66. Задача системы удобрений и методы определения оптимальных доз

Определение научно обоснованных оптимальных доз и соотно­шений удобрений под культурами с учетом биологических осо­бенностей их и чередования, почвенно-климатических и органи­зационно-экономических условий — главное звено систем агрохи­мических исследований и практики применения удобрений, ме­лиорантов, различных средств защиты и регуляторов роста растений.

На практике система удобрения в любом агроценозе состоит из следующих этапов:

1. долгосрочная общая схема оптимальных доз и соотношений удобрений, разработанная по средневзвешенному плодородию почв всего агроценоза.

2. годовой план применения удобрений — коррекция доз общей схемы с учетом фактического размещения культур по полям.

3. календарный план применения и приобретения удобрений, со­ставленный по последним материалам годового плана.

4. коррекция доз годового плана при реализации его по результа­там почвенной и растительной диагностики питания растений.

Эти материалы системы удобрения тесно связа­ны друг с другом, причем каждый последующий является логичес­ким продолжением предыдущего.

Множество разных методов определения доз удобрений объе­диняет то, что все они базируются на данных длительных и производственных опытов.

Все существующие методы и модификации определения доз удобрений можно разделить на две большие группы:

1. методы обоб­щения результатов опытов с эмпирическими дозами удобрений,

2. методы обобщения результатов опытов с помощью балансов пита­тельных элементов.

МЕТОДЫ, ОСНОВАННЫЕ НА ОБОБЩЕНИИ ДАННЫХ С ЭМПИРИЧЕСКИМИ ДОЗАМИ УДОБРЕНИЙ

Позво­ляют установить преобладающую эффективность отдельных видов удобрений на разных типах почв (азотных в Нечерноземье, фос­форных на черноземах и каштановых почвах, калийных и медных на торфяниках) и дозы органических и минеральных удобре­ний для основных культур.

К этой же группе методов относятся и расчеты доз по нормати­вам затрат минеральных удобрений на весь урожай по формуле

Д = УН1Кn

или прибавку урожая по формуле Д = дельтаУ Н2 Кn

где Д—доза N, Р205, К20 на желаемый урожай или прибавку, кг/га д.в.; У и дельтаУ— соответственно желаемый урожай или прибавка урожая, т/га; H1, и H2 — нормати­вы затрат удобрений на единицу урожая и прибавки урожая, кг д.в.; Кn — попра­вочный коэффициент на класс почвы по обеспеченности фосфором и калием; при расчетах доз азота Kn = 1.

Следующим направлением первой группы методов является разра­ботка математических моделей с использованием электронной техники для определения оптимальных доз удобрений под куль­туры с учетом функциональной зависимости от множества фак­торов внешней среды:

У=f(Xn)

где У— урожай; X — переменные факторы, влияющие на урожай (дозы и соотно­шения удобрений, класс и гранулометрический состав почвы, погодные условия, сортовые особенности, предшественники).

Практическое применение любого из этих методов, модифика­ций и направлений первой группы позволяет избе­жать грубых ошибок в применении удобрений. Но не следует забывать, что они определены эмпирически без учета биологичес­ких потребностей культур в питательных элементах, а главное, они не дают ответа на вопрос, что же будет при этом с почвой; по ним, несмотря на введение поправочных коэффициентов, невоз­можно количественно оценить баланс элементов без специальных расчетов.

МЕТОДЫ, ОСНОВАННЫЕ НА ОБОБЩЕНИИ ДАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЛАНСОВЫХ РАСЧЕТОВ

В этой группе методов в основу определения оптимальных доз удобрений положены биологические особенности возделываемых культур и сортов в потреблении питательных элементов для созда­ния желаемых уровней урожаев высокого качества с одновремен­ным учетом и регулированием в нужном направлении плодородия почвы в конкретных природно-экономических условиях.

Во всех методах (и модификациях) определяют хозяйственную потребность (вынос) культуры (сорта) в питательных элементах на создание планового урожая по затратам их на единицу основной с соответствующим количеством побочной продукции из зональ­ных, региональных справочников и рекомендаций.

Далее основными методами проводят следующие расчеты: эле­ментарного баланса, на прибавку, по относительным показателям баланса, на основе одного или комбинаций нескольких вышепе­речисленных методов.

МЕТОД ЭЛЕМЕНТАРНОГО БАЛАНСА.

Это наиболее распространенный и наименее надежный (точный) метод, так как в нем применяют наиболее сильно колеблющиеся под влиянием множества факто­ров коэффициенты использования элементов почвы и бо­лее устойчивые разностные коэффициенты использования удоб­рений. Расчеты осуществляют по следующей формуле:

Д= Ву-ЗКп – Око-ПК1-РКр/К2

где Д — доза N, Р205 и К,0, кг/га д. в.; Ву — хозяйственный вынос элемента с пла­новым урожаем, кг/га; 3 — запас (содержание) подвижных форм элемента в по­чве, кг/га; Кп — коэффициент использования элемента из почвы, доли единицы (при 10% 0,1; 20% 0,2 и т.д.); О —количество элемента в органическом удобре­нии, кг/га; /Ко— разностный коэффициент использования элемента органическо­го удобрения, доли единицы (см. табл. 118); П— количество элемента в удобрении предшественника и (или) в послеуборочных остатках предшественника, кг/га; К1 — разностный коэффициент использования удобрения и (или) остатков пред­шественника, доли единицы (см. табл. 118); Р — припосевное (рядковое) удобре­ние, кг/га д. в.; Кр — разностный коэффициент использования припосевного удобрения, доли единицы; К2 — разностный коэффициент использования удобре­ний при допосевном внесении, доли единицы.

МЕТОД РАСЧЕТОВ НА ПЛАНОВУЮ ПРИБАВКУ УРОЖАЯ

Более надежный (точный) метод по сравнению с предыдущим, так как здесь обес­печенность почв питательными элементами учитывают с помо­щью поправочных коэффициентов к дозам, которые колеблются в зависимости от разных факторов меньше, чем КИП. Однако в этом методе нужно знать возможный урожай без удобрений, кото­рый лучше всего определять по данным опытов с удобрениями. Но урожай можно определить и по элементу, находящемуся в ми­нимуме, с помощью возможного коэффициента использования его (КИП).

Расчеты ведут по следующей формуле:

Д= Вп – Око – ПК1 – РКр умнК3/К2

где Вп — вынос элемента с плановой прибавкой урожая, кг; К3 — поправочный ко­эффициент к дозе в зависимости от класса почвы, в данном случае равный 1,0, так как по всем элементам почва относится к 3-му классу, а это средняя обеспечен­ность для зерновых, зернобобовых и трав.

РАСЧЕТ ОПТИМАОЬНЫХ ДОЗ С ПОМОЩЬЮ БАЛАНСОВЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ, ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫХ ПО ПЛОДОРОДИЮ ПОЧВ

Это лучший метод, так как он позволяет одновременно регу­лировать и обеспеченность почвы питательными элементами. Расчеты для получения планового уровня урожая ведут по следую­щей формуле:

Д= Ву- ОК1/К2

где К1 — балансовый коэффициент/использования органических удобрений куль­туры и (или) ее предшественников, дифференцированный в зависимости от клас­са почвы и года действия, доли единицы, К2 — балансовый коэф­фициент использования минеральных удобрений, дифференцированный по клас­су почвы в сумме за ротацию, так как при распределении его действия по годам в сумме получают практически те же результаты, доли единицы.

РАСЧЕТЫ ОПТИМАЛЬНЫХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВОЗВРАТА ИЛИ ИНТЕНСИВНОСТИ БАЛАНСА.

Они более слож­ные, так как по этим показателям трудно учесть действие удобре­ний по годам: нужно вводить дополнительные показатели, напри­мер коэффициенты распределения действия удобрений по годам, которые являются производными разностных коэффициентов и, следовательно, имеют те же недостатки.

Для дальнейшего совер­шенствования балансово-расчетных методов определения опти­мальных доз удобрений схемы полевых и производственных опы­тов должны содержать расчетные, а не эмпирические дозы.