Агрохимия методические указания для студентов, обучающихся по направления подготовки 35.03.04 Агрономия очной и заочной форм обучения

2.4. Агрохимические свойства почвы

Почвенно-поглощающий комплекс и обменная поглотительная способность почвы. Основные закономерности физико-химической поглотительной способности почвы. Необменное поглощение почвой катионов и его значение в практике применения удобрений. Почвенно-поглощающий комплекс и его агрохимическая характеристика. Емкость поглощения почвы, состав и соотношение поглощенных катионов, буферная способность почвы и их значение в практике применения удобрений. Кислотность почвы, виды кислотности и их значение в практике применения удобрений. Поглощение анионов почвой. Степень насыщенности почвы основаниями. Агрохимическая характеристика почв в связи с применением удобрений. Известкование кислых почв. Виды почвенной кислотности, их значение при применении удобрений. Отношение различных сельскохозяйственных культур к кислотности почв и известкованию. Действие известкования на свойства почвы. Известковые удобрения. Установление степени нуждаемости почв в известковании и нормы извести. Способы внесения извести. Особенности известкования в различных севооборотах. Гипсование солонцовых почв.

Задачи для самостоятельного изучения материала

1.Сколько потребуется извести для поля площадью 150 га, если средняя гидролитическая кислотность равна 5,28 мг-экв/100 г почвы, содержание действующего вещества в извести — 88 %.

2.При известковании поля фактическая доза извести (80 % СаСО3) составила 7 т/га. Определить остаточную кислотность почвы,

если Нг до известкования составляла 7,2 мг-экв/100 г, глубина внесения — 18 см, плотность почвы — 1,27 г/ см3.

3.Сколько потребуется извести для одного поля севооборота площадью 150 га, если Нг = 7,03 мг-экв/100 г, содержание

действующего вещества в извести 80 %? Глубина вспашки — 18 см, плотность почвы — 1,27 г/ см3.

4. Определить остаточную кислотность почвы, если внесено 12 т/га известняка (65%). Гидролитическая кислотность равна 7 мг- экв/100 г, плотность почвы — 1,22 г/см3, глубина обработки — 30 см.

5. Достаточна ли норма гипса в количестве 15 т/га, если содержание обменного натрия в слое 0-30 см составляет 6,2 мг- экв/100 г, плотность почвы — 1,36 г/ см3, S — 33,7 мг-экв/100 г. Содержание основного вещества в гипсе — 70 %, влажность — 7 %.

11

6.Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый имеет следующие агрохимические показатели: содержание гумуса — 6,4 %, pH водной вытяжки — 7,0; pH солевой вытяжки — 5,9; сумма поглощенных оснований — 34,5 мг-экв/100 г почвы; гидролитическая кислотность

—4,2 мг-экв/100 г почвы. Рассчитать емкость поглощения, степень насыщенности почв основаниями и дозу извести.

7.Определить нуждаемость светло-серой лесной почвы в

известковании, если pHводн равна 6,5; pHсол — 4,2; V — 67 %; Hг — 3,8 мг-экв/100 г почвы. Если почва нуждается в известковании, то рассчитайте дозу чистой CaCO3, требующейся для известкования.

2.5. Классификация, состав, свойства и особенности применения органических удобрений

Проблема сохранения и повышения почвенного плодородия, роль органических удобрений в решении этой проблемы. Разностороннее действие органических удобрений на почву и растения. Подстилочный навоз. Виды подстилки, ее значение в получении качественного навоза. Процессы, происходящие при хранении навоза. Способы хранения навоза и их оценка. Применение навоза в различных почвенно-климатических условиях. Компостирование навоза с фосфоритной мукой, торфом, другими компонентами хозяйственной деятельности. Вывозка и хранение навоза в поле. Продолжительность действия навозного удобрения. Доступность растениям азота, фосфора и калия из навоза. Применение навоза, дозы, глубина заделки и способы внесения под различные культуры. Сочетание применения навоза и минеральных удобрений. Механизация работ по подготовке навоза, транспортировке и внесению в почву. Бесподстилочный (жидкий и полужидкий) навоз, его состав, хранение и способы использования на удобрение. Дозы и сроки внесения бесподстилочного навоза под основные сельскохозяйственные культуры. Использование соломы на удобрение.

2.6. Свойства и особенности применения органических удобрений

Навозная жижа, птичий помет, их состав, хранение и применение. Компостирование — важнейший способ использования органических удобрений. Химический состав компостов, техника приготовлений и применения компостов. Запасы торфа в России. Виды и типы торфа, их агрономическая характеристика. Использование торфа на подстилку животным. Торфяной навоз, его удобрительные качества. Торфяные компосты. Их состав, приготовление, применение.

12

Значение зеленого удобрения в обогащении почвы органическим веществом и азотом. Культуры, возделываемые на зеленое удобрение. Комплексное использование бобовых сидератов на корм и удобрение. Приемы выращивания отдельных сидератов. Удобрение сидератов. Разложение зеленого удобрения в почве. Процессы минерализации и иммобилизации азота. Азотфиксация клубеньковыми бактериями на бобовых культурах. Азотфиксация свободными диазотрофами. Биопрепараты с культурами симбиотических и свободноживущих микроорганизмов.

Задачи для самостоятельного изучения материала

1.Рассчитать выход полуперепревшего навоза на ферме, где содержится 120 голов коров, 200 голов молодняка и 10 лошадей. Стойловый период составляет 210 дней.

2.На поле площадью 20 га внесено 800 т полуперепревшего навоза. Определить, сколько азота, фосфора и калия внесено на 1 га с навозом.

3.На поле площадью 65 га внесено 2500 т полуперепревшего навоза. Определить дозу внесения NPK на 1 га и насыщенность севооборота (площадь 400 га) органическими удобрениями.

4.Для бездефицитного баланса гумуса в севообороте необходимо иметь насыщенность органическими удобрениями 7,1 т/га. Сколько требуется внести на 1 га паров навоза, если площадь 6-польного севооборота составляет 420 га.

5.При внесении жидкого навоза с ним рекомендуется вносить азота не более 200 кг/га. Определите дозу навоза и площадь, которую можно удобрить, если выход жидкого навоза на ферме составляет

5000 т.

6.Для приготовления торфо-навозного компоста (1:3) имеется 1500 т свежего навоза. Определить потребное количество верхового торфа и общий выход компоста, если потери массы за 4 месяца компостирования составляют 30 %.

7.При уборке яровой пшеницы урожайность составила 22 ц/га, а вся солома после измельчения оставлена на поле. Рассчитайте, сколько поступило в почву органического удобрения в пересчёте на навоз. Выход соломы 1:1,5.

8.После уборки озимой ржи (урожай 3 т/га) всю солому запахали

впочву. Определить, сколько NPK поступило с соломой на 1 га.

9.Урожай зелёной массы донника составил 140 ц/га. Определить, сколько всего поступит органической массы в почву на 1 га в пересчете на навоз, если отношение подземной массы к надземной массе составляет 1: 0,3.

13

2.7. Классификация, состав и особенности применения минеральных удобрений

Классификация удобрений по химическому составу и способу производства. Удобрения промышленные, местные, минеральные и органические, простые и комплексные, прямого и косвенного действия. Приемы и способы внесения удобрений. Цель и задачи основного, предпосевного, припосевного удобрения и подкормок.

Азотные удобрения

Роль азота в растениях, особенности питание аммиачным и нитратным азотом и превращение его в растениях. Содержание, формы и превращение азота в почве. Сущность процессов аммонификации, денитрификации и азотфиксации, их значение в питании растений. Классификация азотных удобрений, их состав, свойства и применение. Нитратные удобрения: натриевая и кальциевая селитра. Аммиачные удобрения: сульфат аммония, хлористый аммоний, сульфат аммония — натрия, жидкий аммиак, аммиачная вода, аммиакаты. Аммиачно-нитратные удобрения: аммиачная селитра. Амидные удобрения: мочевина. Медленно действующие азотные удобрения. Превращение азота удобрений в почве и использование его растениями. Влияние азотных удобрений на реакцию почвы. Потери азота из удобрений и их устранение. Пути повышения эффективности азотных удобрений. Взаимодействие азотных удобрений с почвой. Воздействие азотных удобрений на процессы азотного цикла в почвах. Сроки и способы внесения. Использование ингибиторов нитрификации при внесении азотных удобрений. Медленнодействующие азотные удобрения. Охрана окружающей среды в связи с использованием азотных удобрений. Применение азотных удобрений под различные сельскохозяйственные культуры, их влияние на урожай и качество продукции по данным опытных учреждений.

Фосфорные удобрения

Роль фосфора в растениях. Содержание и формы фосфора в почве, доступность их растениям. Проблема фосфатного сырья в мире и России. Основные фосфорные удобрения: суперфосфат простой и двойной, преципитат, фосфоритная мука, термофосфаты, отходы промышленности. Взаимодействие фосфорных удобрений с различными почвами. Нормы, сроки и способы внесения фосфорных удобрений. Фосфорные удобрения и окружающая среда. Поступление фосфора в растения. Дозы фосфорных удобрений под различные

14

культуры, способы и сроки внесения. Последействие фосфорных удобрений разной растворимости. Влияние фосфорных удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции в различных почвенно-климатических зонах России по данным опытных учреждений. Пути повышения эффективности фосфорных удобрений.

Калийные удобрения

Роль калия в жизни растений и его влияние на качество продукции. Содержание и формы калия в почве, доступность их растениям. Сырые калийные удобрения (сильвинит, каонит, карналит). Характеристика основных калийных удобрений: хлористого калия, калийной соли, сульфата калия. Взаимодействие калийных удобрений с почвой. Дозы, способы и сроки внесения калийных удобрений под различные сельскохозяйственные культуры. Влияние калийных удобрений на величину и качество урожая сельскохозяйственных культур. Их эффективность в различных почвенно-климатических условиях по данным научных учреждений.

Микроудобрения

Значение микроэлементов для растений. Содержание их в растениях и в почвах, доступность растениям. Удобрения, содержащие бор, медь, цинк, молибден, марганец и другие микроэлементы:

а) концентрированные соли и кислоты; б) порошки на основе концентрированных препаратов и

технического талька; в) суперфосфат и комплексные удобрения с добавлением

микроэлементов; г) отходы промышленности и агроруды, содержащие

микроэлементы, приемы их эффективного использования.

Комплексные удобрения

Проблема повышения качества удобрений и их концентраций. Понятие сложных, комбинированных и смешанных удобрений, их экономическое и агротехническое значение. Агрохимическая характеристика сложных удобрений (аммофос, диаммофос, калийная селитра), их состав, свойства и применение. Комбинированные удобрения (нитрофос, нитрофоска, нитроаммофос, нитроаммофоска, ЖКУ, карбоаммофоска, полифосфаты аммония), их состав, свойства и применение.

15

Задачи для самостоятельного изучения материала

1.Под овёс рекомендовано внести N60P40. В хозяйстве имеется аммиачная селитра и двойной суперфосфат. Сколько нужно внести этих удобрений на поле площадью 220 га?

2.На участок 150 га внесено 25 т нитроаммофоса и 10 т мочевины. Сколько азота и фосфора внесено на 1 га?

3.Для проведения некорневой подкормки необходимо внести N30

ввиде 30 %-ного раствора мочевины. Определить количество раствора на 1 га и на поле площадью 120 га.

4.В хозяйстве имеется 120 т нитрофоски. Определить, какую площадь кукурузы можно удобрить этим удобрением, если доза внесения составляет N60Р60К60?

5.Определить коэффициент использования фосфора из удобрений, если урожай пшеницы на контроле 16 ц/га, на удобренном фоне (N60P40) — 21 ц/га. Содержание фосфора на неудобренном фоне в зерне — 0,81 %, в соломе — 0,23 %; на удобренном фоне, соответственно, 0,89 и 0,25 %. Отношение зерно : солома равно 1:1,5.

6.В хозяйстве имеется 120 т аммиачной селитры, 63 т мочевины и 210 т нитроаммофоски. Определить насыщенность пашни NРК. Площадь пашни составляет 4500 га.

7.Рекомендуемая насыщенность пашни хозяйства удобрениями составляет N63P35K18. Определить количество аммиачной селитры, двойного суперфосфата и хлористого калия на площадь 2500 га.

8.В хозяйстве внесено 29 т аммиачной селитры на поле 150 га и 125 т нитрофоса на площади 400 га. Определить насыщенность и дозу внесения удобрений, если общая площадь пашни составляет 1250 га.

9.Установить ассортимент и физические дозы удобрений под кукурузу, если рекомендуемая норма внесения N90P60K60, в т.ч. в подкормку вносится N30.

2.8. Система применения удобрений

Понятие о системе удобрений в хозяйстве, севообороте и при возделывании отдельных сельскохозяйственных культур. Задачи системы удобрения. Условия и факторы, определяющие построение системы удобрения.

Приемы, сроки и способы внесения удобрений

Годовые и календарные планы применения удобрений. Способы (основное, припосевное и подкормка) и приемы (разброс, локальное, запасное и ежегодное) внесение удобрений. Рациональное применение удобрений в различных почвенно-климатических зонах.

16

Определение доз удобрений под основные сельскохозяйственные культуры

Методы расчета норм удобрений в севооборотах. Действующее вещество и дозы удобрений. Методы определения доз удобрений на основе использования результатов полевых опытов и агрохимического обследования почв. Нормативный метод. Балансово-расчетный метод.

Удобрение основных сельскохозяйственных культур

Особенности системы удобрения в специализированных (зерновых, зерно-пропашных, кормовых, овощных и других) севооборотах.

Экологические аспекты применения удобрений

Пути повышения эффективности основных видов удобрений. Экологические аспекты химизации земледелия. Сбалансированное применение удобрений — основа устранения их отрицательного последействия на почву, растения, человека и животных.

Задачи для самостоятельного изучения материала

1.Определить возможную урожайность пшеницы, если содержание элементов в почве составляет: нитратного азота 23 мг/кг

почвы, фосфора — 85 мг/кг, калия — 114 мг/кг, плотность почвы — 1,22 г/ см3, мощность слоя — 22 см.

2.Определить возможную урожайность картофеля, если содержание элементов в почве составляет: нитратного азота 21 мг/кг

почвы, фосфора — 65 мг/кг, калия — 104 мг/кг, плотность почвы — 1,14 г/ см3, мощность слоя — 25 см.

3.Определить возможную урожайность ячменя, если содержание элементов в почве составляет: нитратного азота 29 мг/кг почвы,

фосфора — 95 мг/кг, калия — 138 мг/кг, плотность почвы — 1,28 г/ см3, мощность слоя — 22 см.

4.Определить возможную урожайность ячменя, если содержание элементов в почве составляет: нитратного азота 32 мг/кг почвы,

фосфора — 113 мг/кг, калия — 142 мг/кг, плотность почвы — 1,31 г/ см3, мощность слоя — 20 см.

5. Определить возможную урожайность овса, если содержание элементов в почве составляет: нитратного азота 21 мг/кг почвы, фосфора — 73 мг/кг, калия — 131 мг/кг, плотность почвы — 1,35 г/ см3, мощность слоя — 24 см.

6. Определить возможную урожайность кукурузы на зеленую массу, если содержание элементов в почве составляет: нитратного

17

азота 31 мг/кг почвы, фосфора — 85 мг/кг, калия — 151 мг/кг, плотность почвы — 1,32 г/ см3, мощность слоя — 23 см.

7.Рассчитать дозу минеральных удобрений под картофель на заданный урожай в 320 ц/га при содержании в почве подвижных форм фосфора и калия — 11 и 19 мг/100 г почвы соответственно, учитывая, что под предшествующую культуру (викоовсяную смесь) было внесено 40 т/га навоза.

8.Определить вынос азота, фосфора и калия с урожаем кормовой свеклы 500 ц/га с учетом побочной продукции.

9.Определить коэффициент использования фосфора из фосфорных удобрений, если урожайность пшеницы на контроле 2,4 т/га, содержание фосфора в зерне — 0,86 %, в соломе — 0,23 %, отношение зерно : солома равно 1:1, а при внесении P60 в комплексе с NK-туками урожайность пшеницы составила 4,25 т/га, содержание фосфора в зерне — 0,82 %, в соломе — 0,20 %, отношение зерно :

солома — 1:1,5.

10.Рассчитать необходимое количество азофоски (14:14:14) для удобрения поля площадью 75 га, если доза внесения составляет

N60P60K60.

18

3.Экзаменационные вопросы

1.Предмет и метод агрохимии.

2.Роль русских и зарубежных ученых в развитии агрохимии.

3.Химический состав растений.

4.Типы питания растений.

5.Воздушное питание растений.

6.Понятие о биологическом и хозяйственном выносе питательных веществ растениями.

7.Механизм поглощения элементов питания питательных веществ. Избирательное поглощение элементов питания растениями.

8.Физиологическая реакция солей (удобрений).

9.Значение отдельных химических элементов в питании растений.

10.Внутреннее условие питания растений.

11.Влияние условий внешней среды на поступление питательных веществ в растения.

12.Корневое питание растений.

13.Понятие об уравновешенном питательном растворе. Синергизм и антагонизм ионов.

14.Взаимосвязь корневого и воздушного питания растений.

15.Состав почвы.

16.Минеральная и органическая часть почвы и их роль в питании растений.

17.Содержание питательных веществ в основных типах почв и их доступность растениям.

18.Поглотительная способность почвы. Ее роль в питании растений и применении удобрений.

19.Виды поглотительной способности их применение и значение.

20.Влияние систем применения удобрений на плодородие и свойства почвы.

21.Отношение различных с.-х. культур к кислотности и известкованию.

22.Действие известкования на свойства почвы.

23.Круговорот и баланс азота в земледелии.

24.Действие известкования на подвижность макро- и микроэлементов.

25.Методы определения доз удобрений для создания планируемых урожаев.

26.Уменьшение нуждаемости в известковании и нормы извести.

27.Полевой опыт как основа установления оптимальных доз и соотношения питательных веществ удобрений.

19

28.Эффективные приемы и техника внесения удобрений. Их теоретическое значение.

29.Основные условия построения системы удобрений в севооборотах

иее агроэкологическое значение.

30.Физико-химическое или обменное поглощение катионов. Емкость поглощения.

31.Особенности системы удобрения Нечерноземной зоны.

32.Свойства важнейших азотных удобрений и их превращение в почве.

33.Основные способы получения азотных удобрений.

34.Соединения форм азота в почве.

35.Сроки, способы и дозы внесения азотных удобрений под основные сельскохозяйственные культуры.

36.Сырьевые ресурсы для производства фосфорных удобрений и способы их получения.

37.Влияние азотных удобрений на урожай и его качество. Способы снижения загрязнения окружающей среды нитратами.

38.Состав и свойства фосфорных удобрений.

39.Фосфор в почве.

40.Сравнительная эффективность фосфорных удобрений на дерново- подзолистых почвах.

41.Дозы, способы и сроки внесения фосфорных удобрений.

42.Калий в почве и калийное питание растений.

43.Торф: его состав и применение в сельском хозяйстве.

44.Способы внесения извести.

45.Получение калийных удобрений и их свойства.

46.Взаимодействие калийных удобрений с почвой.

47.Компосты. Способы приготовления и применение.

48.Способы хранения навоза, способы применения навоза, пути уменьшения потерь при хранении.

49.Навоз. Состав его в зависимости от вида животных и подстилки.

50.Применение калийных удобрений под различные культуры и эффективность их в зависимости от почвенных условий.

51.Доступность питательных веществ в навозе для растений, технология применения навоза в различных почвенно- климатических условиях.

52.Дозы, сроки и способы внесения калийных удобрений.

53.Комплексные удобрения и их классификация.

54.Сложносмешанные и сложные удобрения.

55.Борные, марганцевые, молибденовые микроудобрения. Способы

20