Склоняются к общему выводу, что современная рациональная система применения удобрений включает себя следующее:
1 Составление плана известкования почвы;
2 Разработка плана накопления и размещения удобрений;
3 Разработка многолетнего и годового плана применения удобрений;
4 Составление баланса питательных веществ;
5 определение экономической эффективности разработанной системы;
Глава 1.Сотавление плана известково-кислых почв и плана мелиорации солонцов
1.1 Характеристика и описание эффективности основных видов удобрений
Агрохимия - это наука, на наш взгляд, наука о химических и биохимических процессах в растениях и среде их обитания, а также о способах химического воздействия на эти процессы с целью повышения плодородия почвы и рожая сельскохозяйственные культуры. Агрохимия - одна из наук, входящих в агрономию, именно агрохимия может дать нам ответ на вопрос об обосновании применения удобрений. Сначала, основываясь, на знаниях агрохимии [1] дадим краткую характеристику удобрениям и их свойствам, а затем применим данные свойства к агроэкономическим условиям выбранной нами Калужской области.
Известкование. Подзолистые и дерново-подзолистые почвы чаще всего имеют кислую реакцию. Кислые почвы содержат в больших количествах алюминий, железо и марганец в форме закисных соединений, которые вредны для растений. Деятельность микроорганизмов в таких почвах подавлена. Внесение кальция в виде различных известковых материалов улучшает общее плодородие почвы. При известковании легкие рыхлые почвы становятся более связанными, а тяжелые - более рыхлыми, увеличивается их водопроницаемость, улучшаются условия обработки.
Известкование усиливает деятельность свободноживущих и клубеньковых азотфиксирующих бактерий и микроорганизмов, разлагающих гумус. Картофель нуждается в известковании только на сильнокислых почвах. Картофель малочувствителен к кислой реакции и хорошо растет на кислых почвах. При внесении высоких норм извести и доведении реакции среды до нейтральной урожай картофеля и особенно его качество могут снижаться, картофель сильно поражается паршой. Отрицательное влияние повышенных норм извести на картофель объясняется не столько нейтрализацией кислотности, сколько уменьшением усвояемых соединений бора в почве, а также избыточной концентрацией ионов кальция в почвенном растворе, в результате чего затрудняется поступление других катионов, в частности магния и калия.
Фосфоритная мука.Без фосфорной кислоты не может существовать ни одна живая клетка. Нуклеопротеиды - важнейшее вещество клеточных ядер - содержат в своем составе фосфорную кислоту. Как и белковые вещества, нуклеиновые кислоты - высокополимерные соединения коллоидного характера. Таким образом, фосфор входит в состав многих органических биологически важных веществ в растениях, без которых жизнедеятельность организма невозможна. Главный источник фосфора для растений вприродных условиях – соли ортофосфорной кислоты. Способность почв к поглощению фосфорной кислоты настолько велико, что для полного ее насыщения необходимо внести от 5 до 10 т P2O5 на 1 га. Агрохимики уже давно нашли выход: вносить на кислых почвах фосфоритную муку вместосуперфосфата, чтобы использовать почвенную кислотность для разложения фосфорита. В случае применения суперфосфата указывалось на важность его локального внесения, что исключает взаимодействие удобрения с большой массой почвы, а следовательно, и уменьшает химическое связывание фосфорной кислоты.
Возможность замены дорогостоящих фосфорных удобрений (суперфосфата) фосфоритной мукой определяется по величине гидролитической кислотности. Если Hr менее 2,5 м.-экв/100г почвы, фосфоритная мука разлагаться в почве не будет и применение её нецелесообразно. На почвах, где Hr более 2,5м.-экв/100г фосфоритная мука действовать будет, однако прогноз её действия зависит и от величины емкости поглощения (Т). Если Hr меньше чем 3 + 0,1Т, то фосфоритная мука будет действовать, но применять ее нужно в повышенных дозах (180 – 250 кг/га).
Если Hr больше чем 3 + 0,1Т, что мы имеем в нашем случаес возделываемым картофелем, эффективность фосфоритной муки равна суперфосфату и в этом случае целесообразна замена суперфосфата более дешевой фосфоритной мукой в качестве основного удобрения. Если величина насыщенности почвы основаниями ниже 70, вероятность эффективного действия фосфоритной муки весьма велика, в нашем случае этот показатель равен 70.
Наиболее эффективно применение фосфоритной муки под культуры, отличающиеся длительным периодом вегетации (картофель, клевер, озимые), а также зернобобовые культуры.
Калий. Калий влияет, прежде всего, на усиление гидратации коллоидов цитоплазмы, повышая степень их дисперсности, что помогает растению лучше удерживать воду и переносить временные засухи. Под влиянием калия усиливается накопление крахмала в клубнях картофеля, сахарозы в сахарной свекле и моносахаридов в ряде плодовых и овощных культур. Калий повышает холодоустойчивость и зимостойкость растений (в результате увеличения осмотического давления клеточного сока), устойчивость растений к грибным и бактериальным болезням. При недостатке калия снижается продуктивность фотосинтеза. Критический период потребления калия растениями приходится на ранние фазы их роста (в первые 15 дней после всходов). Наибольшее количество калия растения потребляют, как правило, в период интенсивного прироста биологической массы. Наибольшее количество калия картофель потребляет в период цветения - интенсивного клубнеобразования. Содержание калия в растениях, почвах и удобрениях принято выражать в пересчете на его оксид –К2О. Овощные культуры, картофель, сахарная свекла и другие корнеплоды используют калия примерно в 1,5 больше, чем азота, и в 3 – 4,5 раза больше по сравнению с фосфором.
По многолетним данным опытных учреждений, внесение 100 кг K2O в калийных удобрениях обеспечивает прибавку урожаев зерна 0,2 – 0,3 т/га, картофеля 2 – 3,3, сахарной свеклы 3,5 – 4, хлопка сырца 0,1 – 0,15, сена сеяных трав 2 – 3,3, сена луговых трав 0,8 – 1,8 т/га.
Гипсование. Гипсование применяется для солонцовых почв, содержащих 20% обменного натрия (от суммы поглощенных оснований). Вследствие этого водопроницаемость и аэрация их понижены; щелочность, вредная для растений, повышена, Из - за низкой водопроницаемости на солонцах часто застаивается вода. Во влажном состоянии солонцы становятся вязкими, легко набухают и заплывают, в сухом сильно уплотняются, образуют корку и растрескиваются.
1.2Определение необходимости известкования почв. Очерёдность и определение дозы известкования
Определение необходимой дозы Са СО3. Агрохимический метод применённый Донских И.Н. [2] определяется методом содержания гумуса менее 5% :
Р Н кс1 Потребность почвы
4,5 сильная
4,6 – 5,0 средняя
5,1 – 5,5 слабая
5,5 отсутствует
Определим потребность в известковании почвы Калужской области, которые определяются как дерново-подзолистые с содержанием гумуса от 1,4 до 4. следовательно, данная почва нуждается в сильном известковании. Первая часть нашего плана определена.
Определение очерёдности внесения удобрений. В справочниках предлагаются следующая схема.
Таблица 3.
| Севооборот | РН 4,5 | РН – 4,6 – 5,0 | РН 5,1 – 5,5 | РН 5,5 - 5 |
| Полевой 1 п. | 1 | 2 | 3 | нет |
| 2- 3 поля | 1 | 2 | нет | нет |
| кормовой | 1 | 1 | 1 | Поддержив. изветсткование |
| овощной | 1 | 1 | 1 | Тоже |
| Культуры и сенокос | 1 | 1 | 2 | Не известков. |
Применим данную систему к почве Калужской области, получается с учётом РН – 4,5 средняя по гумусу, то известкование проводится в данном случае одновременно.
В дополнении, мы считаем, что следует произвести расчёт уровня реакции дерново-подзолистых почв Калужской области.
Таблица 4.Применитльно к Калуге
| Почва. среднесуглистая | Содержание гумуса | Полевой сенооброт карт. | Полевой севооброт карт. злаковые | овощи |
| 1-2 | 4,9 | 5,1 | 5.2 | 5.5 |
| 2 -3 | 4,3 | 4,5 | 4,7 | 4,8 |
| 3 - 4 | 4.3 | 5,0 | 5,2 | 5,0 |
Глава2.Разработка плана накопления и размещения. органических удобрений
2.1 Определение химического состава навоза
Навоз. Навоз – это органическое удобрение, которое состоит из выделений, образуемых животными в процессе их жизнедеятельности, обычно смешанных с подстилочными материалами: соломой (как правило, из озимых культур – ржи и пшеницы), либо другими материалами, приближенными к ней по физико-химическим свойствам. Применяемый в качестве удобрения с незапамятных времен, навоз, купить который можно в любом приусадебном хозяйстве, широко используется при выращивании фруктов и овощей в парниках и теплицах как важнейший компонент почвенной смеси или компоста, а также используется в качестве биотоплива. Выделяют коровий, свиной, овечий, конский навоз. Однако, если навоз приготавливают в крестьянском хозяйстве с общим содержанием животных, навоз получается смешанным и называется соответственно хлевным. Используемый как отличное удобрение, навоз, цена на который вполне сопоставима со стоимостью неэкологичных химических удобрений, быстро восстанавливает плодородие почвы благодаря уникальным компонентам, находящимся в его составе.