому стікає в балки й не може бути повністю використана рослинами, все це призводить до нерівномірного зволоження ґрунтів, що негативно впливає на ріст і розвиток сільськогосподарських культур.

Зима малосніжна. Нестійкий сніговий покрив. Товщина снігового покриву складає 5−10 см (січень — лютий). Впродовж зими часто бувають відлиги, які обумовлюються утворенням льодової кірки, розтавання снігу, що в свою чергу призводить до вимокання озимих культур, а при наступному роковому похолоданні - до їх вимерзання.

Середньо місячна температура повітря найхолоднішого місяця — січня складає - 5. — 7^оС, абсолютний мінімум — мінус 25^оС, самого теплого місяця — липня — +21,4^оС, абсолютний максимум температури +42^оС. Безморозний період триває в середньому 165 днів, може коливатися в межах 160−180 днів. Початок перших осінніх заморозків — в середньому в другій половині жовтня, весняні заморозки — до третьої декади квітня. Середня тривалість вегетаційного періоду (квітень — листопад) всього — 210 днів. Середня сума температур за вегетаційний період 3000−3080^оС (Табл.2.1).

Таблиця 2.1 Середні багаторічні показники по метеостанції

Ґрунт — чорнозем звичайний, легкоглинистий, вміст гумусу — 4,7%, азоту — 78мг/кг, фосфору — 127мг/кг, калію — 171мг/кг, рН=7,2.

Чорнозем — ґрунт що утворюється в умовах помірно-континентального і континентального вогкого або посушливого клімату під степовою рослинністю на багатій та вапно породі - лесі. Бактерії ґрунту, розкладаючи органічні рештки степових рослин, утворюють нові органічні колоїдальні сполуки, що являють собою так званий гумус ґрунту. Для чорноземів характерна наявність досить потужного до 20−30 см темно-сірого горизонту з міцно-зернисто-грудковою структурою і високим вмістом перегною — 4−14%.

Чорнозем — пухкий і завдяки цьому добре приймає воду, а одночасно і добрий до вивітрювання. Гумус чорнозему звичайного залягає на глибину 1 м і становить 6−8%. [14]

Клімат — теплий, помірно-континентальний.

Основними показниками, що характеризують температурний режим району, є середньомісячна і середньорічна температура повітря.

Середньорічна температура повітря. Найхолоднішим місяцем є січень, самим теплим — липень. Амплітуда найхолоднішого і найтеплішого складає .

Сума температур за вегетаційний період, тривалість безморозного періоду 180−200 днів цілком достатні для нормального розвитку і дозрівання сільськогосподарських культур.

Розподіл температур по місяцях загалом також сприятливий, проте трапляються значні відхилення від середніх даних і різкі коливання температур по роках, сезонах, місяцях і декадах. Особливо часто це спостерігається весною.

Різкі коливання температури, сухість повітря, потоки сильних східних вітрів і «чорні бурі» часом приводять до ґрунтової засухи і видування посівів. При цьому відносна вологість повітря в окремі дні падають до 10−12%. Середня швидкість вітру складає 3,8 м/с, посилюючись до 4,2 м/с. Максимальна швидкість вітру, до 28 м/с, спостерігається один раз на 15−20 років.

Загальні відомості про ґрунти.

Таблиця 2.2 Характеристика ґрунтів

Чорнозем — багатий на гумус, темно окрашений тип ґрунту, який сформувався на суглинках в умовах помірно-континентального поясу при періодично промивному або не промивному водному режимі під багаторічним трав’яним покривом.

Чорнозем характеризується сприятливими водно-повітряними властивостями, комковатою структурою, нейтральною реакцією, високою природною родючістю, та високим вмістом гумусу в верхніх шарах.

Чорнозем звичайний — є найбільш поширений тип ґрунту в зоні Центрального Степу.

2.1.2 Характеристика культур сівозміни в зв’язку з мінеральним живленням

Удобрення озимої пшениці

Потреба цієї культури в окремих елементах живлення по фазах розвитку неоднакова. Найбільшу кількість азоту вона засвоює на початку росту та в період наливання зерна. Нестача цього елемента в перший період пригнічує ріст рослин, у другий — погіршує я кість зерна.

Фосфор засвоюють із ґрунту від появи сходів до колосіння, а калій — від сходів до цвітіння.

Найсприятливіші умови живлення створюються при рН=6,5−7,3. Тому на кислих ґрунтах вона добре реагує на вапнування.

Фосфорні і калійні добрива слід вносити під основний або передпосівний обробіток ґрунту. Якщо в ґрунті доступного фосфору більше 200 мг/кг, а обмінного калію більше 250 мг/кг, можна обмежитися припосівним внесення фосфорних і калійних добрив по 15−20 кг/га д. р. Норму азотних добрив рекомендується розподілити залежно від запасу мінерального азоту в ґрунті. Якщо в орному шарі його менше 30 кг/га, то до сівби пшениці слід внести 20% азоту від загальної норми, а вперше весняне підживлення під час кущіння — 30%, у друге в період виходу в трубку — 50% загальної норми. Для підвищення вмісту білка в зерні пшениці доцільно зробити позакореневе підживлення під час колосіння в дозі 30−40 кг/га азоту понад загальну норму. При першому весняному підживленні вносять 35% його загальної норми, другому — 65% і для літнього позакореневого підживлення — 30−40 кг/га понад загальну норму азоту. Позакореневе підживлення роблять, у першу чергу, при вирощуванні цінних і сильних пшениць і вносять 15−20% розчин карбаміду. На чорноземах найкращі результати дає суперфосфат.

Найвищі врожаї пшениці озимої отримують за сумісного застосування у сівозміні органічних і мінеральних добрив. Гній в умовах достатнього і нестійкого зволоження в нормі 30−35т/га вносять переважно під чисті й заняті пари та під кукурудзу на силос, де пшениця озима використовує його післядію.

Удобрення ячменю

Серед ярих зернових культур ячмінь найвибагливіший до ґрунтових умов і потребує достатнього удобрення. Високі врожаї його одержують на родючих суглинкових ґрунтах. Непридатні для нього торфовища і солонці, погано росте на піщаних і кислих ґрунтах. Коренева система в ячменю розвивається слабо, погано засвоює поживні речовини з важкорозчинних сполук. Поглинання поживних речовин рослинами протягом вегетації відбувається нерівномірно. Найбільше їх потребують у період кущіння і виходу в трубку. Тому допосівне внесення добрив має вирішальне значення в одержанні високих і сталих врожаїв.

Ячмінь добре використовує післядію органічних добрив навіть на третій рік, тому безпосередньо під цю культуру їх не вносять. Норми мінеральних добрив під ячмінь залежать від ґрунтово-кліматичних умов. На чорноземах звичайних оптимальні норми мінеральних добрив — N₆₀ P₉₀ K_60.

Якщо добрива восени не внесли, то їх доцільно внести навесні локально стрічковим способом на глибину 12−16 см. Азотні добрива краще вносити під культивацію. Ефективне також внесення добрив у рядки при сівбі на опідзолених ґрунтах по 10−15 кг/га NPK, а на чорноземах — N₁₀ P_10.

Підживлення ячменю проводять лише в умовах зрошення або при дефіциті азоту. Тоді азотні добрива в дозі N₃₀₋₄₀ зерно — туковими сівалками упоперек або під кутом 25−30⁰ до напрямку рядків на глибину 4−6 см.

Удобрення кукурудзи

Найкращими ґрунтами для вирощування кукурудзи є багаті на азот чорноземи, темно — каштанові, темно — сірі лісові з нейтральною або слабо — лужною реакцією (рН=6,0−7,5.

Високі врожаї кукурудзи можна одержати лише при внесенні достатньої кількості добрив. Вона повніше, ніж інші зернові культури, використовує їх, оскільки має добре розвинену кореневу систему і тривалий період вегетації.

Норми мінеральних добрив установлюють на запланований урожай з урахуванням вмісту поживних речовин у ґрунті. Для одержання врожайності понад 50 ц/га на чорноземах опідзолених і темно — сірих лісових ґрунтах на фоні гною рекомендується для ґрунтів з середньою забезпеченість поживними речовинами вносити — N₉₀ P₉₀ K_120, а на чорноземах реградованих — N₉₀ P₉₀ K_150.

Якщо основне добриво не внесено, доцільно внести в рядки при посіві - N₁₀ P₁₀ K_10. Для цього краще використовувати комплексні добрива.

Для основного удобрення найкращою формою азотних добрив є амонійні та аміачні, фосфорних — суперфосфат, калійних — без хлорні добрива. Добрі результати дає внесення під кукурудзу безводного аміку, рідких комплексних добрив та КАС. КАС і РКД можна вносити по поверхні ґрунту з подальшим загортанням, оскільки вони не містять вільного аміаку.

Удобрення соняшнику

Соняшник має добре розгалужену кореневу систему, завдяки якій використовують вологу і поживні речовини з глибоких шарів ґрунту. Найкраще він росте на чорноземах з близькою до нейтральної реакцією ґрунті (при рН=6,0−6,8). На початку вегетації соняшник потребує небагато поживних речовин. Так, за перші 30 днів росту рослина використовує 16% азоту, 10% - фосфору і калію — 9% від загальної кількості. У наступні 30 днів, коли відбувається формування кошиків, і до кінця цвітіння засвоює 80% азоту, 60% - фосфору і 75% калію. Після утворення кошиків засвоєння поживних речовин зменшується.

Більш високі врожаї насіння соняшнику одержують при поєднанні органічних і мінеральних добрив. На чорноземах звичайних і ретроградованих рекомендується вносити 20 т/га гною і N₄₅ P₆₀ K₄₅ з мінеральними добривами. Ці норми уточнюють залежно від ступеня забезпеченості ґрунту поживними елементами на конкретному полі. Гній і мінеральні добрива вносять восени під зяб, а в Лісостепу краще вносити весною під культивацію. Високі результати забезпечує рядкове внесення добрив під час сівби. Для цього із загальної норми мінеральних добрив слід виділити частину для внесення в рядки N₁₀ P₁₀ K_10. Підживлення соняшнику малоефективне, оскільки верхній шар ґрунту здебільшого містить недостатню кількість вологи і внесені в цей час добрива не забезпечують очікуваного приросту врожаю.

Найкращими формами добрив для соняшнику є аміачна селітра, суперфосфат гранульований, калій хлористий, можна застосовувати амофос, РКД, особливо коли вони містять фосфору більше, ніж азоту.

Удобрення гороху

Горох — найбільш скоростигла зернова бобова культура. Період вегетації коливається від 65 до 140 днів. Горох — світлолюбна культура довгого дня, при нестачі світла спостерігається сильне пригнічення рослин. Горох — культура високородючих «пшеничних» ґрунтів. Кращими ґрунтами для гороху є чорноземи. Малопридатні щільні, глинисті, заболочені, а також легкі піщані ґрунти. Несприятливі для гороху ґрунту з високою кислотністю (pH нижче 4,5). Горох добре росте при рН = 7−8.

Споживання поживних речовин йде протягом вегетаційного періоду з різним ступенем інтенсивності.

Азот поглинається рослинами протягом тривалого періоду — від сходів до дозрівання, але найбільша його кількість — в період бутонізації - плодоутворення. За даними Чухнина Ю. А., в період цвітіння — плодоутворення поглинається близько 37−40% азоту від його загального споживання. Максимальний вміст азоту в рослинах зазвичай припадає на фазу цвітіння, тобто коли фіксація його бульбочкових бактерій йде найбільш інтенсивно. Після цвітіння відносний вміст азоту дещо зменшується. У період наливання — дозрівання насіння в рослинах відбувається перерозподіл азоту — зменшення його в листі і стеблах і збільшення в бобах. У гороху накопичення азоту за рахунок фіксації з атмосфери в залежності від умов вирощування коливається від 42 до 78% загального споживання цього елементу з навколишнього середовища.

Фосфор у найбільшій кількості надходить у рослини за порівняно короткий період часу — від цвітіння до дозрівання насіння. За цей період рослини поглинають 60−62% фосфору від його загального вмісту в рослині, причому гарному засвоєнню фосфору сприяє симбіотична фіксація атмосферного

азоту. Для гороху характерна висока здатність засвоювати фосфор з важкодоступних сполук ґрунту. Гарна забезпеченість калієм підвищує використання наявних у ґрунті запасів фосфору. За тими ж даними, найвищий вміст фосфору у рослин відзначається в молодому віці (фаза сходів — 6−7 листків), до цвітіння його вміст зменшується, а у фазу плодоутворення знову дещо зростає. У зрілих насінні фосфору міститься в 2,5−3 рази більше, ніж у соломі.

Калій на відміну від азоту і фосфору найбільш інтенсивно поглинається в ранні фази вегетації. До початку цвітіння рослини гороху поглинають до 60% калію від його загального споживання. Вміст калію в рослинах поступово зменшується від раннього віку до дозрівання. У насінні та соломі вміст калію практично однакове. Недолік калію, виявляється в основному на легких ґрунтах, викликає зниження азотфіксації і погіршує пересування азотистихречовин з вегетативних органів до насіння.

Тому фосфорні та калійні добрива слід вносити восени під оранку. Вони покращують розвиток рослин і посилюють діяльність азотфіксуючих бактерій. У життєдіяльності рослин велике значення має кальцій. При його недоліку знижуються темпи зростання, погіршується розвиток кореневої системи. На відміну від азоту, фосфору і калію вміст кальцію в рослинах збільшується до кінця вегетації.

Для посилення утворення на коріннях бобових трав бульбочок з азот фіксуючими бактеріями насіння перед сівбою слід обробити ризоторфіном. Насіння також доцільно обприскувати борними і молібденовими мікродобривами з розрахунку 1−2 кг бору та 250 г молібдену на 1 ц насіння.

2.1.3 План використання добрив

1. Озима пшениця, У=5,5 т/га. (Враховую, що перед озимою пшеницею був чорний пар з 20 т внесення органіки)

2. Горох, У= 3,2 т/га.

3. Озима пшениця, У=5,0 т/га.

4. Кукурудза на зерно, У=6,0 т/га, органічні добрива — 20 т/га.

5. Ячмінь У=3,0 т/га.

6. Соняшник, У=2,5 т/га.

2.2 Розрахунок балансу поживних речовин в ґрунті

Винос поживних речовин може бути біологічним і господарським. Біологічний баланс поживних речовин здійснюється бактеріями: азотфіксуючими, що фіксують сірку та іншими. Також існують бактерії і мікроорганізми сприяють руйнуванню поживних речовин ґрунту.

Господарський баланс включає в себе винос поживних речовин з урожаєм та внесення поживних речовин з мінеральними та органічними добривами. При складанні господарського балансу враховується внесення в ґрунт органічного азоту бобовими культурами за рахунок фіксації бульбочкових бактерій. Баланс поживних речовин у ґрунті також говорить і про економічний стан господарства.

Інтенсивність балансу виражається в процентному відношенні відшкодування (приходу) до витрати. Відшкодування винесення розраховується за наступною формулою: винесення приймається за 100%, а внесення за все з добривами у кг / га — за Х. Винос може бути менше 100% - при негативному балансі і більше 100% - при позитивному.

Система удобрення в польовій сівозміні

Система використання органічних і мінеральних добрив у сівозмінах

План використання добрив

Розрахунок балансу елементів живлення в ґрунті

Висновок

Для рентабельного вирощування сільськогосподарських культур та підтримання ґрунтового середовища на високому рівні необхідно використовувати систему удобрення. Адже органічні добрива добре сприяють ґрунтотворному процесу та розвитку ґрунтової мікрофлори та містять речовини життєво необхідні для сільськогосподарських рослин, які вирощуються в господарстві. Так відповідно до системи удобрення мною запропонована схема підтримання бездефіцитного балансу гумусу при внесенні органічних добрив і забезпеченість землекористування господарства органікою становить — 8 т/га.

Не менш важливими для доброго розвитку є використання мінеральних добрив в системі з органічними. Використовуючи поправочні коефіцієнти запропоновала норми внесення мінеральних добрив для підтримання врожайності сільськогосподарських культур на високому рівні.

Необхідно відмітити, що строки, способи та дози внесення добрив є надзвичайно важливими в органогенезі рослини. Відповідно до кожної культури сівозміни наведені найкращі норми та строки внесення мінеральних добрив розподілені на основне, припосівне внесення та підживлення. Адже сільськогосподарські рослини характеризуються критичними фазами розвитку, коли вони потребують поживні речовини для свого розвитку. Також при розподілі внесення добрив було враховано, що при внесенні азотних добрив восени, вони швидко вимиваються в нижні горизонти або просто вивітрюються. Для цього ми якщо і вносимо азотні добрива восени, то використовуємо аміачну воду з одночасним загортанням її в ґрунт.

Баланс поживних речовин у сівозміні в основному для більшості культур становить більше 100%, що свідчить про більше надходження поживних речовин у ґрунт ніж використання їх рослинами. Господарська ефективність використання родючості ґрунту для всіх полів польової сівозміни при вирощування сільськогосподарських культур становить більше 100%. Що свідчить про добру організацію господарювання та дотримування системи удобрення, що надає можливість не лише отримувати високі та сталі врожаї сільськогосподарських культур, а й підтримання бездефіцитного балансу гумусу.

Але також необхідно і враховувати погодні умови. Адже останнім часом клімат даної зони дещо змінився і це негативно відображається на рослинах.

У загальному зростанні врожаїв, як показав наш і світовий досвід, 30−70% приросту одержується за рахунок добрив, 30% - внаслідок поліпшення якості насіння, 20% - покращення обробітку ґрунту. Отже більша частина врожаїв отримується за рахунок використання інтенсивних технологій удобрення та землеробства в цілому.

Нині все більшого поширення набувають інтенсивні технології вирощування сільськогосподарських культур, що дозволяє отримувати більші врожаї з меншої площі. Не менш важливим є використання мінімалізації обробітку ґрунту, що надзвичайно економічно та агрономічно ефективне.

Список використаної літератури

1. Агрохімія. / За ред. М. М. Городнього. — К.: ТОВ Алеора, 2003.

2. Александрова Л. Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. — Л.: Наука, 1980.

3. Алексеев А. М., Гусев Н. А. Влияние корневого питания на водный режим. — М., 1957. — 220 с.

4. Ансюк П. И. Микроудобрения: Справ очник. — Л.: Агропромиздат, 1990.

5. Бугай С. М. Растенееводство. — К.: Вища школа, 1975. — 375 с.

6. Вахмистров Д. Б. Питание растений. — М.: Знание, 1979. — 64 с.

7. Воробьев С. А. и др. Земледелие. — М.: Колос, 1977.

8. Горбунов Н. И. Минералогия и физическая химия почв. — М.: Наука, 1974.

9. Гордієнко В.П. та ін. Землеробство. — К.: Вища школа, 1991. — 268 с.

10. Колосов И. И. Поглотительная деятельность корневых систем растений. — М.: АН СССР, 1962. — 388с.

11. Кононова М. М. Органическое вещество почвы. — М: Изд-во АН СССР, 1963.

12. Крикунов В. Г., Полупанов Н. И. Почвы УССР и плодородие. — К.: Вища школа, 1987. — 380 с.

13. Лактіонов М.І. Агроґрунтознавство. Навч. посібник / Харк. держ. аграр. ун-т. ім.В. В. Докучаева. — Харків: Видавець Шуст А.І., 2001.

14. Лісовал А. П. Система використання добрив. — К.: Вид-во АПК, 2002.

15. Максимов Н. А. Краткий курс физиологии растений, 1958.

16. Мікроорганізми і альтернативне землеробство. / За ред. В. П. Патики. — К.: Урожай, 1993.