Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Сборник задач по агрономической химии. Учебное пособие.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
25.11. В условиях оподзоленного чернозема внесение 80 кг/га
аммиачной селитры (34:0:0) и 110 кг/га диаммофоски (10:26:26) дало 0,84 т/га прибавки зерна озимой пшеницы. Диаммофоска была заделана в почву плугом после поверхностного разбрасывания РУМ-16 осенью, а аммиачная селитра внесена весной сеялкой на глубину 6 см в качестве подкормки. Определите энергетическую эффективность применения указанных удобрений упрощенным методом.
25.12. В условиях серой лесной почвы весенняя подкормка
озимой ржи аммиачной селитрой (34:0:0) из расчета 120 кг/га обеспечила дополнительное получение 0,51 т/га зерна. В случае использования для подкормки карбамида (46:0:0) из расчета 100 кг/га прибавка урожая составила 0,54 т/га. В обоих случаях удобрения были внесены сеялкой на глубину 4-6 см. Использование какого удобрения оказалось энергетически более эффективной?
25.13. В условиях оподзоленного чернозема на чистый пар был
внесен 25 т/га полуперепревшего навоза (влажность 75%). Урожайность озимой пшеницы, возделываемой по чистому пару, от навоза выросла на 0,85 т/га, а в следующем году прибавка урожая твердой яровой пшеницы от последействия навоза составила 0,56 т/га. Найдите биоэнергетические коэффициенты использования навоза на посевах озимой и яровой пшеницы.
25.14. Оцените энергетическую эффективность известкования
серой лесной почвы в звене севооборота «чистый пар ­озимая рожь – яровая пшеница – ячмень» по величине биоэнергетического коэффициента. Известняковая мука была внесена на чистый пар из расчета 6,2 т/га. Благодаря известкованию дополнительно было получено 0,46 т/га зерна ржи, 0,62 т/га зерна мягкой яровой пшеницы и 0,58 т/га зерна ячменя.
25.15. В условиях дерново-подзолистой почвы весенняя
подкормка многолетних трав диаммофоской (10:26:26) из расчета 150 кг/га повысила урожайность зеленой массы на 3,6 т/га. Удобрение было внесено сеялкой на глубину 8-10 см. Оцените энергетическую эффективность весенней подкормки многолетних трав.
25.16. Найдите биоэнергетический коэффициент применения
фосфоритной муки (0:22:0) под гречиху в условиях серой лесной почвы, если внесение её из расчета 250 кг/га обеспечило получение
241
0,27 т/га прибавки зерна. После поверхностного разбрасывания с помощью РУМ-16, удобрение было заделано в почву плугом на глубину 22 см.
25.17. Найдите биоэнергетический коэффициент применения
аммофоса (12:52:0) из расчета 50 кг/га при посеве проса, если данное удобрение позволило дополнительно получить 0,45 т/га урожая основной продукции.
25.18. Под зяблевую обработку темно-серой лесной почвы
было внесено 20 т/га торфонавозного компоста (влажность 60 %). Прибавка урожая картофеля от данного удобрения составила 6,4 т/га. Найдите биоэнергетический коэффициент применения компоста в данных условиях.
25.19. Результаты производственных испытаний, проведенных
в условиях оподзоленного чернозема, показали, что без внесения хлористого калия урожайность сахарной свеклы составила 33,2 т/га. Внесение с осени под плуг 150 кг/га хлористого калия (0:0:56) позволило повысить урожайность до 39,5 т/га. Найдите биоэнергетический коэффициент использования хлористого калия.
25.20. Определите энергетическую эффективность (по
величине биоэнергетического коэффициента) применения тукосмеси (8:20:24) под горох в условиях серой лесной почвы, если прибавка урожайности зерна от удобрения составила 0,46 т/га. Тукосмесь была внесена с осени под плуг разбрасывателем РУМ-16 из расчета 120 кг/га.
25.21. В условиях серой лесной почвы осеннее внесение
нитрофоски (11:10:11) из расчета N33P30K33 обеспечило получение 3,33 т/га зерна твердой яровой пшеницы. Удобрение после разбрасывания по поверхности РУМ-16 было заделано плугом на глубину 22 см. В аналогичных условиях без внесения нитрофоски урожайность составила 2,28 т/га. Оцените энергетическую эффективность применения нитрофоски по величине биоэнергетического коэффициента.
25.22. Производственные опыты, проведенные в условиях
серой лесной почвы, показали, что без внесения удобрения урожайность гречихи составила 1,52 т/га, а при внесении нитрофоски
242
(11:10:11) – 2,15 т/га. Удобрение было внесено рано весной до посева сеялками на глубину 8-10 см из расчета 250 кг/га. Оцените энергетическую эффективность применения нитрофоски по величине биоэнергетического коэффициента.
25.23. Оцените энергетическую эффективность (по величине
биоэнергетического коэффициента) применения тукосмеси (12:5:16), внесенной под белокочанную капусту, в условиях выщелоченного чернозема, если от неё урожайность повысилась на 8,2 т/га. Тукосмесь после разбрасывания по поверхности РУМ-16 из расчета 250 кг/га была заделана плугом на глубину 22 см.
25.24. В условиях производственного опыта урожайность
картофеля при внесении 25 т/га полуперепревшего навоза (влажность 75 %) равнялась 23,3 т/га. Дополнительное внесение тукосмеси (11:9:16) из расчета 200 кг/га увеличило урожайность до 27,4 т/га. Определите энергетическую эффективность использования тукосмеси на фоне навоза по величине биоэнергетического коэффициента. Тукосмесь была заделана в почву лущильником ЛДГ-10 на глубину 6-8 см после поверхностного разбрасывания РУМ-16.
25.25. Рассчитайте коэффициенты биоэнергетической
эффективности двух сроков внесения нитроаммофоски (16:16:16) дозой 250 кг/га в условиях тяжелосуглинистой серой лесной почвы. При осеннем внесении удобрения под плуг прибавка урожая зерна ячменя составила 0,95 т/га, а в случае внесения удобрения весной и заделки лущильником ЛДГ-10 на глубину 6-8 см – прибавка равнялась 0,81 т/га. В обоих сроках внесения для поверхностного разбрасывания удобрения был использован РУМ-16. Какой срок внесения нитроаммофоски оказался энергетически более эффективным?
25.26. В условиях производственного опыта в звене
севооборота «чистый пар - озимая пшеница – кукуруза на силос» известкование серой лесной почвы нормой 5,8 т/га извести было проведено на чистом пару под плуг на глубину 20-22 см. Оцените энергетическую эффективность известкования и внесения тукосмеси (12:7:18) под кукурузу из расчета 150 кг/га весной до посева путем поверхностного разбрасывания и заделки лущильником ЛДГ-10 на глубину 6-8 см, если урожайность составила 27,5 т/га. Для поверхностного разбрасывания извести и тукосмеси использовали РУМ-16. Урожайность кукурузы на силос на рядом расположенном
243
участке без известкования и минеральных удобрений равнялась 18,0 т/га.
25.27. Оцените энергетическую эффективность применения
удобрений (N67Р30К33) под озимую пшеницу в условиях оподзоленного чернозема. До посева было внесено 300 кг/га нитрофоски (11:10:11), которую заделали лущильником ЛДГ-10 на глубину 8 см после поверхностного разбрасывания РУМ-16. Весной корневую подкормку провели аммиачной селитрой (34:0:0) из расчета 100 кг/га с помощью сеялки на глубину 4-6 см. Прибавка урожая зерна от удобрений составила 1,12 т/га.
25.28. Два года тому назад почва поля, где возделывается
горох, была произвесткована. Известняковую муку (6,4 т/га) в почву заделали плугом на глубину 20-22 см после поверхностного разбрасывания РУМ-16. При посеве гороха была внесена диаммофоска (10:26:26) из расчета 50 кг/га на глубину 4-6 см. Оцените энергетическую эффективность химической мелиорации и припосевного внесения диаммофоски на посевах гороха, если прибавка урожая зерна составила 0,85 т/га.
25.29. В условиях производственного опыта внесение на
чистый пар 20 т/га торфонавозного компоста (влажность 60 %) и припосевное внесение 50 кг/га диаммонийфосфата (18:46:0) обеспечило получение 1,65 т/га прибавки урожая зерна озимой пшеницы. Навоз был внесен под плуг на глубину 20-22 см, заделка диаммонийфосфата - сеялкой на глубину 4-6 см. Оцените энергетическую эффективность применения удобрений под озимую пшеницу по величине биоэнергетического коэффициента.
25.30. В условиях производственного опыта известкование
серой лесной почвы нормой 6,5 т/га извести и внесение 40 т/га навоза (влажность 80 %) позволило получить 8,5 т/га прибавки урожая кукурузы на силос. Известь и навоз были заделаны плугом на глубину 20-22 см. Для поверхностного разбрасывания извести использовали РУМ-16. Оцените энергетическую эффективность применения удобрений под кукурузу в условиях серой лесной почвы.
Пример решения задачи. Оцените эффективность применения удобрений в условиях серой лесной почвы на посевах овса по величине биоэнергетического коэффициента. Внесение до посева (под плуг с
244
предварительным разбрасыванием с помощью РУМ-16) 80 кг/га аммофоса (10:44:0), 110 кг/га сульфата аммония (21:0:0) и 60 кг/га хлористого калия (0:0:53) увеличило урожайность зерна на 0,71 т/га.
Решение.
1.Пользуясь данными таблицы 25.5, рассчитываем количество энергии, накопленной в прибавке урожая овса за счет минеральных удобрений по формуле (25.21): Vпр=0,71∙16,17∙1000=11480,7 (МДж/га).
2.Рассчитываем нормы внесения азота, фосфора и калия в составе удобрений: НN=(80∙10/100)+(110∙21/100)=8+23,1=31,1 (кг д.в./га); НР=80∙44/100=35,2 кг д.в./га; НК=60∙53/100=31,8 кг д.в./га.
3.Рассчитываем суммарную норму внесения удобрений в физическом весе: Нфв=80+110+60=250 (кг)=0,25 (т).
4.Пользуясь данными таблицы 25.4, находим энергетические затраты на подготовку удобрений для внесения (растаривание, погрузка, транспортировка, загрузка в агрегаты): ап =0,25∙440=110 (МДж/га).
5.Рассчитываем энергетические затраты на разбрасывание удобрений с помощью РУМ-16 и заделку удобрений плугом (таблица
25.4): авн=51,0+1066,5=1117,5 (МДж/га).
6.Рассчитываем затраты энергии для производства, подготовки, транспортировки и внесения минеральных удобрений по формуле (25.16). Энергетические затраты на производство 1 кг д. в. азотных, фосфорных и калийных удобрений даны в таблице 25.1. А
мин
=(31,1∙86,8)+(35,2∙12,6)+(31,8∙8,3)+110,0+1117,5=4634,44(МДж/га).
7.Затраты энергии на уборку и доработку прибавки урожая от удобрений вычисляем по формуле (25.20). Затраты энергии на уборку и доработку 1 т прибавки урожая даны в таблице 25.3. Ауп=0,71∙1685=1196,35 (МДж/га).
8.Находим суммарные энергозатраты на производство удобрения, на его внесение в почву и уборку прибавки урожая по формуле (25.19): Ауд= 4634,44+1196,35 =5830,79 (МДж/га).
9.Рассчитываем биоэнергетический коэффициент по формуле (25.23): η=11480,7/5830,79≈1,97.
245
Ответ. 1,97. Применение минеральных удобрений указанным способом является энергетически выгодным, так как биоэнергетический коэффициент больше единицы.
26 РАСЧЕТ ХОЗЯЙСТВЕННОГО БАЛАНСА ПИТАТЕЛЬНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ В СЕВООБОРОТАХ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
ВОЗМОЖНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
Пояснения и справочная информация
Баланс питательных элементов в земледелии. По
определению С.Н. Юркина (1975) баланс питательных элементов растений есть математическое выражение их круговорота в земледелии, народном хозяйстве и биосфере.
Более полное определение термину «баланс питательных элементов в земледелии» дает В.Г. Минеев (2004). По мнению этого автора, баланс питательных веществ - это количественное выражение содержания питательных веществ в почве на конкретной площади или объекте исследования (поле, севооборот, длительный стационарный опыт, хозяйство, зона, республика и т.д.) с учетом всех статей их поступления (внесение удобрений, природные источники и т.д.) и расхода (вынос с урожаем, естественные потери - вымывание, смыв, улетучивание и т.д.) в течение определенного промежутка времени. Поступление питательных веществ обеспечивают следующие источники: 1) минеральные удобрения; 2) органические удобрения; 3) растительные остатки; 4) посевной материал; 5) биологическая фиксация атмосферного азота микроорганизмами; 6) осадки. В расходной части учитывают: 1) вынос с урожаем основной и побочной продукции; 2) вынос с растительными остатками; 3) вымывание в грунтовые воды и смыв с поверхности; 4) потери в результате возможных эрозионных процессов; 5) газообразные потери и т.д. Таким образом, баланс питательных элементов в земледелии состоит из приходной (поступление в почву) и расходной (вынос из почвы) частей и показывает разность между ними. Баланс может быть положительным (поступление>вынос), отрицательным (поступление<вынос) или уравновешенным (поступление=вынос).
Следует также отметить, что баланс элементов и веществ может быть биологическим, хозяйственным и внешнехозяйственным.
246
Для теоретических исследований чаще рассчитывают биологический, а для практических целей — хозяйственный баланс элементов.
Биологический баланс достаточно полно охватывает все статьи поступления питательных веществ, вовлекаемых в круговорот, в том числе поступления с корневыми и пожнивными остатками, посевным материалом, осадками и т.д. При этом более полно учитываются и статьи расходной части, которые были перечислены чуть выше. Установить биологический баланс питательных элементов в севооборотах в производственных условиях достаточно затруднительно, поэтому в хозяйствах обычно ограничиваются определением хозяйственного баланса. Весьма информативным оказывается биологический баланс, определенный в условиях длительных полевых опытах, который раскрывает особенности действия и последействия удобрений, пожнивно-корневых остатков.
Хозяйственный баланс базируется на учете выноса питатель- ных веществ с основной и побочной продукцией и компенсации их за счет внесения минеральных и органических удобрений. Обычно он дает достаточно объективную агроэкономическую оценку системе удобрений в хозяйстве, зоне, республике и т.д.
Внешнехозяйственный баланс учитывает отчуждение пита- тельных веществ с товарной продукцией за пределы хозяйства и поступление их с минеральными удобрениями. Он имеет большое значение при определении потребности в удобрениях и в значительной мере определяется специализацией хозяйства. Если хозяйства специализируются на производстве товарной продукции (например, свекле), то баланс будет более дефицитным, чем в хозяйствах, специализирующихся на производстве животноводческой продукции на собственной кормовой базе, где значительная часть питательных веществ возвращается в почву [Минеев, 2004].
Необходимость установления баланса питательных элементов в земледелии. Исследования баланса питательных
элементов - одна из ведущих проблем агрономической химии и общей проблемы регулирования обмена веществ между человеком и природой. Установление баланса питательных элементов является
научной основой эффективного применения удобрений, целенаправленного регулирования и прогнозирования плодородия почв, предохранения окружающей среды от загрязнения удобрениями.
Основные показатели, описывающие характер и интенсивность баланса питательных веществ в земледелии. Для
оценки характера и интенсивности баланса питательных веществ в
247
земледелии обычно используют следующие показатели: «структура баланса», «емкость баланса», «норматив баланса».
Структура баланса – долевое участие отдельных статей расходной и приходной частей баланса, выраженное в процентах.
Емкость баланса – сумма выноса (расхода) и поступление (прихода) питательного элемента, приходящаяся на единицу площади за определенный промежуток времени, например, за 1 год.
Пояснение термина «Норматив баланса (коэффициент возмещения или возврата)» было дано в разделе 20.
Задачи
Используя справочную информацию и пояснения, приведенные выше, решите индивидуальные задачи 26.1-26.30 по определению фактического норматива баланса питательных элементов в севообороте в следующей последовательности.
1.Рассчитайте хозяйственный вынос питательных элементов с запланированной урожайностью культур севооборота по форме таблицы 26.1. Величины хозяйственного выноса питательных элементов на 1 т урожая основной продукции (нормативный вынос) приведены в приложении 6.
Таблица 26.1
Хозяйственный вынос NPK с урожаями культур севооборота
Культура,
урожайность
(т/га)
Площадь,
га
Нормативный
вынос, кг/т
Хозяйственный вынос на
всю площадь, кг
N Р2О5К2О N Р2О
5
К2О
… …
Сумма - - -
В среднем по севообороту, кг/га
2.Рассчитайте поступление питательных веществ в почву в составе минеральных и органических удобрений по форме таблиц 26.2 и 26.3.
Примерное содержание питательных элементов в
органических удобрениях даны в приложении 30. Если в качестве органического удобрения оставляется солома, то её количество следует найти исходя из урожайности основной продукции и коэффициента
248
накопления (выхода) побочной продукции (Кпп). Коэффициенты накопления (выхода) побочной продукции, оставляемой в поле, относительно урожайности основной продукции даны в разделе «Определение баланса гумуса и необходимой насыщенности севооборота органическими удобрениями для простого воспроизводства гумуса» (табл. 9.3).
Таблица 26.2
Поступление питательных веществ в почву в составе минеральных
удобрений
Культура
Площадь,
га
Норма внесения
минерального
удобрения,
кг д. в./га
Поступление в
составе минеральных
удобрений на всю
площадь, кг д. в.
N Р2О5К2О N Р2О5К2О … …
Сумма - - ­В среднем по севообороту, кг д. в./га
Таблица 26.3
Поступление питательных веществ в почву в составе органических
удобрений (ОУ)
Культура,
площадь (га)
Вид и
норма
внесения
ОУ, т/га
Содержание в
ОУ, %
Поступление в
составе ОУ на всю
площадь,
кг
N Р2О5К2О N Р2О5К2О
… Общая площадь севооборота, га В среднем по севообороту, кг/га
3. Найдите баланс каждого питательного элемента вычитанием из суммарного поступления питательного элемента в составе удобрений (минеральных и органических) среднего по севообороту хозяйственного выноса в расчете на 1 гектар. Вычисления рекомендуется вести по форме таблицы 26.4. Здесь же следует
249
вычислить фактический норматив баланса (отношение поступления к выносу) и сравнить его с оптимальными нормативами баланса, которые приведены в приложении 31. Как видно, величина оптимального норматива баланса зависит от обеспеченности почвы подвижными формами питательных элементов, поэтому возникает необходимость определения средневзвешенного содержания подвижных форм фосфора и калия (С
ср.вз
) в целом по севообороту по
формуле:
С
ср. вз.
=
S1⋅C1+S2⋅C2+.. .+Sn⋅C
n
S1+S2+.. .+ S
n
, (26.1)
где S
1, S2
, Sn - площади полей севооборота, га; С1, С2, Сn – содержание
подвижных форм фосфора или калия в почве полей севооборота.
Таблица 26.4
Хозяйственный баланс питательных веществ в севообороте
Статьи баланса N Р2О5К2О
1.Хозяйственный вынос с урожаями, кг/га в год
2. Поступление, кг/га в год в том числе: а) с минеральными удобрениями б) с органическими удобрениями в) всего
3.Баланс питательных веществ, кг/га в год
4.Фактический норматив баланса (отношение поступления к выносу)
5.Оптимальный норматив баланса (см. приложение 31)
Спрогнозируйте возможные изменения обеспеченности почв севооборота питательными элементами на перспективу. При этом следует исходить из того, что, если фактический норматив баланса окажется меньше оптимального значения, то, вероятнее всего следует ожидать снижение обеспеченности почвы питательным элементом, а в противном случае – повышение.
250
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]