Уточнение чередования культур в севообороте и

            планирование урожаев

 

Эффективность системы удобрения в значительной степени зависит от соблюдения севооборотов, поэтому, прежде чем приступить к расчетам доз удобрений, необходимо уточнить чередование культур по годам ротации севооборота. С этой целью составляют ротационную (если севооборот освоен) или переходную (при его освоении) таблицу.

Следующим этапом составления СУ является планирование урожайности. Планирование урожаев – это первый этап программирования. Планирование базируется на учете среднестатистических данных по урожайности в каждом конкретном хозяйстве в период последних 3-5 лет с постепенным  повышением ее на определенный процент (величина довольно условная). При этом должны учитываться климатические, в частности, погодные условия; биологические особенности культур и конкретных сортов, уровень агротехники, механизации и организации труда, а также запросы населения в продуктах питания, а промышленности – в сырье. Планирование включает долгосрочные и текущие – оперативные – задачи.

Основной недостаток этого расчета заключается в том, что исходная величина – средняя урожайность – обычно рассчитывается не для конкретного поля и даже не для севооборота, а по хозяйству в целом. То есть, в данном случае не учитывается плодородие конкретных полей и, следовательно, данный метод приемлем для почв с выровненным по полям плодородием или для экономически крепких хозяйств, которые могут в достаточной мере удовлетворять потребности растений в питательных элементах за счет органических и минеральных удобрений. В противном случае необходимо учитывать эффективное плодородие почвы каждого поля (или отдельно обрабатываемого участка) и уже в соответствии с этим планировать урожайность культур.

 

Пример планирования урожайности культур

В хозяйстве освоен травопольный севооборот. Расположение культур по полям севооборота на год, предшествующий составлению СУ, и средняя урожайность их за последние 5 лет представлены в ротационной таблице (табл. 1). Планируется ежегодное увеличение урожайности зерновых культур и сена многолетних трав на 2%, картофеля – на 5% от фактически достигнутой урожайности.

 

Рассчитаем планируемую урожайность ячменя на всю ротацию севооборота. Для этого найдем планируемую прибавку урожая, составляющую, согласно условию задачи, 2%.

Если средняя урожайность ячменя 17 ц/га, то 2% от этой цифры составят примерно 0,3 ц/га. Тогда урожайность культуры в первый год внедрения системы удобрения составит 17,0 + 0,3 = 17,3 ц/га, во второй год 17,3 + 0,3 = 17,6 ц/га и т.д.

 

 

Урожайность других культур севооборота может быть рассчитана аналогично.

Интенсивность планируемого роста урожайности (процент увеличения) должен определяться исходя из среднего уровня урожайности и разности между фактической урожайностью культуры и ДВУ (чем выше фактическая урожайность и больше разница между ею и ДВУ, тем процент увеличения должен быть меньше). При этом также следует учитывать экономическое состояние хозяйства (чем оно стабильнее, тем больше имеет возможностей для повышения урожайности культур). 

При таком планировании можно в некоторой мере учесть и плодородие почвы. Допустим, что более низким плодородием (обеспеченность почвы подвижными формами элементов питания, в основном, низкая) отличаются поля № 2 и № 4, а более высоким (обеспеченность элементами высокая) – № 3 и № 5. Рассчитаем урожайность картофеля при таких условиях.

Ежегодная прибавка урожая, в соответствии с заданием, составляет 5% или, при средней урожайности картофеля 102 ц/га, 5,0 ц/га. Учитывая плодородие почвы, планируем повышение урожайности следующим образом. В первый год внедрения СУ картофель возделывают в поле №4, почва которого характеризуется низким плодородием. В связи с отмеченным, увеличение урожайности в этом поле не планируем, оставляя ее на уровне среднего. На следующий год картофель возделывают в поле №3, отличающемся повышенным уровнем плодородия, в связи с чем планируем повышение урожайности уже не на 5,0 ц/га, а на 10 ц/га. В поле №2 урожайность оставляем на уровне 112 ц/га, в поле №1 увеличиваем ее на 5 ц (117 ц/га), а в поле №5 – на 10 ц (127 ц/га).

Подобным образом можно планировать урожайность для всех прочих культур севооборота. Такой способ распределения прибавок к урожайности культур в разных полях севооборота позволяет в несколько большей степени учитывать плодородие почвы, чем ранее рассмотренный (уравнительный).

 

Известкование почв

Кислотность почвы ухудшает агрохимические, агрофизические и биологические свойства почв, снижает потенциальную продуктивность культур и эффективность минеральных удобрений, оказывая на них как прямое, так и косвенное действие.

Все растения предъявляют определенные требования к кислотности почв, а большинство из них предпочитают нейтральную или слабощелочную реакцию среды (Справочник). В связи с этим, прежде чем приступить к составлению системы удобрения, необходимо решить вопрос о необходимости (или целесообразности) проведения химической мелиорации почвы. Кроме того, следует учитывать, что необходимость систематического известкования в Нечерноземной зоне связана со значительным ежегодным вымыванием кальция (80-120 кг/га) и магния (30-50 кг/га) осадками, а также с увеличением количества отчуждаемых оснований массой урожая, увеличивающейся при внесении удобрений.

Потребность почв в известковании чаще всего определяют по показателю рН солевой вытяжки, характеризующему обменную кислотность, или по комплексу показателей, составленному из показателей обменной кислотности и степени насыщенности почв основаниями, приведенными ниже (табл. 2), а также биологических особенностей культур, возделываемых в севообороте. В первую очередь известкуют сильнокислые, а в последнюю – слабокислые почвы. При этом почвы с более высокой степенью насыщенности основаниями менее нуждаются в известковании.

 

2. Группировка почв по степени нуждаемости в известковании

 

рНkcl	Степень кислотности	V, %	Степень нуждаемости в известковании
до 4,0 4,1-4,5	Очень сильнокислая Сильнокислая	Ниже 50	Сильная
4,6-5,0	Среднекислая	50-70	Средняя
5,1-5,5	Слабокислая	71-80	Слабая
5,6-6,0* более 6,0	Близкая к нейтральной	Более 80	В известковании не нуждается

Примечание: ^* - возможно известкование почв под культуры, очень чувствительные к ки слотности, требующие для нормального роста и развития нейтральной или слабощелочной реакции среды

 

Дозу извести можно рассчитать по гидролитической кислотности с использованием следующей формулы:

 

             Д = (Н_г ^. 10 ^. 50 ^. 3 000 000): 1 000 000 000,                     (2)

 

где Д – доза известкового материала в действующем веществе, т.е. в

  пересчете на СаСО₃;

     Н_г – гидролитическая кислотность, мг-экв. на 100 г почвы;

10 – коэффициент для пересчета Н_г на 1 кг почвы;

50 – количество СаСО₃ в мг, соответствующее 1 мг-экв.;

3 000 000 – масса пахотного слоя с площади в 1 га, кг (в среднем);

1 000 000 000 – коэффициент для пересчета результата из мг в т СаСО₃.

 

После сокращений формула приобретает следующий вид:

 

               Д = Н_г ^. 1,5,                                                                  (3)

 

где 1,5 – коэффициент, зависящий от массы пахотного слоя (3 000 000 т).

 

Можно установить дозу известкового материала и по обменной кислотности. В этом случае ее величина будет зависеть от следующих условий: показателя рНkcl, гранулометрического состава почвы и содержания в ней гумуса (Справочник). Тяжелые, богатые гумусом почвы сильнее противостоят сдвигу реакции в кислую или щелочную сторону, поэтому здесь, при равных значениях кислотности, дозы извести должны быть выше, чем на бедных органическим веществом почвах, которые характеризуются низкой буферной способностью. В данном случае дозы устанавливают опытным путем, при проведении и обобщении данных полевых опытов.

Расчетные дозы известковых материалов корректируют в зависимости от типа севооборота, т.е. набора возделываемых культур и их отношения к кислотности почвы и известкованию (Справочник). При этом, в севооборотах с люцерной и сахарной свеклой доза извести может быть увеличена на 25%, по сравнению с расчетной, а в севооборотах со льном и картофелем, наоборот, снижена на 25-50%.

Продолжительность действия известкового мелиоранта составляет 5-7 лет, поэтому известкуют обычно один раз за ротацию севооборота, хотя при очень высоких расчетных дозах известковый материал можно вносить половинной дозой, но два раза за ротацию севооборота. Характеристика известковых материалов, используемых в Нижегородской области, приведена в таблице Справочника.

При выборе места внесения мелиоранта в севообороте (культуры, под которую будет внесен известковый материал), учитывается следующее общее положение – ближе к культуре, положительно отзывающейся на известкование, и дальше от культур, негативно реагирующих на этот прием. Следует также учитывать, что максимальное действие большинства наиболее распространенных известковых материалов (доломитовая, известняковая мука и др.) приходится на 2-4 год после их внесения.

 

Пример по определению нуждаемости почв в известковании, расчету

доз и выбору места внесения мелиоранта.

Данные по кислотности почв полей севооборота представлены в таблице 3. Почвы севооборота, как указано выше, светло-серые лесные легкосуглинистые. Средняя площадь поля 50 га.

Как видно из представленных данных, в известковании нуждается среднекислая почва полей №№ 1, 2, 4, поле №3 с близкой к нейтральной реакцией известкования не требует. Поле №5 со слабокислой реакцией, учитывая наличие в севообороте картофеля, известковать также не следует. 

Сравнение рекомендуемого оптимального значения рН_кс1 для данного типа севооборота (Справочник) с фактическим, показывает, что севооборот в целом нуждается в известковании. Однако поле № 3, где кислотность почвы ниже рекомендуемой (фактический показатель рН_ксl на 0,1 ед. выше рекомендуемого значения), известковать не следует.

Оценивая условия произрастания конкретных культур севооборота, следует отметить, что для картофеля кислотность вполне удовлетворительна в почвах всех полей, в то время как для остальных культур необходимо снижение кислотности (во всех полях).

 

3. Определение нуждаемости почв в известковании

 

Возделываемые культуры	№№ полей
	1	2	3	4		5
	Фактическая кислотность, рНкс1
	5,0	4,8	5,9	4,7		5,4
	Интервал оптимальной для культур кислотности
Ячмень	6,3-7,5	6,3-7,5	6,3-7,5	6,3-7,5		6,3-7,5
Клевер	6,0-7,0	6,0-7,0	6,0-7,0	6,0-7,0		6,0-7,0
Оз. пшеница	6,3-7,5	6,3-7,5	6,3-7,5	6,3-7,5		6,3-7,5
Картофель	4,5-6,3	4,5-6,3	4,5-6,3	4,5-6,3		4,5-6,3
Оптимальное значение рНкс1 для культур, возделываемых в севообороте					5,8
Среднее фактическое значение рНкс1 в севообороте					5,2
Нуждаемость в известковании	нужд.	нужд.	не нужд.	нужд.		нужд.

 

Учитывая все вышеотмеченное, делаем вывод о нецелесообразности проведения известкования третьего поля. Для остальных полей можно установить следующую очередность известкования: вначале известковать поле № 4, затем поля № 2, № 1 и № 5. Однако в зависимости от фактического расположения культур по полям севооборота, очередность может быть и иной.

 

После определения нуждаемости почв в известковании рассчитываем дозу мелиоранта в действующем веществе по одному из указанных выше способов, а затем пересчитываем ее на физическую массу конкретного известкового удобрения. Например, при рН_кс1, равной 5,0 единицам (поле № 1), доза извести в расчете на СаСО₃ составит 5 т/га.

 

Физическую массу удобрения определяют по формуле:

 

Н = Д ^. (100: % СаСО₃) ^. 100: (100 – Х) ^. 100: (100 – У),             (4)

 

где Н – доза мелиоранта в физической массе, т/га;

  Д – доза мелиоранта по действующему веществу, т/га;

  % СаСО₃ – содержание карбонатов в мелиоранте, %;

  Х – содержание влаги, %;

  У – содержание частиц, крупнее 1 мм, %.

При использовании доломитовой муки, содержащей 94% СаСО₃, 8% влаги и 9% частиц, крупнее 1 мм, физическая масса удобрения составит:

 

  Н = 5 ^. (100: 94) ^.  100: (100 – 8) ^.  100: (100 – 9) = 6,35 т/га.

 

После определения необходимого количества известкового материала, определяем место внесения извести в севообороте.

Культурой, не нуждающейся в известковании, в данном севообороте является картофель. Кроме того, эта культура негативно реагирует и на избыток кальция в почве. Исходя из этого, мелиорант необходимо внести с таким расчетом, чтобы известь оказала на него минимальное воздействие.

Остальные культуры требуют снижения кислотности и положительно реагируют на внесение известкового материала.

Таким образом, оптимальным местом для внесения извести будет ячмень, что и показано в таблице 4.