4 Расчет норм удобрений при внесении в почву, понятие о методах расчета
При разработке системы применения удобрений важным этапом является определение доз и соотношений минеральных удобрений, вносимых под основные сельскохозяйственные культуры в севооборотах с учетом почвенно-климатических условий.
Определение доз удобрений проводится несколькими методами. Эти методы можно условно разделить на две группы:
4.1 Методы, основанные на прямом использовании результатов полевых опытов и агрохимических картограмм
Эти методы основаны на обобщении результатов исследований в полевых экспериментах научно-исследовательских учреждений. Их суть состоит в разработке рекомендаций по внесению примерных оптимальных доз минеральных удобрений под различные сельскохозяйственные культуры по основным почвенно-климатическим зонам. В пределах зоны вводится поправка на степень обеспеченности почвы подвижными элементами питания. Поправочный коэффициент ниже единицы, если эффективное плодородие почвы конкретного хозяйства выше, чем в соответствующем ОПХ, и больше единицы, если почвы конкретного хозяйства беднее.
4.2 Расчетные методы
-
Расчет норм удобрений на планируемую урожайность или прибавку урожая балансовым методом (метод элементарного баланса).
Расчет норм удобрений этим методом проводят по выносу элементов питания заданным урожаем (на единицу основной и побочной продукции урожая, на 1 т или на 10 т) с учетом данных агрохимических анализов почвы и коэффициентов использования элементов питания из почвы и удобрений (минеральных и органических). Недостающая часть питательных веществ почвы для создания планируемого урожая восполняется внесением органических и минеральных удобрений.
Поэтапное выполнение расчетов:
1. Установить величину возможной урожайности основной продукции (У, т/га) в зависимости от имеющейся влагообеспеченности растений в различных почвенно-климатических зонах по следующей формуле:
1000 · (W+P)
У =
Kв · S (100-Bc)
где W – запас продуктивной влаги в метровом слое почвы весной, мм; Р – сумма осадков за вегетационный период культуры, мм; Кв – коэффициент водопотребления данной сельскохозяйственной культурой; Вс – стандартная влажность основной продукции, %; S – сумма частей в соотношении основной продукции и побочной в общем урожае биомассы (например, у озимой пшеницы отношение зерна к соломе составляет 1 : 1,4, а сумма частей при этом равна 2,4). Величина возможной урожайности корректируется также в зависимости от плодородия почвы и уровня агротехники.
2. Рассчитать вынос элементов питания (В, кг/га) планируемой урожайностью сельскохозяйственной культуры:
В = В1 · У,
где В1 – вынос элемента питания (N, Р2О5, К2О) единицей урожая (основной продукции с учетом побочной) сельскохозяйственной культуры (Табл.23)
3. Определить запас доступных для растений элементов питания почвы (С, кг/га) по формуле:
С = Р · М · h · S,
где Р – содержание подвижных форм элементов питания в почве мг/100 г почвы; М – плотность почвы, г/см3; h – толщина слоя почвы, см; S = 1 га = 1*108 см2 – площадь.
4. Рассчитать норму внесения минеральных удобрений по формуле:
У · В – С · Кп/100
D
(кг/га) = ,
Км.у.
где: У – планируемый урожай, т/га; В – вынос питательного элемента единицей урожая, кг/ т урожая; Кп – коэффициент использования питательного элемента из почвы данной культурой (табл.24); Км.у. – коэффициент использования элементов питания из минеральных удобрений.
Таблица 23 Нормативы выноса питательных веществ урожаем
сельскохозяйственных культур (на 1 тонну основной и соответствующего количества побочной продукции, Нормативные показатели Всесоюзного НПО по агрохим. обслуж. с.-х. и ЦИНАО. Москва, 1986 г)
|
Культура |
Регион |
Зона
|
Вынос в кг на 1 т продукции |
Отнош. побочн. к осн. |
Число опытов |
||
|
N |
P2O5 |
K2O |
|||||
|
Озимая рожь |
Поволжский |
26,0 |
10,5 |
25,5 |
1,7 |
73 |
|
|
Уральский |
Лесостепь |
26,5 |
10,4 |
21,5 |
1,7 |
27 |
|
|
Степь |
29,8 |
8,1 |
23,5 |
1,8 |
9 |
||
|
Яровая пшеница |
Поволжский |
Лесостепь |
32,0 |
11,9 |
20,1 |
1,3 |
68 |
|
Степь |
28,4 |
10,1 |
25,1 |
1,7 |
89 |
||
|
Сух.степь |
25,9 |
11,7 |
16,7 |
1,0 |
22 |
||
|
Уральский |
Лесостепь |
28,2 |
9,3 |
22,6 |
1,8 |
47 |
|
|
Степь |
35,9 |
11,4 |
18,1 |
1,7 |
12 |
||
|
Ячмень |
Поволжский |
Лесостепь |
26,9 |
9,9 |
26,0 |
1,3 |
19 |
|
Степь |
26,2 |
8,5 |
20,7 |
1,2 |
44 |
||
|
Сух.степь |
28,1 |
10,5 |
25,4 |
1,5 |
10 |
||
|
Уральский |
Среднее |
23,3 |
9,3 |
20,1 |
1,0 |
74 |
|
|
Лесостепь |
21,7 |
9,5 |
20,3 |
1,0 |
25 |
||
|
Овес |
Поволжье |
Лесостепь |
30,9 |
8,0 |
20,5 |
1,3 |
7 |
|
Уральский |
Среднее |
24,9 |
8,7 |
30,7 |
1,3 |
45 |
|
|
Лесостепь |
24,1 |
8,3 |
34,7 |
1,4 |
17 |
||
|
Горох |
Поволжье |
|
58,9 |
12,9 |
42,3 |
2,1 |
3 |
|
Гречиха |
Уральский |
|
25,8 |
11,7 |
47,0 |
2,1 |
4 |
|
Просо |
Поволжье |
|
22,9 |
7,0 |
28,5 |
1,3 |
6 |
|
Сахарная свекла |
ЦЧО |
4,31 |
1,19 |
5,83 |
0,67 |
239 |
|
|
Подсолнечник (зерно) |
Уральский |
57,2 |
11,4 |
68,0 |
3,9 |
3 |
|
|
Картофель |
Поволжье |
Лесостепь |
6,3 |
2,0 |
8,3 |
0,32 |
25 |
|
Степь |
3,8 |
1,4 |
5,4 |
0,30 |
14 |
||
|
Уральский |
|
3,2 |
0,9 |
5,4 |
|
|
|
|
Кукуруза на силос |
Поволжье |
|
3,11 |
1,01 |
4,42 |
|
12 |
|
Уральский |
|
2,52 |
0,70 |
3,76 |
|
8 |
|
|
Однолетние травы (сено) |
Бобово-злаковые |
Уральский |
20,9 |
7,4 |
25,3 |
|
20 |
|
Злаковые |
|
12,5 |
4,0 |
16,5 |
|
4 |
|
|
Многолетние травы |
Люцерна |
|
25,0 |
5,7 |
22,3 |
|
50 |
|
Бобово-злаковые |
|
17,9 |
4,8 |
20,3 |
|
20 |
|
|
Злаковые |
|
13,5 |
3,2 |
18,4 |
|
70 |
|
|
Клевер |
|
20,3 |
3,2 |
20,1 |
|
16 |
|
Таблица 24 Коэффициенты использования элементов питания сельскохозяйственными культурами из почвы и минеральных удобрений (Москва, 1986 г)
|
Культура |
Регион, зона |
Коэф.использ. пит. в-в из почвы, % |
Коэфф. использ. пит. в-в из мин. удобрений, % |
Число опытов |
|||
|
Р2О5 |
К2О |
N |
Р2О5 |
К2О |
|
||
|
Оз.рожь |
Поволжье |
6,8 |
9,6 |
25,6 |
9,8 |
27,9 |
73 |
|
Урал., лесост. |
8,0 |
7,8 |
28,8 |
9,0 |
24,1 |
79 |
|
|
Яровая пшеница |
Поволж.лесост |
7,7 |
7,6 |
40,0 |
12,6 |
25,6 |
68 |
|
Поволж. степь |
3,2 |
7,8 |
25,7 |
6,5 |
42,1 |
89 |
|
|
Урал., лесост. |
6,2 |
8,5 |
36,2 |
12,8 |
39,8 |
47 |
|
|
Урал., степь |
10,8 |
3,9 |
32,0 |
8,3 |
23,6 |
12 |
|
|
Ячмень |
Поволж.лесост |
6,5 |
8,3 |
38,0 |
9,6 |
46,8 |
73 |
|
Поволж. степь |
3,2 |
7,8 |
25,7 |
6,5 |
42,1 |
89 |
|
|
Уральский |
6,3 |
6,5 |
24,1 |
14,1 |
45,3 |
74 |
|
|
Овес |
Поволж., Лесостепь |
6,3 |
10,3 |
33,5 |
10,1 |
64,9 |
7 |
|
Урал., лесост. |
8,1 |
18,9 |
31,3 |
9,7 |
51,8 |
17 |
|
|
Гречиха |
Уральский |
7,4 |
12,3 |
35,3 |
10,0 |
100 |
4 |
|
Просо |
Поволжский |
4,6 |
8,5 |
20,7 |
7,4 |
60,2 |
6 |
|
Зернобобовые |
Поволжье |
5,9 |
14,9 |
- |
9,7 |
50,8 |
3 |
|
Сах.свекла |
Поволжье |
5,3 |
20,9 |
37,7 |
10,6 |
53,2 |
239 |
|
Подсолнечник |
Поволжье |
12,1 |
55,8 |
29,2 |
9,1 |
100 |
22 |
|
Картофель |
Урал., лесост. |
8,0 |
27,9 |
45,3 |
13,9 |
62,7 |
58 |
|
Кукуруза на силос |
Поволжье |
6,7 |
15,8 |
32,3 |
10,7 |
70,7 |
70 |
|
Уральский |
5,4 |
9,9 |
28,8 |
12,0 |
69,7 |
3 |
|
5. Если в почву предварительно вносят органические удобрения, то формула расчета приобретает следующий вид:
У · В – (С · Кп + О · g · Ко)/100
D
(кг/га) = ,
Км.у.
где О – доза органического удобрения в т/га, g – содержание элемента в органическом удобрении, %; Ко – коэффициент использования элемента из органических удобрений. Усредненные коэффициенты использования элементов питания из органических удобрений – N - 20-30 %, Р2О5 – 20-40 %, К2О – 40-60 % (Шатилов, Каюмов,).
Для более точного расчета норм удобрений необходимо учитывать последействие внесенных под предшествующие культуры минеральных и органических удобрений.
6. Установить дозу минеральных удобрений в физическом весе по формуле:
D · 100
D
ф
(кг/га) = ,
Кф
где Dф – доза удобрения в физическом весе, кг/га; Кф – содержание действующего вещества в применяемом удобрении, %.
Пример расчета норм удобрений балансовым методом на планируемую урожайность зерна озимой ржи 4,0 т/га, почва чернозем выщелоченный, содержание в почве Nмин 20 мг/кг, подвижных форм Р2О5 65 мг/кг, К2О 105 мг/кг, предшественник – унавоженный чистый пар, внесено 40 т/га навоза (Табл. 25).
Таблица 25 Расчет норм минеральных удобрений на планируемый
урожай озимой ржи 4,0 т/га
|
Показатели |
N |
Р2О5 |
К2О |
|
1. Для формирования 1 т основной продукции с учетом побочной требуется, кг/га |
26,5 |
10,4 |
21,5 |
|
2. Для получения планируемого урожая требуется, кг/га |
106 |
42 |
86 |
|
3. Содержание в почве, кг/га |
20 |
65 |
105 |
|
4. Содержание в пахотном слое почвы, кг/га |
60 |
195 |
315 |
|
4. Будет использовано из почвы, % кг/га |
50 30 |
8 16 |
7,8 25 |
|
5. Планируется внести с 40 т навоза, кг/га |
148 |
100 |
168 |
|
6. Будет использоваться из навоза, % кг/га |
25 37 |
20 20 |
30 50 |
|
7. Итого будет использовано из почвы и из навоза, кг/га |
67 |
28 |
75 |
|
8. Требуется дополнительно внести с минеральными удобрениями, кг д.в./га |
39 |
14 |
11 |
|
9. Коэффициент использования из минеральных удобрений, % |
28,8 |
9,0 |
24,1 |
|
10. Требуется внести минеральных удобрений, кг д.в./га |
135 |
155 |
46 |
Однако значительная вариабельность исходных данных, применяемых в расчетах, а порой отсутствие некоторых из них для конкретных условий, затрудняет практическое использование этого метода.