UniversityAgro.ru » Агрохимия » Система удобрения

Система удобрения

Система удобрения — научно обоснованное применение удобрений и мелиорантов в севообороте, учитывающее биологические потребности культур при фактическом плодородии почвы и возможности агропредприятия, для получения максимальных урожаев с высоким качеством и одновременным регулированием окультуренности почв в конкретных природно-климатических условиях.

Понятие системы удобрения

Удобрения в зависимости от видов, доз, сроков и способов внесения, их соотношений и почвенно-климатических условий оказывают неодинаковое действие и последействие. Наиболее полно они используются культурами в севооборотах при определенном чередовании, обусловленном структурой посевных площадей. Этим обуславливается необходимость перехода от удобрения отдельных культур к всесторонне обоснованным системам удобрения севооборота.

Схему системы удобрения севооборота или агроценоза разрабатывают и используют на полную ротацию севооборота на основании средней за 5-10 лет обеспеченности предприятий удобрениями и состояния плодородия почв полей севооборота с определением видов, доз, соотношений и общей потребности в кг/га действующих веществ, а также баланса питательных элементов.

Дозы и соотношения удобрений и мелиорантов схемы системы удобрения ежегодно корректируются в планах применения удобрения с учетом размещения культур и плодородия почв этих полей, погодных условий и обеспеченности удобрениями.

На основании годового плана составляют календарный план приобретения, накопления и применения удобрений с указанием количеств, видов на всю удобряемую площадь севооборота или всего хозяйства. Это позволяет определить площади складов и хранилищ для агрохимических средств, последовательность приобретения количеств и видов и, соответственно, более эффективно управлять материально-техническими ресурсами.

При реализации годовых планов применения удобрений, перед внесением удобрений, дозы перед посевом по результатам почвенной диагностике, а также при подкормка культур по результатам растительной диагностики, вновь корректируют.

Разработка системы удобрения, отвечающей природным и организационно-экономическим условиям требует квалифицированных знаний и практических навыков. Для составления плана применения удобрений необходимы следующие документы:

  • организационно-хозяйственный план, отражающий севообороты;
  • почвенные карты и агрохимические картограммы;
  • данные о фактической урожайности за последние 5 лет;
  • нормы применения органических и минеральных удобрений;
  • книга истории полей.

Для разработки системы удобрения также необходима информация о типе водного режима почвы, рельефе, подверженности почв водной и ветровой эрозии, развитии животноводства, возможностях для накопления и применения всех видов местных удобрений, финансовых ресурсах, технической оснащенности по внесению удобрений, наличии складов для хранения.

Цели и задачи системы удобрения

Цель системы удобрения — ежегодное обеспечение максимально возможной агрономической и экономической эффективности при условии минимизации негативного воздействия на окружающую среду при имеющихся природно-экономических ресурсах предприятия.

Задачи системы удобрения в агроценозе (хозяйстве) заключаются в:

  • повышении продуктивности возделываемых культур и улучшении качества продукции с ростом удобренности посевов до оптимальных уровней;
  • устранении различий в плодородии отдельных полей каждого севооборота при любой обеспеченности удобрениями и (или) повышение плодородия почв полей до оптимального уровня;
  • повышении отдачи от единицы внесенных удобрений прибавками урожаев культур, то есть повышение экономической эффективности удобрений при любой обеспеченности ими;
  • получении сертифицируемой продукции культур при постоянном контроле за изменением агрохимических показателей плодородия почв;
  • повышении производительности труда, организационно-хозяйственной и управленческой деятельности;
  • постоянном соблюдении требований охраны окружающей среды и санитарно-гигиенического законодательства.

Степень достижения цели и задач изменяется от биологических особенностей культур, почвенно-климатических и агротехнических условий, количества и качества применяемых удобрений.

Научная система удобрения

Научную систему удобрения можно разделить на:

  1. Научно-организационную систему использования удобрений в хозяйстве.
  2. Систему применения удобрений в севообороте, как звено научной системы земледелия.
  3. Систему удобрения отдельных культур севооборота, основанную на применении оптимальных доз, форм, сроков и способов внесения удобрений.

Все эти составляющие взаимосвязаны.

Система удобрения в хозяйстве

Система удобрения в хозяйстве — комплекс агрономических и организационно-экономических мероприятий по рациональному применению минеральных и органических удобрений, а также химических мелиорантов для оптимизации плодородия почвы, повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, улучшения качества растениеводческой продукции, повышения производительности труда в сельском хозяйстве. Является важнейшим условием интенсификации сельскохозяйственного производства.

В систему удобрения в хозяйстве входят:

  1. наличие складов для хранения минеральных удобрений с возможностью механизации технологических операций;
  2. накопление и хранение органических удобрений;
  3. организация транспортных средств для перевозки удобрений;
  4. наличие комплекса машин по внесению минеральных и органических удобрений;
  5. приемы химической мелиорации кислых и солонцовых почв.

Задачами системы удобрения в хозяйстве являются:

  • получение высоких и стабильных урожаев с хорошим качеством продукции;
  • воспроизводство плодородия почв;
  • реализация экологических функций удобрений в агроценозе;
  • повышение экономической эффективности удобрений и производительности труда;
  • снижение себестоимости продукции растениеводства;
  • получение максимальной прибыли.

Система удобрения представляет собой плановую организация комплекса мероприятий, связанных с применением удобрений.

Система удобрения в хозяйстве заключается в разработке и выполнении организационно-хозяйственных и экономических мероприятий, связанных с производством, заготовкой, приобретением, транспортировкой и хранением удобрений. Включает выявление ресурсов по производству местных удобрений, их заготовке, хранению, планирование мелиоративных мероприятий, определение потребности в промышленных минеральных удобрениях, организация их приобретения, хранения и внесения в почву. Следует предусмотреть возможность тукосмешения и внесения удобрения в заданных соотношениях питательных веществ с учетом плодородия почвы, требований культур и приянтой агротехники.

При планировании этих работ учитывается комплексная механизация технологических процессов по применению удобрений. Важным этапом разработки системы удобрения в хозяйстве является раскрытие местных удобрительных ресурсов, химических мелиорантов, разработка технологий рационального их применения, обеспечение материально-технической базы. Система должна базироваться на научно обоснованных специализированных севооборотах и стремиться обеспечить положительный или бездефицитный баланс питательных веществ и органического вещества в системе почва — растение.

Система удобрения в севообороте

Система удобрения в севообороте — распределение удобрений по севооборотам с учетом их специализации, местных почвенно-климатических условий, экономических и удобрительных ресурсов предприятия.

Под системой удобрения в севообороте понимается распределение органических и минеральных удобрений, мелиорантов по полям севооборота с учётом обеспечения максимального агрономического и экономического эффекта при условии воспроизводства плодородия почв, улучшения их агрохимических, агрофизических и биологических свойств.

В основе системы удобрения в севообороте лежит научно обоснованная система севооборотов в хозяйстве, прежде всего специализация севооборотов. Эффективность удобрений в севообороте при правильном чередовании культур выше, чем при монокультуре или нарушении чередования.

При разработке системы удобрения в севообороте учитывают систему почвозащитной обработки почвы, предшественников, характер пожнивных и корневых остатков, их влияние на агрохимические, агрофизические свойства, микробиологическую активность, отзывчивость отдельных культур на некоторых почвах на кальций, магний, серу, микроэлементы. Так, на песчаных почвах проявляется потребность в калийных и магниевых удобрениях, на нейтральных и карбонатных почвах — в марганцевых, на торфяно-болотных — в медных, на дерново-подзолистых, особенно известкованных, почвах — в азотных удобрениях.

Основным показателем использования удобрений в севообороте является количество каждого вида удобрений на 1 га площади севооборота.

Система удобрения отдельных культур

Система удобрения отдельных культур представляет собой план применения органических и минеральных удобрений, который предусматривает дозы, формы, сроки и способы внесения с учетом планируемого урожая, биологических потребностей культуры в питательных элементах, чередования культур в севообороте, особенностей агротехники, почвенно-климатических условий, агрохимических свойств почв, естественного плодородия, свойств удобрений, сочетания органических и минеральных удобрений, экономических условий.

Количество удобрений для каждой культуры рассчитывают с учетом хозяйственного выноса питательных веществ планируемым урожаем.

Согласно справочными данными, определяют количество NPK для получения планируемого урожая. На основе картограмм агрохимического обследования почв устанавливают количество питательных веществ, содержащемся в каждом поле севооборота. Так как растения могут использовать только определенную часть этих веществ, устанавливают количество питательных элементов, доступных растениям, с учетов коэффициентов их использования из почвы и соответственно уменьшают расчетную дозу NPK.

Таблица. Вынос основных питательных элементов с урожаем, кг на 100 кг основной продукции (по В.А. Демину)

Культура
N
P
K
Пшеница озимая
3,5
1,2
2,6
Пшеница яровая
3,8
1,2
2,5
Рожь озимая
3,0
1,2
2,8
Кукуруза (зерно)
3,4
1,2
3,7
Кукуруза (зеленая масса)
0,25
0,12
0,5
Овес
3,0
1,3
2,9
Ячмень
2,7
1,1
2,4
Горох
3,0*
1,6
2,0
Лен-долгунец
8,0
4,0
7,0
Конопля
20,0
6,0
10,0
Сахарная свекла
0,6
0,2
0,8
Картофель
0,6
0,2
0,9
Клевер (сено)
3,1
0,6
0,2
Тимофеевка (сено)
1,6
0,7
2,4

*Азот, используемый из почвы и удобрений без азотфиксации

Удобрения не могут быть полностью использованы растениями, так как часть их усваивается микроорганизмами, вымывается или переходит в недоступную для растений форму. Кроме того, культуры могут по-разному усваивать одно и то же удобрение.

С учетом всех перечисленных факторов вносят поправку в расчетную дозу, получая окончательное количество питательных веществ для каждой культуры, необходимое для получения планируемого урожая.

После определения доз азота, фосфора и калия для культур, данные сводят в таблицу по севообороту, в которой указываются способы и сроки внесения удобрений в килограммах действующего вещества или в пересчете на конкретные удобрения.

Системы удобрения в севообороте и отдельных культур взаимосвязаны между собой. Если на основе оптимизации питания растений макро- и микроэлементами разработана эффективная система удобрения, позволяющая реализовать потенциальную продуктивность культуры севооборота, то и севооборот в целом даст максимальную продуктивность.

Таблица. Использование растениями NPK из навоза и минеральных удобрений, %1

Показатели
N
P
K
Навоз
Общее содержание
0,5
0,25
0,6
Используется в первый год
20-25
25-30
50-60
Используется во второй год
15-20
10-15
10-15
Минеральные удобрения
Используется в первый год
50-70
15-20
50-60
Используется во второй год
0-5
10-15
10-20

Положения системы удобрения

Система удобрения в севообороте — это не простое суммирование удобрений отдельных культур, а сложное сочетание действия биологических, физиолого-биохимических факторов растений с физическими, физико-химическими и биологическими факторами почвы и воздействиями человека на условия роста и развития растений.

Общие основные положения научной системы удобрения:

1. Наибольшая эффективность удобрений проявляется при высокой культуре земледелия с применением комплекса агротехнических мероприятий и постоянным воспроизводством плодородия почв. Значение агротехники возрастает при использовании высоких доз удобрений. Высокими дозами удобрений нельзя компенсировать нарушения других составляющих научного земледелия.

2. Все культурные растения в процессе вегетации должны обеспечиваться оптимальным количеством и соотношением питательных элементов, что достигается внесением удобрений и мобилизацией питательных веществ почвы. Например, молодые растения имеют слаборазвитую корневую систему, поэтому чувствительны к недостатку питательных элементов, прежде всего фосфора, что в дальнейшем отрицательно сказывается на росте растений и формировании урожая.

В молодом возрасте растения чувствительны и к повышенной концентрации солей. Во второй половине вегетации при развитии корневой системы и вегетативной массы повышенная потребность растений в питательных элементах удовлетворяется за счет минеральных удобрений и мобилизации плодородия.

3. Правильное применение удобрений подразумевает и послойное размещение их в почве в зоне развития корневой системы. В разные периоды жизни растения потребляют различное количество питательных веществ и нуждаются в разной концентрации почвенного раствора. Например, фосфор суперфосфата, обычно перемещается по профилю почвы и закрепляется в местах его внесения. Возникает необходимость вносить удобрения в разные сроки и слои почвы: под вспашку (основное внесение), при посеве (припосевное) и во время вегетации (подкормки). Все эти приемы имеют значение при разработке системы удобрения культуры. Сочетание этих приемов позволяет создать оптимальные условия питания культур в соответствии с их потребностями.

4. Если в хозяйстве имеется несколько севооборотов, имеет значение правильное распределение удобрений с учетом их специализации. В первую очередь удобрениями обеспечиваются овощные севообороты, которые наиболее требовательны к обеспечению питательными веществами. К тому же, эти культуры хорошо окупают внесенные удобрения. Полевые севообороты с насыщением пропашными культурами, особенно техническими, также требовательны к условиям питания. В высоких дозах удобрений применяют в кормовых севооборотах, насыщенные кукурузой и кормовыми корнеплодами. В целом, общим принципом распределения удобрений по севооборотам, является удельный вес экономически выгодной культуры, которая прибавками урожая наиболее полно оплачивает единицу внесенного удобрения.

5. Органические и минеральные удобрения при систематическом применении примерно одинаково эффективны, за исключением отдельных условий.

Органические удобрения преимущественно вносят в севообороты, насыщенные высокопродуктивными кормовыми культурами, минеральные удобрения — в полевые севообороты, насыщенные прежде всего зерновыми культурами и размещенные на массивах, удаленных от животноводческих ферм. Учитывается также удобренность полей в предшествующие годы, прежде всего органическими удобрениями.

Чередование культур в севообороте позволяет эффективнее использовать последействие органических и минеральных удобрений. Например, навоз в первый год после внесения используется примерно наполовину, остальная часть — второй и третьей культурами. Последействие некоторых фосфорных удобрений длится 3-4 года, калийных — 2-3 года, азотных из-за подвижности и плохого закрепления в почве почти не проявляют последействия. Внесение извести или гипса сказывается на урожайности даже спустя 10-15 лет.

В севообороте навоз и минеральные удобрения стремятся использовать под парозанимающие культуры и пропашные, как наиболее требовательные, затем под озимые и яровые зерновые. Совместное применение органических и минеральных удобрений в севообороте повышает их эффективность.

6. Систематическое внесение фосфорных удобрений приводит к накоплению подвижных фосфатов в почве и повышению эффективности азотных удобрений. При недостатке азота последействие фосфорных удобрений снижается.

7. Научная система удобрения в севообороте предусматривает постоянный контроль за воспроизводством плодородия почвы, балансом питательных веществ и гумуса.

8. При разработке системы удобрения учитывают температурные условия и количество осадков, выпадающих за вегетационный период. При избыточном увлажнении часть питательных веществ вымывается, а повышенная температура приводит к усилению микробиологических процессов разложения органического вещества почвы.

Зональные и организационно-хозяйственные особенности систем удобрения

При разработке системы удобрения учитывают природные, агротехнические и организационно-хозяйственные условия, определяющие эффективность удобрений в конкретной зоне.

В лесостепной и степной части Центрально-Черноземной зоны выращивают много требовательных к питательным веществам культур (сахарная свекла, кукуруза, картофель, подсолнечник), однако в этой зоне лимитирующий урожай фактор — влага, поэтому применение агротехнических приемов, направленных на накопление и сохранение влаги позволят повысить эффективность удобрений. Согласно данным Научно-исследовательского института сельского хозяйства Юго-Востока (Саратов), эффективность навоза во влажные годы в 1,5 раза больше, чем в засушливые, за счет лучшего водного режима и медленного разложения навоза. В этой зоне имеет значение и глубина заделки удобрений: верхний слой почвы быстро пересыхает, поэтому внесенные питательные вещества становятся недоступными для растений.

В Центрально-Черноземной зоне эффективными фосфорные удобрения, калийные — дают небольшую прибавку урожая, а на солонцеватых почвах и солонцах вовсе неэффективны.

В степных районах распространено орошаемое земледелие, система удобрения которого отличается более высокими дозами минеральных удобрений, чем в богарном. Согласно данным опытов, проведенных в Самарской области, при поливе и действии удобрений содержание белка в зерне озимой пшеницы увеличивается на 2,8%, яровой — на 1,8%.

Высокие дозы удобрений вносят под хлопчатник, как наиболее ценную техническую культуру орошаемого земледелия. Под него вносят более 0,8-1 т минеральных удобрений на 1 га. За вегетационный период хлопчатник несколько раз подкармливают, расходуя 25-30% от общего количества удобрений. Высокие дозы удобрений применяют также под овощные культуры.

При разработке системы удобрения учитывают кислотность почв, при необходимости, предусматривают известкование. Как правило, известь вносят в паровом поле и под пропашные культуры.

Таблица. Система удобрений в зерносвекловичном севообороте (навоз в т, NPK в кг на 1 га)2

Севооборот
Основное удобрение
Припосевное удобрение
Подкормка
навоз
N
P
K
N
P
K
N
P
K
Занятый пар
-
20-30
60-80
40-60
10
10
-
-
-
-
Озимые
20-30
-
40-60
30-50
-
10
-
60
30
20
Сахарная свекла
-
60-80
80-100
80-100
15
15
-
20
30
30
Яровые зерновые + клевер
-
40-60
60-90
60-90
-
10
-
-
-
-
Клевер 1-го года пользования
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Озимые
-
-
40-60
60-80
-
10
-
60
30
20
Сахарная свекла
20-30
60-80
60-80
60-80
15
15
-
20
30
30
Кукуруза на зерно
-
60-80
60-80
60-80
-
20
-
30
40
30
Яровые зерновые
-
40-60
60-90
60-90
-
10
-
-
-
-

Способы внесения удобрений

В производстве применяют несколько способов внесения удобрений:

  • допосевное, или основное;
  • предпосевное;
  • припосевное;
  • послепосевное, или подкормки.

Допосевное, или основное, внесение удобрений обеспечивает растения питательными веществами в течение всего вегетационного периода. Эти удобрения используются растениями, когда их корневая система хорошо разовьется. Основное удобрение вносят на достаточную глубину во влажный слой почвы, чаще всего под вспашку и в больших количествах.

В различных зонах страны основное удобрение вносят в сроки, оптимальные для данного региона. Если глубоку вспашку проводят осенью, а весной — поверхностные обработки, то основное удобрение заделывают осенью. Там, где, кроме зяблевой обработки, применяют весеннюю перепашку, минеральные удобрения, за исключением фосфорных, целесообразно вносить весной.

Предпосевное и припосевное удобрение проводят перед посевом или одновременно с ним. Эти удобрения обеспечивают молодые, развивающиеся растения питательными веществами в первые фазы роста. Дозы таких удобрений небольшие. Заделывают их в почву во время предпосевной культивации или немного глубже в рядки или лунки при посадке растений. Эти приемы внесения оказываются наиболее эффективными, однако при иссушении верхнего слоя почвы в районах недостаточного увлажнения действие такого удобрения снижается.

Послепосевное удобрение, или подкормки, обеспечивают растения питательными веществами в определенные фазы роста и развития, когда возникает наибольшая потребность в определенных элементах питания. Весной, после схода снега, озимые культуры нуждаются в подкормке прежде всего азотными удобрениями, в меньшей степени — фосфорными и калийными. Для культур сплошного сева удобрения равномерно распределяют по полю. Подкормки пропашных культур проводят во время междурядных обработок культиваторами-растениепитателями.

Различные способы внесения дополняют друг друга, поэтому правильное их сочетание повышает эффективность удобрений.

Нормы внесения удобрений

Определение научно обоснованных оптимальных доз и соотношений удобрений под культурами, учитывающих биологические особенности и чередование культур, почвенно-климатические и организационно-экономические условия, является важной частью систем агрохимических исследований и практики применения удобрений, мелиорантов, средств защиты и регуляторов роста растений.

На практике система удобрения в агроценозе состоит из этапов:

  • долгосрочная (минимум на ротацию севооборота) общая схема оптимальных доз и соотношений удобрений, разработанная с учетом плодородия почв агроценоза;
  • годовой план использования удобрений — коррекция доз общей схемы с учетом фактического размещения культур по полям, различий в плодородии полей, метеоусловий и организационно-экономических факторов конкретного года и распределение скорректированных доз по способам и срокам внесения с указанием конкретных оптимальных форм удобрений;
  • календарный план приобретения и применения удобрений, составленный с указанием объемов конкретных удобрений на всю удобряемую площадь;
  • коррекция доз годового плана при реализации по результатам почвенной и растительной диагностики питания растений.

Все перечисленные этапы системы удобрения связаны между собой, причем каждый последующий является логическим продолжением предыдущего.

Литература

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Основы агрономии: учебное пособие/Ю.В. Евтефеев, Г.М. Казанцев. — М.: ФОРУМ, 2013. — 368 с.: ил.

Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.

Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. — М.: «Былина», 2000. — 555 с.

Ссылки

  1. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. - М.: "Былина", 2000. - 555 с.
  2. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. Под ред. В.С. Никляева. - М.: "Былина", 2000. - 555 с.