Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Почвенно-агрохимические основы адаптивно-ландшафтной организации систем земледелия ВКЗП. Учебное пособие
.pdf
Система удобрений
В первую очередь необходимо установить зоны
(площади, поля, культуры) экономически оправданного применения удобрительного средства, где соотношение «стоимость применения удобрения» к «стоимости полученного прибавочного урожая» будет меньше 1.
Эти зоны определяются параметрами свойств почвенного покрова, показателями климатических ресурсов,
их эдафической совместимостью с характером минерального питания сельскохозяйственных культур и
сортов. Существуют общие условия, необходимые для
эффективного использования удобрений:
n нормальная технология (не интенсивная, экстен-
сивная, а та, которая обеспечивает прибыль);
n хорошие семена;
n высокое содержание в почве органического веще-
ства и оптимальное значение рН при минималь-
ном (ниже ПДК) содержании подвижного алюми-
ния, ТМ, ЗВ;
n содержание элементов питания выше минималь-
ного уровня (оптимальное) в нужном для данной
культуры соотношении.
Кроме этого имеются факторы, направленно снижающие эффективность отдельных элементов питания
(промывной режим в отношении азота, оснований,
химическая фиксация фосфора и др.).
На основании обобщения опытов Агрохимслужбы и
Геосети ВИУА Л.М. Державин [1985] приводит следующие коэффициенты участия удобрений в формировании
урожаев сельскохозяйственных культур (табл. 2.11).
Таблица 2.11. Долевое участие удобрений
в формировании урожая, %
Культура
Озимая рожь 33,8 46,3 34,3 19,4
Ячмень яровой 36,1 51,8 25,0 23,2
Пшеница яровая 35,7 41,3 36,0 22,7
Картофель 40,7 45,6 31,6 22,8
Всего от
NPK
в т. ч. вклад отдель ных элементов
N P
2Î5
K2Î
Снижение эффективности удобрений при нарушении отдельных технологических элементов возделывания сельскохозяйственных культур оценивается в следующих размерах (табл. 2.12).
191
Глава II
Таблица 2.12. Снижение эффективности удобрений, %
от максимально возможного [Прокошев, Дерюгин, 2000]
Некорректный способ применения Improper fertilizer placement
Причина
Неправил ьная обработка почвы Poor seedbed preparation
Атака вредителей Insect attack
Не адекватное орошен ие Inadequate irrigation
Инвазия сорняков Weed infestation
Поздний сев Delay in sowing
Неподх одящий сорт Inappropriate crop variety
Соотношения элементов Imbalanсed fertilizer application
%
5-10
5-20
5-50
10-20
15-50
20-40
20-40
20-50
Несмотря на наличие огромного экспериментального материала, накопленного опыта масштабной химизации земледелия, особенно за период после 1964
года, многие вопросы рационального применения извести и удобрений все еще не нашли соответствующего современным требованиям экономической и экологической ситуации решений. При этом наименее разработанной, по-видимому, следует признать проблему
химизации земледелия с учетом потенциальных возможностей в формировании биомассы всего почвенного профиля и отсутствие региональных, локальных
количественных и качественных характеристик метаболизма элементов питания почвы и удобрений, в первую очередь с точки зрения их доступности растениям
и способности к миграции.
2.5.2 Органические удобрения
Им принадлежит ведущая роль в повышении продуктивности полей, они дают возможность получать
достаточно высокие урожаи сельскохозяйственных
культур, которые позволят:
n обеспечить растущие потребности общества в зем-
ледельческой продукции в связи с ростом населе-
ния и его благосостояния, при постоянном умень-
шении площади пашни в расчете на одного жителя;
n сохранить экологическое равновесие в природе и
устранить разрушение почвы под слаборазвитой
растительностью;
n преодолеть порог рентабельного урожая; ниже это-
го порога возделывание данной культуры эконо-
192
мически невыгодно.
Система удобрений
Агроэкологическое значение органических удобрений несколько шире, чем у органического вещества
почвы. В составе органических удобрений в почву возвращаются вывезенные в составе урожая элементы
питания, причем все необходимые растениям, в этом
смысле они являются комплексными туками. При завозе органического вещества из-за пределов земледельческой территории в малый биологический круговорот вовлекаются новые порции биогенных элементов. С помощью органических удобрений в почвах
создаются запасы элементов питания и органического
вещества. Особенностью органических удобрений является их способность снабжать растения углекислотой. Так, из 30 т навоза ежедневно выделяется 100–200
кг/га СО
. Зерновые для формирования урожая в 20 ц/
2
га потребляют до 100 кг СО2, картофель (при урожае 400 ц/га) — около 300 кг СО
в сутки. Установлено,
2
что прибавки от этой нормы навоза за счет лучшего снабжения СО
достигают 40 и более процентов. Кроме того,
2
СО2 определяет растворимость многих соединений в
почве.
Наконец, органические удобрения представляют
собой энергетический материал и пищу для микроорганизмов, улучшают свойства почвы, определяющие ее
плодородие: физические, физико-химические, биологические. Особенно на слабо окультуренных почвах они
усиливают положительное действие и ослабляют деструктивное влияние минеральных удобрений.
Длительное возделывание сельскохозяйственных
культур без внесения органических удобрений приводит к обеднению ее углеродом и общим азотом. Применение минеральных удобрений несколько ослабляет
этот процесс, а органические удобрения приостанавливают и даже увеличивают содержание гумуса и
общего азота в почве, активизируют биологическую
жизнь почвы, причем действие навоза в этом отношении сильнее минеральных удобрений.
Как источник элементов питания растений минеральные и органические удобрения в эквивалентных
количествах равноценны. Поэтому даже на почвах с
неблагоприятными физическими свойствами недоста-
193
ток органических удобрений не может быть тормозом
интенсивного применения минеральных удобрений.
Тем не менее нельзя противопоставлять эти удобрения
в создании положительного баланса питательных веществ. Академик Д.Н. Прянишников большую роль
отводил рациональному использованию всех местных
источников элементов питания, в первую очередь местным органическим удобрениям, биологическому азоту, который накапливается бобовыми культурами.
Минеральные же удобрения, как источник дополнительного количества питательных веществ, должны
дополнить недостаток их в хозяйстве. Таким образом,
минеральные и органические удобрения дополняют
друг друга и являются основой химизации земледелия.
Особую ценность органические удобрения приобретают для бедных питательными веществами дерново-подзолистых почв, которые так широко распространены в ВКЗП. Указывается, что положительное влияние органических удобрений на величину урожая
наиболее рельефно проявляется на легких по гранулометрическому составу почвах (песчаных, супесчаных).
Действительно, органические удобрения на песчаных
почвах могут обеспечить существенный прирост относительного урожая, но абсолютные прибавки всегда
выше на связных почвах.
НАВОЗ. Затраты на получение отходов животноводства (навоз, жижа, помет) в основном складываются из расходов на их уборку, вывозку из скотных дворов в поле, хранение и разбрасывание. Навоз — полное
удобрение, содержащее все минеральные питательные
вещества, физиологически активные органические
соединения. Доказано, что он оказывает действие на
урожай прежде всего как источник элементов питания.
При среднем содержании (%) N — 0.5; P
К
О — 0,6 в 40 тоннах навоза — гектарная норма —
2
2O5
содержится элементов питания, эквивалентно их количеству в 6 ц аммиачной селитры, 2 ц двойного суперфосфата и 4 ц хлористого калия.
Выход навоза в хозяйстве зависит от вида и количества скота, способа его содержания, количества
применяемой подстилки и продолжительности стойлового периода.
194
Глава II
— 0,2 и
Система удобрений
Выход твердых и жидких выделений у разных ви-
дов животных составляет следующие величины (табл.
2.13, кг/сутки от одной головы).
Таблица 2.13. Твердые и жидкие выделения
животных (по И.П. Мамченкову)
Выделения ÊÐÑ Лошади Îâöû Свиньи
Твердые 20 – 30 15 – 20 2 – 3 2 - 3
Жидкие 10 – 15 4 – 6 1 2 - 5
В условиях ВКЗП принято считать, что выход навоза от одной условной головы составляет 6–7 тонн за
стойловый период. Коэффициенты перевода в условные головы: КРС — 1, молодняк до 1 года — 4, молодняк старше 1 года — 2, лошади — 1,5, взрослые свиньи — 5, овец и коз — 10, птица — 0,01.
В качестве подстилки применяют солому, торф,
опилки (в основном в свиноводстве), приблизительно в
количествах, указанных в таблице 2.14.
Таблица 2.14. Нормы подстилки при стойловом
содержании, кг/голов в сутки
животных
КРС 4 4-6 10 20 7
Лошади 3 3-4 5 10 4
Îâöû - 1 - - Свиньи 4 6 - - 7
Опилки Солома
сфагнум осоковый моховой
Òîðô Âèäû
Норма подстилочного материала в сутки зависит от вида
скота и подстилочного материала. Кроме того, при беспривязном содержании, при большой доле в рационе жидких
кормов количество подстилки должно быть увеличено.
Подстилка должна отвечать следующим требованиям:
n достаточная сыпучесть, низкая влажность (солома,
опилки — ниже 19%, торф — ниже 50%);
n высокая поглотительная способность по отноше-
нию к жидким и газообразным выделениям;
n высокое содержание элементов питания и наоборот, от-
сутствие вредных для животных и растений примесей.
В большинстве случаев подстилкой для всех видов
скота служит солома. Химический состав соломы одной и той же культуры меняется в широких пределах
195
Глава II
в зависимости от условий возделывания растений.
В таблице 2.15 показана зависимость содержания азота, фосфора и калия в соломе озимой ржи и овса от
состава примененных удобрений.
Таблица 2.15. Состав соломы в зависимости от вида и
количества в почву удобрений, % на а. с. в. (данные ВИУА)
удобрений на 1 ãà
Без удобрений 0,38 0,11 0,53 0,42 0,12 0,86
20 т навоза 0,44 0,29 0,74 0,51 0,28 0,94
N60P45K45 0,52 0,27 0,80 0,70 0,32 1,03
P60K60 0,41 0,28 0,86 0,62 0,34 1,18
Îçèì àÿ ðîæü Îâå ñ Âèä è äîçà
àçîò фос фор калий азот фос фор калий
Следовательно, использование на подстилку соломы с удобренных полей намного повышает содержание азота, фосфора и калия в навозе.
Для повышения поглотительной способности большое значение имеет замена цельной соломы соломенной резкой. По данным И.П. Мамченкова, навоз, приготовленный на соломенной резке, больше поглощает
мочи животных, лучше увлажняется, плотнее укладывается в штабелях. Из такого навоза при хранении
меньше теряется азот, такой навоз легче равномерно
распределять по полю и он хорошо запахивается. Использование соломенной резки повышает эффективность навоза на 20–30% (табл. 2.16).
Таблица 2.16. Влияние резки соломы (4 кг/гол.) на качество
и эффективность навоза КРС (по данным ВИУА)
Вид подс тилки Солома цельная Солома
Потер и массы навоза за 3 ме сяца х ранения, % 20,6 12,8
Урожай картофеля от 20 т/га навоза 281,4 312,7
Прибавка в % к к онтролю 66,9 100,2
резка
Торфяная подстилка, хотя она может быть дороже
соломы, позволяет увеличить выход навоза, существенно уменьшает потери азота при хранении, так как он
поглощает больше жидких и газообразных выделений.
Для использования в качестве подстилки пригодна
сухая торфяная крошка, полуразложившийся верховой
и низинный торф. С уменьшением степени разложе-
196
Система удобрений
ния растет поглотительная способность торфа, он меньше мажется, но несколько ухудшается его удобрительная ценность.
Навоз КРС. В зависимости от способа содержания
животных навоз может быть твердый, полужидкий и
жидкий.
Твердый (традиционный) навоз получается при
использовании достаточного количества подстилки.
Ввиду меньшей влажности он более транспортабелен.
Его удобрительная ценность (качество и количество),
технологичность при работе с ним определяются условиями хранения и приготовления.
Состав и количество навоза сильно зависят и от
способа его хранения. При хранении происходит некоторое разложение органического вещества навоза,
потеря веса, СО
, NH4, а в составе навозной жижи и
2
калия. Таким образом, для приготовления быстродействующего навоза приходится жертвовать некоторой
его частью, следовательно, питательными веществами.
При хранении навоза ставится задача:
n накопления навоза до момента его внесения в по-
чву, учитывая сезонность сельскохозяйственного
производства;
n улучшение физических свойств навоза, особенно
его сыпучести, способствуя частичной его мине-
рализации;
n уничтожение семян сорной растительности и спор
патогенных бактерий и грибков;
n улучшение соотношения элементов питания в на-
возе путем добавок других компонентов в навоз.
При хранении навоза его составные части изменяются с различной интенсивностью. Жидкие выделения животных, содержащие мочевину, гиппуровую и
мочевую кислоту, разлагаются раньше и быстрее, чем
другие составные части навоза (до образования свободного аммиака).
Сахара, крахмал, пентозаны, пектин, органические
кислоты разлагаются быстро, и этот процесс сопровождается повышением температуры до 70°С.
Медленнее разлагаются клетчатка, легниноподобные вещества. При медленном разложении накапли-
197
ваются органические кислоты и перегнойные вещества, которые улавливают аммиак.
Главным условием, определяющим характер процессов, интенсивность разложения навоза при хранении, является наличие свободного кислорода воздуха.
Количество его регулируется плотностью укладки навоза при хранении (различают хранение навоза при
рыхлой и плотной укладке).
При хранении в рыхлом состоянии в навозе идут
аэробные окислительные процессы, завершающиеся
образованием СО
, NH3, H2O и других мобильных
2
продуктов. Повышенная — до 60–70° — температура,
щелочная реакция среды способствуют интенсивной
миграции этих веществ (улетучивание, вымывание
и т. д.). Разложение навоза в этих условиях происходит
интенсивно, потери азота, углерода значительные.
Такой способ хранения допустим лишь при необходимости борьбы с возбудителями ряда заболеваний животных и когда применяется обильная соломенная
подстилка. В таких штабелях навоз быстрее достигает
зрелого состояния. Со временем масса навоза уменьшается, соотношение С : N сужается, доступность элементов питания растениям резко возрастает.
При плотном способе хранения в анаэробных условиях в навозе идут в основном процессы брожения
с образованием различных органических кислот, спиртов, метана. Среда подкисляется, и аммиак оказывается связанным, сохраняется полностью в навозе. Разложение органического вещества идет медленно и без
ощутимых потерь элементов питания. Через 1,0–1,5
месяца наблюдается накопление ростовых веществ
(ауксины), витаминов (В
рибофлавин), через 3 меся-
12
ца в навозе появляются никотиновая, пантотеновая кислоты, биотин, тиамин. Навоз достигает полуперепревшего состояния через 4–5 месяцев.
При накоплении навоза под ногами животных (беспривязное содержание, содержание их на выгульных
площадках) также обеспечивается анаэробное разложение навоза — его брожение. Этот процесс, также замедленный, идет без потерь элементов питания, в то
же время значительная их часть становится доступной
198
Глава II
Система удобрений
растениям, здесь создается кислая среда, анион НСО
3
удерживается в виде углекислого аммония.
Таким образом, при рыхлой укладке навоз созревает быстро, но значительны потери, особенно азота.
При плотной укладке потери минимальны, но созревание растянуто. Поэтому для ускорения созревания и
устранения промерзания навоза при зимней вывозке
применяют смешанный способ хранения — вначале
навоз «разогревают», укладывая штабель довольно
рыхло, затем, когда температура поднимается до 60–
70°, его уплотняют. Потери азота и органического вещества в зависимости от способа хранения могут составить следующие величины (табл. 2.17).
Таблица 2.17. Потери органического вещества и азота
Горячий, рыхлый 32,6 31,4
Горячий с последующим уплотнением 24,6 21,6
Холодный, плотный 12,2 10,7
при хранении в течение четырех месяцев, % от
исходного содержания
Навоз на соломи стой подстилке Способ хранения навоза
органическ ое веще ство àçîò
Необходимо отметить, что при любом способе хранения с удлинением срока хранения возрастают потери азота и органического вещества (табл. 2.18).
Таблица 2.18. Зависимость потерь органического
вещества и азота от сроков хранения (данные ВИУА)
При х ранени и в те чение, %
2 месяца 4 месяца 6 месяц ев
Азо т общий 20 – 25 30 – 35 45 – 60
Органическое вещество 25 - 30 35 – 40 50 – 60
Данные этих двух таблиц подтверждают мысль о
том, что лучшее хранилище для навоза — почва. Так, в
колхозе «Путь Ленина» (Котельнический район Кировской области) ежесуточно вывозят навоз от ферм, штабеля формируют на том поле, где планируется запашка навоза. Вокруг комплекса КРС растут цветы, декоративные кустарники, а не зловонные, кишащие
мухами навозные штабеля.
199
Глава II
По степени разложения навоза различают:
n свежий — солома, остатки кормов сохраняют ти-
пичную окраску;
n полуперепревший — солома темно-коричневого
цвета, первоначальный вес уменьшается на 20–
30% (коэффициент выхода 0,70);
n перепревший — не заметны отдельные соломин-
ки, черная мажущаяся масса. Потеря исходного
веса до 50% (коэффициент выхода 0,50);
n перегной — черная однородная землистая масса.
Составляет 25% от первоначального веса (коэффициент выхода 0,25).
В зависимости от степени разложения меняется
состав навоза (табл. 2.19).
Таблица 2.19. Некоторые характеристики навоза
различной степени разложения (по И.П. Мамченкову)
Показатели Свежий Полупере превши й Перепревший Перегной
N, % 0,52 0,60 0,66 0,73
P2O5, % 0,31 0,38 0,43 0,48
Объ¸мная масса 0,3 –0,4 0,7 0,8 0,9
Масса, % от исходного 100 71 53 38
Средний состав навоза может быть охарактеризо-
ван следующими показателями (табл. 2.20).
Таблица 2.20. Содержание некоторых элементов
питания в навозе
Ýëåì åíò % êã/ò Элемент % êã/ò
Àçîò 0,50 5,0 Кальций (СаО) 0,35 3,5
Ôîñ ôîð 0,25 2,5 Магний (MgO) 0,15 1,5
Калий 0,60 6,0 Ñåðà 0,10 1,0
Как видно из данных таблицы 2.20, соотношение
элементов питания в навозе не соответствует требованиям большинства культурных растений, в основном
по содержанию фосфора — его мало. Азот в навозе
представлен в составе органических и небольшая часть
в виде аммиачных соединений. Органический азот
навоза становится доступным растениям лишь после
его минерализации, которая идет медленно — при
неблагоприятных условиях этот процесс может длить-
200
ся 2–3 года. Аммонийный азот по мере появления при
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]