Вынос элементов питания планируемыми урожаями определяется с учетом планируемой урожайности культур в севообороте и нормативов выноса азота, фосфора и калия с единицей основной и соответствующим количеством побочной продукции (табл.30). Запись расчетов представляется в табличной форме (табл.57).
Вынос азота, фосфора и калия с 1 га в кг д.в. каждой культурой определяется как произведение планируемой урожайности культуры на соответствующий норматив выноса.
При подсчете выноса питательных веществ с 1 га (кг д.в.) всего за севооборот суммируется вынос элемента каждой культурой севооборота.
Таблица 57
Вынос азота, фосфора и калия с урожаем
сельскохозяйственных культур
| Культуры севооборота | Пло-щадь, га | Вынос с 1 ц основной и соответствующим количеством побочной продукции, кг д.в. | Вынос питательных веществ с 1 га, кг д.в. | ||||
| N | Р2О5 | К2О | N | Р2О5 | К2О | ||
| Горох (зерно) | 80 | 5,89 | 1,40 | 2,90 | 194,4 | 46,2 | 95,7 |
| Озимая пшеница | 79 | 2,82 | 1,08 | 1,92 | 126,9 | 48,6 | 86,4 |
| Сахарная свекла | 80 | 0,4 | 0,16 | 0,65 | 152 | 60,8 | 247 |
| Ячмень + клевер | 82 | 2,91 | 1,19 | 2,74 | 110,6 | 45,2 | 104,1 |
| Клевер | 80 | 2,14 | 0,48 | 2,52 | 51,4 | 38,4 | 201,6 |
| Озимое тритикале | 81 | 2,60 | 1,15 | 2,10 | 117 | 51,8 | 94,5 |
| Всего за севооборот | 635,7 | 291 | 829,3 | ||||
| В среднем на 1 га | 106,0 | 48,5 | 138,2 | ||||
Если имеются сборные поля (площадь 1 поля севооборота 30 га, 10 га занимает картофель и 20 га занимают кормовые корнеплоды), то на таких полях рассчитывается средневзвешенный вынос питательных веществ с 1 га. Полученные значения учитываются при определении общего выноса.
Вынос питательных веществ в среднем на 1 га определяется как частное значений выноса всего за севооборот на количество полей в севообороте. В примере он будет следующим:
по азоту – 106,0 кг/га (635,7 кг : 6 полей);
по фосфору – 48,5 кг/га (291 : 6 полей);
по калию – 138,2 кг/га (829,3 кг/га : 6 полей).
Потери элементов питания от выщелачивания (вымывания) зависят от доз минеральных удобрений, типа и гранулометрического состава почв, метеорологических условий (количества осадков). Чем легче почва по гранулометрическому составу и обильнее осадки, тем выше потери питательных веществ.
Согласно имеющимся научным данным, фосфор практически не вымывается из почвы и не загрязняет грунтовые воды, поэтому при балансовых расчетах потери фосфатов по данной статье не учитываются.
Потери азота, калия, кальция, магния и серы определяются по таблице 58.
Известно, что потери кальция за счет вымывания зависят от кислотности почвы. На почвах с рН (в КСI) более 6,0 они возрастают в среднем на 40% по сравнению со средними данными лизиметрических опытов на почвах без известкования.
В то же время на кислых почвах с рН (в КСI) менее 5,0 вымывание кальция примерно на 20% ниже.
Таблица 58
Потери элементов питания от выщелачивания на
пахотных почвах Республики Беларусь
| Почвы | Вынос с инфильтрационными водами, кг/га в год | |||||
| N | K2O | CaO | MgO | SO4 | S | |
| Дерново-подзолистые суглинистые | 3 | 9 | 45 | 12 | 20 | 14 |
| Дерново-подзолистые супесчаные на морене | 6 | 7 | 68 | 18 | 30 | 24 |
| Дерново-подзолистые супесчаные на песке и песчаные | 10 | 25 | 75 | 28 | 48 | 28 |
| Торфяно-болотные почвы (пашня) | 14 | 10 | 104 | 16 | 48 | 15 |
В связи с этим для расчетов баланса кальция средний нормативный показатель потерь этого элемента на почвах с рН (в КСI) более 6,0 необходимо умножить на 1,4, а на почвах с рН (в КСI) менее 5,0 – на 0,8.
В примере для дерново-подзолистой связносупесчаной, подстилаемой мореной, почвы потери от вымывания составят: азота – 6 кг/га, калия – 7 кг/га. Фосфор из почвы не выщелачивается.
Потери элементов питания от эрозии колеблются в широких пределах и зависят от интенсивности эрозионных процессов и использования склоновых земель.
Наиболее высокий смыв элементов питания отмечается на эродированных почвах, а также на зяби и под пропашными культурами. При возделывании на эродированных почвах озимых зерновых культур смыв элементов питания незначительный, а под многолетними травами он практически отсутствует. Размеры потерь элементов питания с эрозией на сенокосах и пастбищах так же незначительные.
Приведенные в табл. 59 нормативы потерь макроэлементов на пахотных почвах в зависимости от степени их эродированности рекомендуется использовать при расчетах баланса элементов питания в отдельных хозяйствах или районах с высоким удельным весом (более 30%) эродированных почв. При расчете баланса по областям и в целом по республике их можно не учитывать.
Таблица 59
Потери основных элементов питания при эрозии почв
| Степень эродиро-ванности почв | Потери, кг/га | |||||||
| элементов питания | гумуса | |||||||
| N | P2O5 | K2O | CaO | MgO | SO4 | S | ||
| Слабая | 5 | 3 | 3 | 5 | 2 | 0,05 | 2 | 100 |
| Средняя | 10 | 6 | 7 | 12 | 4 | 0,10 | 4 | 150 |
| Сильная | 20 | 10 | 15 | 25 | 8 | 0,20 | 6 | 280 |
При расчетах потерь от эрозии по каждому элементу рассчитывается средневзвешенный норматив потерь с учетом количества эродированных почв в хозяйстве или севообороте.
Пример. Площадь севооборота 482 га. Со слабой степенью эродированности имеется 4% почв, со средней – 1% и с сильной – 0,5% (данные задания, табл. 1). Средневзвешенный норматив потерь азота от эрозии в расчете на 1 га севооборотной площади составит:
Аналогичным образом рассчитывается средневзвешенный норматив потерь фосфора и калия от эрозии.
На сенокосах и пастбищах потери элементов питания от вымывания и эрозии не учитываются.
Газообразные потери азота на пахотных и лугопастбищных угодьях колеблются в пределах от 10 до 50% от внесенного с удобрениями. В атмосферу выделяются молекулярный азот, закись, окись и двуокись азота, аммиак. Это обусловлено происходящими в почве процессами денитрификации, аммонификации, нитрификации и др.
В среднем газообразные потери азота составляют 25% от общего количества, внесенного с минеральными и органическими удобрениями.
В примере: 25% от (61 + 77) = 34,5 кг/га
Сумма расходных статьей баланса:
по азоту 146,9 кг/га (106,0 + 6 + 0,4 + 34,5);
по фосфору 48,7 кг/га (48,5 + 0,2);
по калию 145,5 кг/га (138,2 + 7 + 0,3).
Общий баланс (хозяйственный) элементов питания определяется как разность между суммами приходной (П) и расходной (Р) статей и выражается в кг/га
(Б = П – Р).
БN = 49,3 кг/га (196,2 –146,9)
БР = 79,9 кг/га (121,6 – 48,7)
БК = 78,2 кг/га (223,7 – 145,5)
Интенсивность общего баланса (ИБ) – отношение поступления элементов питания к их расходу. Интенсивность баланса выражается в процентах ( 
) или в виде коэффициентов ( 
). Величина интенсивности менее 100% характеризует дефицитный, 100 – бездефицитный, более 100% - положительный баланс.
На основании расчетов баланса элементов питания, проведенных в длительных стационарных полевых опытах при различных почвенных условиях и уровнях применения удобрений (N45-180, Р20-130, К60-220) Белорусским НИИ почвоведения и агрохимии предложены оптимальные параметры интенсивности баланса фосфора и калия в зависимости от содержания их в почвах (табл. 60).
Таблица 60
Оптимальная интенсивность баланса в зависимости от обеспеченности почв фосфором и калием
| Содержание, мг/кг почвы | Почвы | |
| суглинистые и супесчаные на морене | супесчаные на песках и песчаные | |
| Р2О5 | Возврат фосфора, % | |
| Менее 60 | 200 | 160 |
| 60-100 | 160 | 140 |
| 101-150 | 120 | 110 |
| 151-250 | 100 | 90 |
| 251-300 | 50 | 0-30 |
| 301-400 | 0-30 | - |
| К2О | Возврат калия, % | |
| Менее 80 | 130 | 140 |
| 81-140 | 120 | 130 |
| 141-200 | 110 | 100 |
| 201-300 | 100 | 90 |
| 301-400 | 60 | - |
| Более 400 | - | - |
Чем меньше содержание в почве подвижных форм фосфора и калия, тем большая интенсивность баланса рекомендуется.
Обобщенные данные полевых опытов, проведенных в Республике Беларусь за 10-летний период, показывают, что оптимальная интенсивность баланса для пахотных почв в производственных условиях составляет по азоту – 100-120%, фосфору и калию – 100-110%.
Дефицитный баланс питательных элементов (превышение расхода над поступлением) предупреждает о том, что происходит истощение почв, снижение их плодородия.
Значения интенсивности баланса по азоту, превышающие оптимальные показатели, предупреждают об накоплении нитратов в почве, растениях, водоемах и грунтовых водах, об непроизводительных потерях этого элемента.
Если интенсивность баланса по фосфору значительно превышает его оптимальные значения, это указывает на зафосфачивание почв, на загрязнение почв и грунтовых вод фтором, на загрязнение почв тяжелыми металлами.
Нежелательно также, чтобы интенсивность баланса по калию превышала его оптимальные значения. В этом случае калий может вымываться из почвы, накапливаться в корме и вызывать отравление животных. Хлор, который в большом количестве вносится с калийными удобрениями, может загрязнять водоемы и грунтовые воды.
В примере интенсивность баланса будет следующей:
по азоту 134% (196,2 : 146,9 . 100);
по фосфору 250% (121,6 : 48,7 . 100);
по калию 154% (223,7 : 145,5 . 100).
Эффективный баланс характеризует отношение между выносом растениями элементов питания и возможным их усвоением из поступивших в почву.
Для расчета возможного усвоения элементов питания из поступивших в почву применяются коэффициенты использования питательных веществ из минеральных (табл.42) и органических (табл.44) удобрений за ротацию севооборота.
Минеральными источниками поступления питательных веществ в почву являются: поступление питательных веществ с минеральными удобрениями и атмосферными осадками.
Азота поступит 71,9 кг/га (61 + 10,9).
Будет усвоено растениями из минеральных источников 46,7 кг/га (65% от 71,9 кг/га).
Органическими источниками поступления питательных веществ в почву являются: поступление питательных веществ с органическими удобрениями, семенами, а при расчете эффективного баланса по азоту так же симбиотический и несимбиотический азот.
Азота поступит 124,3 кг/га (78 + 3 + 33,3 + 10).
Будет усвоено растениями из органических источников 68,4 кг/га (55% от 124,3 кг/га).
Будет усвоено из минеральных и органических источников всего 115,1 кг/га (46,7 + 68,4).
Эффективный баланс определяется как разность между количеством элемента питания, усвоенного из минеральных и органических источников, и выносом элемента питания планируемыми урожаями.
По азоту он составит +9,1 кг/га (115,1 – 106,0).
Интенсивность эффективного баланса – отношение количества элемента питания, усвоенного из минеральных и органических источников, и выноса элемента питания планируемыми урожаями.
По азоту интенсивность эффективного баланса составит 109% (115,1 : 106,0 х 100).
Эффективные балансы и их интенсивность по фосфору и калию рассчитываются аналогичным образом.
Для оценки системы применения удобрений по эффективному балансу проводится расчет возможного усвоения азота, фосфора и калия из почвенных запасов. Систему применения удобрений можно считать разработанной правильно в том случае, если дефицит элементов питания по эффективному балансу будет компенсироваться за счет возможного усвоения из почвы.
Запасы питательных веществ в почве определяются исходя из средневзвешенных показателей содержания в почвах севооборота гумуса (%), подвижных форм фосфора и калия (мг/кг почвы), которые рассчитываются по исходным данным (табл. 4).
В примере эти показатели будут следующими: содержание гумуса – 1,9 %, подвижных форм фосфора – 173 мг/кг почвы, калия – 177 мг/кг почвы, рНКСI – 5,41.
Запасы азота в почве оцениваются по содержанию гумуса. По данным БелННИПА, растения могут усвоить азота из запасов почвы по 20-25 кг/га на каждый процент гумуса в почве. В нашем примере это составит 47,5 кг/га (1,9 % . 25 кг/га).
Расчет запасов подвижных форм фосфора и калия в почве выполняется путем умножения средневзвешенных значений этих показателей на коэффициент 3,0. Запасы фосфора в почве будут равны 519 кг/га (173 мг/кг . 3), калия – 531 кг/га (177 мг/кг . 3).
Коэффициенты использования питательных веществ из запасов почвы составляют: азота – 100%, фосфора – 6-8%, калия – 10-15%. В примере эти коэффициенты принимаются следующими: азота – 100%, фосфора – 8%, калия – 15%.
Возможное усвоение питательных веществ из почвы будет следующим:
азота – 47,5 кг/га (100% от 47,5 кг/га);
фосфора – 41,5 кг/га (8% от 519 кг/га);
калия – 79,6 кг/га (15% от 531 кг/га).
Рациональность разработанной системы удобрений в севообороте оценивается путем сопоставления значений эффективного баланса и значений возможного усвоения питательных веществ из почвы. Систему удобрения следует считать рационально разработанной, если возможное усвоение питательных веществ из почвы компенсирует дефицит их эффективного баланса.
В примере система удобрений разработана правильно (N – +9,1 и 47,5 кг/га, Р2О5 – -1,8 и 41,5 кг/га, К2О – 17,5 и 79,5 кг/га).
Расчет баланса кальция, магния и серы
При расчете баланса кальция, магния и серы, также как и при расчете баланса азота, фосфора и калия, сопоставляются величины прихода и расхода элементов питания и выражаются в абсолютных значениях, + кг/га.
Поступление кальция, магния и серы включает следующие приходные статьи баланса:
с известковыми удобрениями;
с органическими удобрениями;
с минеральными удобрениями;
с осадками;
с семенами.
Расход кальция, магния и серы состоит из следующих статей баланса:
вынос планируемыми урожаями;
потери от выщелачивания;
потери от эрозии.
Расчет баланса кальция, магния и серы представляется в виде табл. 61.
Таблица 61
Баланс кальция, магния и серы в севообороте, кг/га
| Показатели | СаО | МgO | S |
| Приход (статьи поступления): | |||
| с известковыми удобрениями | 270 | 180 | - |
| с органическими удобрениями | 59,2 | 29,6 | 77,0 |
| с минеральными удобрениями | 95,9 | - | 41,8 |
| с осадками | 29 | 7,6 | 11 |
| с семенами | 0,3 | 0,1 | 0,2 |
| Поступление всего: | 454,4 | 217,3 | 13,0 |
| Расход (статьи отчуждения): | |||
| вынос планируемыми урожаями | 53,5 | 27,0 | 33,2 |
| потери от выщелачивания | 68 | 18 | 24 |
| потери от эрозии | 0,4 | 0,2 | 0,2 |
| Отчуждение всего: | 121,9 | 45,2 | 57,4 |
| Баланс + - | 332,5 | 172,1 | 72,6 |
Статьи прихода кальция, магния и серы с органическими удобрениями, осадками и семенами, а также статьи отчуждения (вынос планируемыми урожаями, потери от выщелачивания и потери от эрозии) рассчитываются также, как и аналогичные статьи баланса азота, фосфора и калия.
Поступление кальция и магния с известковыми удобрениями рассчитывается по количеству СаСО3 или известковых удобрений, применяемых в среднем за 4 года на 1 га севооборотной площади, с учетом химического состава известкового материала. Количество СаСО3 или известкового удобрения определяется по составленному плану известкования (табл. 26). Содержание кальция и магния в известковых удобрениях определяется по таблице 62.
Таблица 62
Поступление кальция, магния и серы с удобрениями
| Удобрения, известковые материалы | СаО | МgO | S, % |
| кг на 100 кг основного д.в. | |||
| Суперфосфат простой | 117 | 51 | |
| Суперфосфат двойной | 46 | - | |
| Молотый известняк | 56 | - | |
| Молотый доломит | 30 | 20 | |
| Молотый доломитизи-рованный известняк | 50 | 5 | |
| Мел | 56 | - | |
| Гашеная известь | 56 | - | |
| Доломитовая мука | 30 | 20 | |
| Дефекат | 56 | - | |
| Сланцевая зола | 58 | 5 | 3,0 |
| Цементная пыль | 58 | 1 | 1,5 |
| Сульфат аммония | 112 | ||
| Сульфат калия | 33 | ||
| Сульфат магния | |||
| Сульфат натрия | |||
| Фосфогипс (на 100 кг физической массы) | 23 | 13 | |
| Подстилочный навоз (с 1 т) | 4,0 | 2,0 | 5,2 |
Пример. В среднем в год на 1 га севооборотной площади вноситься 0,9 т СаСО3 (табл. 26). В качестве известкового материала применяется доломитовая мука. С 0,9 т (900 кг) СаСО3 доломитовой муки в почву поступит:
270 кг/га СаО (900 . 30 : 100)
180 кг/га МgО (900 . 20 : 100)
Поступление кальция, магния и серы с минеральными удобрениями определяется по насыщенности минеральными удобрениями 1 га севооборотной площади и с учетом форм применяемых в севообороте удобрений (план размещения удобрений в севообороте, табл. 51). В примере насыщенность 1 га севооборотной площади минеральными удобрениями составляет: N – 61 кг, Р2О5 – 81 и К2О – 120 кг. Основные удобрения, применяемые в севообороте, КАС, карбамид, суперфосфат простой, калий хлористый. Из применяемых удобрений только в суперфосфате простом содержится СаО и S (табл. 62). С 81 кг Р2О5 поступит 94,8 кг СаО (81 . 117 : 100) и 41,3 кг S (81 . 51 : 100).
Поступление всего:
СаО – 453,3 кг/га (270 + 59,2 + 94,8 + 29 + 0,3)
МgО – 217,3 кг/га (180 + 29,6 + 7,6 + 0,1)
S – 129,5 кг/га (77,0 + 41,3 + 11 + 0,2)
Расчет выноса СаО, М g О и S с урожаем сельскохозяйственных культур представлен в таблице 63.
Таблица 63
Вынос кальция, магния и серы с урожаем
сельскохозяйственных культур
| Культуры севооборота | Плани-руемая уро-жайность, ц/га | Вынос с 1 ц основной и соответствующим количеством побочной продукции, кг д.в. | Вынос питательных веществ с 1 га, кг д.в. | ||||
| СаО | МgО | S | СаО | МgО | S | ||
| Горох (зерно) | 33 | 2,40 | 0,48 | 1,05 | 79,2 | 15,8 | 34,6 |
| Озимая пшеница | 45 | 0,47 | 0,31 | 0,5 | 21,2 | 14,0 | 22,5 |
| Сахарная свекла | 380 | 0,16 | 0,12 | 0,16 | 60,8 | 45,6 | 60,8 |
| Ячмень +клевер | 38 | 0,48 | 0,30 | 0,80 | 18,2 | 11,4 | 30,4 |
| Клевер | 80 | 1,50 | 0,77 | 0,21 | 120,0 | 61,6 | 16,8 |
| Озимое тритикале | 45 | 0,48 | 0,30 | 0,76 | 21,6 | 13,5 | 34,2 |
| Всего за севооборот | 321 | 161,9 | 199,3 | ||||
| В среднем на 1 га | 53,5 | 27,0 | 33,2 | ||||
Потери от выщелачивания: СаО – 68 кг/га; МgО – 18 кг/га и S – 24 кг/га (табл. 58).
Потери от эроз ии (используются данные табл. 1 и 59):
Отчуждение всего:
СаО – 121,9 кг/га (53,5 + 68 + 0,4)
МgО – 45,2 кг/га (27,0 + 18 + 0,2)
S – 57,4 кг/га (33,2 + 24 + 0,2)
Баланс
СаО – 331,4 кг/га (453,3 – 121,9)
МgО – 172,1 кг/га (217,3 – 45,2)
S – 72,1 кг/га (129,5 – 57,4)
В примере баланс по всем трем элементам питания (кальцию, магнию и сере) положительный. Поступление кальция и магния в почву намного превышает их отчуждение.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 180.
