6.2 Определение доз удобрений балансово-расчетным методом

Распространенным в агрохимической службе методом расчета годовых доз минеральных удобрений является балансово-расчетный метод по выносу питательных элементов на единицу урожая, коэффициентам использования их растениями из удобрений и запасов подвижных форм в пахотном слое почвы. Для расчета доз удобрений указанным методом разработаны соответствующие усредненные по экономическим районам нормативные показатели.

Расчет годовых доз минеральных удобрений под культуры проводят по выносу элемента питания культурой из расчета на 1 т основной продукции с учетом побочной с использованием поправочных коэффициентов:

Д_Э=((У · В_Э) – (СП · КП_Э) – (СК · КК_Э) – (СО · КО_Э) – (СМ · КМ_Э)) · КГ_Э · КрН_Э · КУ_Э

где Д_Э – расчетная годовая доза минеральных удобрений (азотных, фосфорных, калийных) на планируемую урожайность, кг д.в./га;

У – планируемая урожайность сельскохозяйственной культуры, т/га;

В_Э – нормативный вынос элемента питания 1 т продукции (с учетом побочной), кг/т;

СП – содержание подвижных форм элементов питания в почве, кг/га;

КП_Э – коэффициент использования элемента питания из почвы;

СК – содержание элемента питания в пожнивно-корневых остатках предшественника, кг/га;

КК_Э – коэффициент использования элемента питания из пожнивно-корневых остатков предшественника;

СО – поступление элемента питания в органических удобрениях, кг/га;

КО_Э – коэффициент использования элемента питания из органических удобрений в действии или последействии;

СМ – доза элемента питания в составе минерального удобрения, внесенного под предшественник, кг/га;

КМ_Э – коэффициент использования элемента питания из минеральных удобрений в последействии;

КГ_Э – поправочный коэффициент к дозам удобрений в зависимости от гранулометрического состава почв;

КрН_Э – поправочный коэффициент к дозам удобрений в зависимости от кислотности почвы;

КУ_Э – коэффициент использования элемента питания из удобрений в первый год.

Расчет выноса элементов питания

Сельскохозяйственные культуры для создания урожая потребляют значительное количество элементов питания. В агрохимии выделяют биологический и хозяйственный вынос. Однако для разработки балансового метода расчета доз удобрений достаточно в расчетах использование хозяйственного выноса – части элементов питания, содержащихся в товарной и побочной продукции, удаляемой с поля (табл. 26).

Таблица 26 – Нормативный вынос азота, фосфора и калия сельскохозяйственными

культурами (обобщенные показатели для Удмуртской Республики)

Культура	На 1т основной продукции с учетом побочной, кг
	N	Р2О5	К2О
Озимая рожь	28	12	24
Озимая пшеница	31	12	25
Яровая пшеница	34	12	23
Ячмень	27	11	23
Овес	31	13	29
Гречиха	30	15	40
Просо	33	10	33
Горох	62/30*	14	23
Вика	62/30*	14	23
Лен-долгунец (соломка)	87	43	75
Картофель ранний	5	2	7
Картофель поздний	6	2	9
Корм. свекла (корнеплоды)	5	1,5	6,7
Капуста белокочанная ранняя	3,0	1,0	4,0
Капуста белокочанная поздняя	4,0	1,0	5,0
Кукуруза на силос	4,8	1,5	5,0
Морковь корнеплоды	3,2	1,2	3,7
Свекла столовая корнеплоды	2,7	1,7	4,3
Подсолнечник на силос	4,5	1,3	6,0
Подсолнечник семена	60	26	186
Вика с овсом (зеленая масса)	7,0	1,5	7,8
Озимая рожь (зеленая масса)	4,5	1,2	4,0
Рапс (зеленая масса)	5,0	1,0	2,0
Редька масличная (зеленая масса)	3,6	1,3	3,0
Донник (зеленая масса)	3,5	0,7	3,0
Злаково-бобовая смесь (зеленая масса)	2,5	1,5	4,0

Окончание таблицы 26

Культура	На 1т основной продукции с учетом побочной, кг
	N	Р2О5	К2О
Злаково-бобовая смесь (сено)	22/15,3*	6,5	19,0
Люцерна (сено)	25,0	6,5	15,0
Клевер (сено)	20,3	6,0	15,0
Злаковые (сено)	13,5	3,2	18,4
Горчица белая (семена)	57	20	23
Рапс (семена)	49	23	30
Рапс (зеленая масса)	4,5	1,6	5,4

*- азот, используемый из почвы и удобрений (без азотфиксации)

Сельскохозяйственные культуры ввиду биологических особенностей потребляют различное количество элементов питания. При этом существенно отличается и соотношение элементов питания в выносе.

Расчет поступления элементов питания из почвы

При определении запасов подвижных форм элементов питания в почве используют результаты агрохимического обследования. В таежно-лесной зоне определение подвижных форм фосфора и калия традиционно определяют по методу Кирсанова в кислотной вытяжке (Методические указания …, 2003).

Таблица 27 – Группировка дерново-подзолистых и серых лесных почв по содержанию

питательных веществ для полевых севооборотов

Класс	Обеспеченность элементами питания	Подвижный фосфор,	Обменный калий,
		мгР2О5/кг	мг К2О/кг
I	Очень низкая	25	40
II	Низкая	26-50	41-80
III	Средняя	51-100	81-120
IV	Повышенная	101-150	121-170
V	Высокая	151-250	171-250
VI	Очень высокая	251	251

Однако методов определения запасов подвижных форм азота в почве не разработано. Наиболее приемлемыми способами обеспеченности почв азотом являются два метода: легкогидролизуемый метод Тюрина-Кононовой и нитрификационная способность Кравкова. Однако ввиду того, что для производственных целей в настоящее время не проводится картирование пашни по этим показателям, нами был использован другой подход для почвенной диагностики. Определение обеспеченности почв азотом производилось на основе их окультуренности (табл. 28).

Таблица 28 – Содержание легкогидролизуемого азота в почве, мг/кг

Почва	Окультуренность
	слабая	средняя	сильная
Дерново-подзолистая: супесчаная и песчаная суглинистая и глинистая	10-30 20-60	40-60 40-80	50-80 80-120
Дерново-карбонатная суглинистая типичная выщелоченная	40-60 60-80	60-80 80-100	80-100 100-140

Примечание: степень окультуренности при показателях

слабая: рН_KCl = 4,0–5,4;Р₂О₅=50–100мг/кг; К₂О=20–60 мг/кг

средняя: рН_KCl = 5,2–5,8; Р₂О₅=80–180мг/кг; К₂О=60–100 мг/кг

сильная: рН_KCl = 5,8–6,8; Р₂О₅=150–250мг/кг; К₂О=100–140мг/кг

В почве доступные запасы элементов питания рассчитываются с использованием данных по содержанию подвижных форм азота, фосфора и калия.

П = СпНМ10,

где П – запасы подвижных форм элементов питания в пахотном горизонте, кг/га;

Сп – содержание элемента питания в почве, мг/кг;

Н – глубина основной обработки почвы, м;

М – плотность пахотного горизонта почвы, г/см³;

10 – коэффициент.

При определении доз минеральных удобрений требуется учет эффективности использования сельскохозяйственными культурами запасов элементов питания из почвы. Коэффициенты использования подвижных форм фосфора и калия приведены в таблицах 29 и 30.

Таблица 29 – Коэффициенты использования подвижного фосфора из почвы, %

Культура	Содержание фосфора в почве, мгР2О5/кг
	менее 50	51-100	101-150	151-200	201-250
Зерновые, лен, однолетние травы	10	8	7	6	5
Пропашные, овощные, многолетние травы	15	14	12	10	8

Из почв легкого гранулометрического состава поступление фосфора на 1-3 % выше. Использование фосфора на сильнокислых почвах в 2-2,5 раза, среднекислых – в 1,5-2,0 раза меньше, чем близких к нейтральной. При орошении эффективность использования почвенного калия возрастает в 1,2-1,3 раза, а на эродированных – снижается в 1,3-1,5 раза по сравнению с несмытыми.

Примерная обеспеченность растений почвенным калием приведена в таблице 30.

Таблица 30 – Коэффициенты использования обменного калия из почвы, %

Культура	Содержание калия в почве, мгК2О/кг
	менее 40	41-80	81-120	121-170	171-200
Зерновые, лен, однолетние травы	20	17	15	14	13
Пропашные, овощные, многолетние травы	40	33	30	28	26

Коэффициент использования легкогидролизуемого азота почвы составляет 20-25 %.

Расчет поступления элементов питания их органических

удобрений

Методика расчетов поступления элементов питания из органических удобрений приведена в разделе 5.1.

Расчет поступления элементов питания из пожнивно-корневых

остатков

Количество пожнивно-корневых остатков в почве зависит от урожайности и биологических особенностей предшественников.

Содержание элементов питания в ПКО различных культур существенно отличается. Для удобства расчетов содержание питательных веществ в ПКО пересчитаны в килограммы на 1 тонну основной продукции (табл. 31).

Элементы питания, содержащиеся в пожнивно-корневых остатках, в органической форме доступны для питания растений только после минерализации. Коэффициент использования элементов питания из ПКО аналогичен для органических удобрений. Величина потребления азота в первый год составляет 25 %, фосфора – 30 % и калия – 50 %.

Таблица 31 – Нормативные величины содержания элементов питания в ПКО, кг/т

основной продукции

Культура	Содержание элементов питания в ПКО, кг/т продукции
	N	Р2О5	К2О
Клевер на сено первого года пользования	35	9	15
Клевер на сено второго года пользования	32	8	13
Зернобобовые на зерно	16	3	9
Яровые зерновые на зерно	11	3	6
Озимые зерновые на зерно	16	3	14
Картофель	3	1	2
Лен (соломка)	29	8	13
Силосные	4	1	5
Однолетние травы на зеленый корм	12	3	7

Расчет поступления элементов питания из минеральных удобрений в действии и последействии

Величина потребления элементов питания из удобрений определяется почвенно-климатическими условиями. Однако в значительной степени эта величина зависит от доз, сроков и способов внесения удобрений.

В настоящее время для производства рекомендованы такие способы внесения удобрений, при которых наблюдается высокая оплата удобрений урожаем. И наоборот, все реже используются технологии внесения минеральных удобрений, например, разбросное применение в основной срок, при котором наблюдаются значительные потери элементов питания из агрохимикатов.

Усредненные коэффициенты использования элементов питания из удобрений в действии и последействии приведены в таблице 32.

Таблица 32 – Ориентировочные коэффициенты использования элементов питания из

минеральных удобрений на дерново-подзолистых суглинистых почвах

Год действия	Элемент питания
	N	P2O5	K2O
1	50-60	15-20	50-60
2	0	10-15	20
3	0	5	0
Всего	50-60	30-40	70-80