Выпускная квалификационная работа
"Агрохимическая характеристика почв СПК «Митрофановское» Сосновского района и рекомендации по применению удобрений под овощные культуры"
Использование минеральных и органических удобрений составляет основу химизации земледелия. Эффективность минеральных и органических удобрений во многом зависит от внедрения индустриальной технологии возделывания сельскохозяйственных культур, комплексной механизации, мелиорации земель, использования достижений науки, осуществления межхозяйственной кооперации и агропромышленной интеграции.
Питание – это основа жизни любого живого организма, в том числе и растений. Вне питания нельзя понять сущность процессов роста и развития [1].
С точки зрения практического растениеводства важнейшим средством улучшения питания сельскохозяйственных культур является, прежде всего, применение органических и минеральных удобрений. Рост растительной продукции определяется множеством факторов, среди которых ведущая роль все же принадлежит удобрениям и особенно минеральным, производство которых наращивает высокие темпы [2].
Почва является основным источником обеспечения сельскохозяйственных культур питательными веществами. Однако в современных условиях непрерывной интенсификации сельскохозяйственного производства для ежегодного выращивания высоких урожаев с продукцией хорошего качества довольно часто оказывается недостаточным то количество питательных веществ, которое поступает в растения из органического вещества и труднорастворимых минеральных соединений почвы в результате деятельности микроорганизмов и корневой системы растений [1].
Для Челябинской области, где сосредоточены крупные промышленные центры, важно получение высоких урожаев овощных культур с хорошим качеством продукции. Поэтому целью работы является изучение агрохимической характеристики почв и разработка рекомендаций по применению удобрений под овощные культуры.
В задачи исследований входило:
1 Исследование содержания элементов питания в почвах СПК «Митрофановское».
2 Разработка рекомендаций по применению удобрений под капусту, лук, морковь, огурец и картофель.
3 Определение эколого-экономической оценки почв СПК «Митрофановское».
Рекомендации по применению удобрений составлены на основе полевых и лабораторных исследований почв СПК «Митрофановское» Сосновскогорайона Челябинской области,проведенных Центром химизации и сельскохозяйственной радиологии «Челябинский».
Система удобрений овощных культур составлялась, исходя из планового задания на получение урожая и требований овощных культур к различным видам удобрений.
Мною выполнены следующие виды работ: дана интерпретация полевых данных и лабораторных исследований.
Внесение удобрений – это целая наука. При этом нужно знать такие функции почвы, как ее буферную способность, кислотность, способность поглощать воду. Нужно учитывать особенности распределения в ней корней различных растений и пр.
Следует обратить внимание на один парадокс, связанный с внесением удобрений. В почве при содержании в пахотном слое 1 мг на 100 г. почвы, например, подвижного калия, его запас исчисляется в 10 кг. Это очень небольшая часть общего калия. Потенциальные запасы этого элемента в почве несравненно выше (не менее чем в 100 раз). Но внесение 100 кг калия (вместе с другими удобрениями) часто резко увеличивает урожай. В почве часто содержание подвижных элементов выше 100 кг. Так почему небольшая добавка подвижного элемента повышает урожай? Может, дело в том, что внесенный элемент распределяется в пахотном слое равномерно и быстро находится корнями растений? Внося удобрения в почву, мы как бы подводим их непосредственно к корням растений. В естественных почвах в пахотном горизонте эту роль – равномерного распределения питательных веществ – выполняет гумус: он регулирует распределение подвижных форм питательных веществ. В отсутствии гумуса или при малом его содержании (эродируемые почвы) потеря содержащихся в удобрениях питательных веществ будет больше, чем на нормальных почвах. Поэтому и дозы, и соотношение питательных элементов в удобрениях должны быть специально подобраны для эродированных почв [2, 3].
Систематическое применение удобрений в севооборотах приводит к изменению физико-химических свойств, постепенному обогащению почвы подвижными формами азота, фосфора и калия [4, 5, 6]. Степень такого влияния зависит от соотношения количества вносимых и отчуждаемых с урожаем элементов питания.
Кислотность почвы – способность почвы подкислять воду и растворы нейтральных солей. Различают актуальную и потенциальную кислотность. Актуальной кислотностью называется кислотность почвенного раствора. Потенциальная кислотность характерна для твердой фазы почвы [7, 8].Между актуальной и потенциальной кислотностью в почве сохраняется подвижное равновесие, но доминирующее значение во всех почвах имеет кислотность твердой фазы почвы.
Актуальная кислотность почвенного раствора зависит от наличия в нем свободных кислот, кислых солей и степени их диссоциации. В почвенном растворе свободные минеральные кислоты в заметных количествах встречаются очень редко. В большинстве почв актуальная кислотность обусловлена угольной кислотой и ее кислыми солями [7].
Потенциальная кислотность (кислотность твердой фазы) имеет сложную природу. Ее носителем являются обменные катионы Н+ и Аl3+ почвенных коллоидов. В литературе длительное время проходила дискуссия о природе
По данным И.В. Синявского минеральные удобрения даже при максимальной норме (150 кг д.в./га), применяемые в течение двух-трёх ротаций севооборота, практически не влияют на показатели физико-химических свойств чернозёма выщелоченного. Изменение обменной и гидролитической кислотности, ёмкости поглощения и состава поглощённых оснований систематически удобряемой почвы по сравнению с контрольным вариантом произошло в пределах доверительного уровня (случайных колебаний) [4].
Существенным недостатком многих минеральных удобрений, особенно азотных, является их кислотность [4, 9, 10], а также наличие остаточной кислоты. Интенсивное применение таких удобрений может приводить к подкислению почв и повышению подвижности в ней радионуклидов, тяжелых металлов и соответственно ухудшению их свойств [10, 11, 12]. Хотя при использовании азотных удобрений в сочетании с фосфорными на черноземах Зауралья в течение 22–24 лет рН солевое повысилось лишь на 0,1–0,2 и существенного влияния на урожайность культур не оказывает. Не изменилась существенно по сравнению с контролем за 22 года ежегодного применения минеральных удобрений и сумма поглощенных кальция и магния [12].
Исследования М.Ф. Овчинниковой, Н.Ф. Гомоновой,Г.М. Зеновой показывают, что применение суперфосфата в составе полного минерального удобрения (NPK) благодаря связыванию подвижных соединений алюминия и марганца способствует снижению кислотности (обменной и гидролитической), активизации биохимических процессов на кислой почве [6]. Следует, однако, отметить, что суперфосфат полностью не снимал отрицательное действие повышенной кислотности, вызванное длительным применением NK-удобрений: реакция почвенной вытяжки оставалась сильнокислой, показатели гидролитической кислотности и подвижности системы гумусовых кислот были выше, чем в варианте без удобрений.
Эффективным средством нейтрализации избыточной кислотности почв, как природной, так и вызванной длительным применением физиологически кислых минеральных удобрений, является известкование [6, 11]. В результате исследований В.Д. Муха и В.И. Лазареваполучены данные, что под влиянием известкования на типичном черноземе увеличилось содержание подвижных форм кальция, что способствовало снижению гидролитической кислотности на удобренных вариантах в 1,3–1,5 раза [9].
Для правильного применения удобрений необходимо не только учитывать потребности растений в элементах питания, но и знать химический состав и биологические, физико-химические и химические свойства почвы, которые определяют уровень ее плодородия, условия питания растений и характер превращения в ней удобрений [11].
Применение азотных удобрений имеет решающее значение в повышении урожаев сельскохозяйственных культур. Установлено, что каждая тонна азота минеральных удобрений дает дополнительно 10–15 т зерна. Азотные удобрения не только повышают урожай, но и улучшают его качество. Зерновые культуры хорошо отзываются на внесение азотных удобрений, которые улучшают развитие вегетативных и репродуктивных органов, повышают энергию кущения, увеличивают урожай зерна и содержание белка в нем [13].
Основное условие высокой эффективности применения азотных удобрений – внесение их по фосфорно-калийному фону. Одним из важных агрохимических факторов, влияющих на эффективность азотных удобрений, является предшественник. При размещении зерновых культур по пару необходимости во внесении азота нет. На зяби, после кукурузы оптимальная доза азота под зерновые культуры при основном внесении (до посева 60–80 кг/га), по зерновым предшественникам 80–100 кг/га.
При расчете доз азотных удобрений необходимо учитывать сроки вспашки зяби и посева культур. При ранних сроках вспашки зяби потребность во внесении азотных удобрений уменьшается, при поздних и средних сроках – увеличивается. В практике хозяйств Челябинской области азотные удобрения, за исключением сложных азотно-фосфорных, в основном вносят до посева разбрасывателями. Такой способ внесения, особенно в засушливые весны, часто приводят к тому, что значительная часть туков остается в верхнем слое почвы и не оказывает положительного влияния на урожай. Поэтому необходимо на основных площадях переходить к локальному внесению минеральных удобрений [13].