Пример расчета окупаемости удобрений прибавкой урожая

Допустим, что после проведения корректировки и округления расчетных доз удобрений под озимую пшеницу (планируемая урожайность 21 ц/га) было внесено 45 кг азотных, 10 кг фосфорных и 40 кг калийных удобрений (по действующему веществу), что в сумме составляет 95 кг/га. Определим окупаемость удобрений полученным урожаем.

 

1. Найдем долю участия удобрений в формировании урожая. Для этого воспользуемся данными Справочника, где приведены коэффициенты долевого участия удобрений в формировании прибавки урожая, рассчитанные по результатам географической сети опытов с удобрениями.

 

Доля участия удобрений в формировании урожая (Д) может быть рассчитана по следующей формуле:

 

                      Д = (Д₁: Н₁) ^. Н, (9)

 

где Н₁ – первая доза удобрений, внесенных в полевых опытах, кг/га;

Д₁– доля урожая культуры, полученного за счет первой опытной  дозы удобрений, %;

             Н – фактическая доза удобрений, внесенных под озимую пшеницу, кг/га.

 

Для нашего случая доля участия удобрений в формировании урожая культур составит:

 

            Д = (30: 165) ^. 95 = 17,3%.

 

2. Рассчитаем величину прибавки урожая озимой пшеницы (У_пр.), сформированной за счет внесения расчетной дозы удобрений, используя для этого следующую формулу:

 

     У_пр. = (У ^. Д): 100, (10)

 

где У – урожайность озимой пшеницы, ц/га;

  Д – доля участия удобрений в формировании урожая, %.

 

Тогда У_пр.  = (21 ^. 17,3): 100 = 3,633 ц или 363,3 кг

 

3. Далее определяем фактическую окупаемость удобрений прибавкой урожая культуры (Оф) по формуле:

 

     О_ф = У_пр.: Н = 363,3 кг: 95 кг = 3,82 кг/кг.

 

4. Сравнивая фактическую окупаемость удобрений урожаем с нормативной (О_н), (Справочник), находим уровень эффективности применения удобрений (К), в %:

 

К = (О_ф: О_н)^. 100 = (3,82: 3,80) ^. 100 = 100,5%.

 

Вывод. Каждый килограмм действующего вещества внесенных под посев озимой пшеницы удобрений дает 3,82 кг зерна. Удобрения в целом используются эффективно, о чем свидетельствует уровень эффективности применения удобрений, равный в данном случае 100,5%.

 

Энергоотдача (энергоэффективность) применения удобрений показывает соотношение величины энергии, накопленной растениями в результате применения удобрений, и энергии, затраченной на производство и применение удобрений.

        

2. СИСТЕМА УДОБРЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ КУЛЬТУР

 

Разработка системы удобрения конкретных культур должна строиться исходя из биологических их особенностей. При этом следует учитывать: мощность корневой системы (определяет глубину заделки удобрений) и растворяющую способность корней (влияет на выбор формы удобрений); длину вегетационного периода и периодичность в питании культуры (учитывают при определении приемов внесения минеральных удобрений и при определении возможности и необходимости использования органических удобрений); требования к реакции почвы и отзывчивость на известкование (определяет необходимость и очередность проведения известкования, а также влияет на выбор формы мелиоранта).

Рассмотрим систему удобрения на примере озимых культур.

Озимые пшеница и рожь имеют очень важное народнохозяйственное значение: хлеб – основной продукт питания человека, зерно – концентрированный корм для сельскохозяйственных животных и сырье для многих отраслей промышленности, солома – корм и подстилка для животных, а также достаточно хорошее удобрение для посевов.

Эти культуры отличаются очень длинным вегетационным периодом (более 300 дней) и растянутым периодом питания. Более развита корневая система озимой ржи, которая к тому же характеризуется хорошей растворяющей способностью. Исходя из этого, озимая пшеница более требовательна к плодородию почв (обеспеченности их питательными элементами в подвижной форме). Рожь предпочитает более легкие по гранулометрическому составу почвы, чем пшеница. Наблюдаются отличия в соотношении потребляемых элементов питания: для пшеницы отношение между N:P₂O₅:K₂O составляет 1,0:0,4:0,8, а для ржи – 1,0:0,5:1,0. При этом для формирования 20 ц зерна с соответствующим ему количеством соломы пшенице потребуется 60 кг азота, 22 кг фосфора и 50 кг калия, а для ржи эти цифры соответственно составят 56, 26 и 54 кг.

Для нормального развития озимая пшеница требует нейтральной или близкой к нейтральной реакции почвы, а рожь хорошо растет при слабокислой и близкой к нейтральной реакции. Исходя из этого, для пшеницы почву необходимо известковать при рН_kcl<5,5, а для ржи – при рН_kcl<5,0. Учитывая, что рожь чувствительна к недостатку магния, но при этом предпочитает легкие почвы бедные этим элементом, для известкования необходимо использовать доломитовую муку. Под озимую пшеницу можно вносить любой мелиорант, хотя предпочтительнее известняковая мука. Известь можно вносить как непосредственно под культуры, так и под предшественника. На практике чаще всего известкование проводят при поднятии пара.

Учитывая, что данные культуры характеризуются растянутым периодом питания, под них рекомендуют применять органические удобрения, которые, постепенно минерализуясь, обеспечат растения питательными веществами в период максимального их потребления. Дозы будут зависеть от планируемой урожайности, конкретного удобрения, почвенных условий. Так, в расчете на полуперепревший подстилочный навоз на дерново-подзолистых и серых лесных почвах они могут варьировать от 20 до 50 т/га, а на черноземах – от 20 до 30 т/га. Органические удобрения можно вносить под поднятие пара, если не проводят известкование, или под перепашку пара (весеннее - летний период). Если в качестве органического удобрения применяют сидераты, то их запашку следует проводить не позднее, чем за 3 – 4 недели до посева с тем, чтобы почва к этому моменту успела «осесть». В противном случае при оседании будет происходить оголение узла кущения, что приведет к гибели посевов.

Дозы минеральных удобрений определяют с учетом содержания подвижных форм питательных элементов в почве, величины планируемой урожайности, формы и дозы внесенного органического удобрения. В зависимости от этих условий существенно варьируют как общее количество вносимых элементов, так и соотношение между ними. Средние рекомендуемые дозы для получения урожайности зерна до 25 ц/га, с учетом внесения необходимого количества органических удобрений, составляют: на дерново-подзолистых супесчаных почвах для ржи N – 100, P₂O₅ – 80, К₂О – 80 кг/га, для пшеницы соответственно 100, 100 и 80 кг/кг; на серых лесных и дерново-подзолистых суглинистых почвах для обеих культур дозы равноценны и составляют по 60 кг/га каждого элемента; на черноземах оподзоленных и выщелоченных для ржи по 60 кг/га каждого элемента (в данном случае органические удобрения вносить не рекомендуют), для пшеницы – N – 40, P₂O₅ – 20, К₂О – 10 кг/га.

Распределение минеральных удобрений осуществляется следующим образом. Основная часть фосфорных удобрений и все калийные должны быть внесены под основную обработку почвы (перепашку пара). Такая необходимость обусловлена рядом причин. Во-первых, растения должны быть хорошо обеспечены этими элементами, чтобы за осенний период вегетации накопить достаточное количество пластических веществ, необходимых для успешной перезимовки культур. Во-вторых, учитывая малую подвижность этих элементов в почве и отсутствие возможности заделки их на должную глубину при выполнении соответствующих работ по всходам (боронование) применение их в подкормку будет не эффективно. Оставшийся фосфор, в количестве 10 – 15 кг/га следует внести при посеве. Внесение должно осуществляться комбинированными сеялками с таким расчетом, чтобы между семенами и гранулами удобрений была небольшая прослойка почвы.

Азотные удобрения необходимо вносить дробно, причем основная часть их вносится в подкормку. Такое распределение обусловлено следующими причинами. Во-первых, необходимо учитывать, что азот влияет на накопление вегетативной массы растений, что в осенних условиях недостатка освещения приведет к их вытягиванию (перерастанию), будет затруднено накопление пластических веществ, что негативным образом отразится на перезимовке. Во-вторых, азотные удобрения характеризуются очень высокой подвижностью, что неизбежно приведет к непроизводительным потерям этого элемента. В-третьих, после перезимовки растения бывают ослабленными и для лучшего их отрастания необходим азот. Исходя из этого основное внесение азота проводят под последнюю перед посевом культивацию в количестве составляющем 1/3 от расчетной дозы. Если почва изначально богата азотом, или расчетная доза невысока, целесообразно всю ее перенести в подкормку. Наиболее распространены ранневесенние (по черепку) и прикорневые (поздние весенние) подкормки. Для озимой пшеницы, для повышения ее качества, возможна летняя внекорневая подкормка.

Определение выбора конкретных форм удобрений обусловлено их отношением к сопутствующим основным элементам ионам. Для основного внесения лучше использовать сульфат аммония, так как данные культуры возделывают с целью получения белка, в составе которого всегда присутствует сера. Кроме того, это удобрение в меньшей степени вымывается из почвы, чем амидные, нитратные или аммонийно-нитратные. Для ранневесенней подкормки целесообразно использовать аммиачную селитру, для прикорневой и внекорневой – мочевину.

Лучшим фосфорным удобрением является суперфосфат. Однако, учитывая хорошую растворяющую способность корневой системы озимой ржи, в качестве основного удобрения под данную культуру экономически выгоднее использовать фосфоритную муку. При посеве следует вносить либо суперфосфат, либо сложные удобрения (прежде всего, аммофос).

Озимые зерновые индифферентны к хлору, поэтому можно использовать любые калийные удобрения. Однако, учитывая хорошую отзывчивость озимой ржи на магний, под нее предпочтительнее применять калимагнезию.

При необходимости, особенно в тех случаях, когда не применяли органические удобрения, возможно использование микроэлементов для предпосевной обработки семян. Наиболее чувствительны эти культуры к меди, которую используют в дозе 50 – 60 г д.в. на гектарную норму семян. При известковании может проявиться дефицит бора, доза которого варьирует от 40 до 50 г д.в. на гектарную норму семян.

Аналогичным образом, то есть с учетом особенностей культур, строится система удобрения любой культуры.

              

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Разработанная система удобрения должна отвечать следующим требованиям:

1) получение планируемого уровня урожайности культур при сохранении (улучшении) показателей, характеризующих их качество. В достижении отмеченной цели важно правильное определение уровня урожайности (необходимость использования элементов программирования);

2) получение положительного эффекта (экономического, энергетического, агрономического и т.д.) от внедрения разработанной системы удобрения в производство. Отмеченное может быть достигнуто при рациональном использовании удобрений (соблюдении приемов, сроков, равномерности и глубины заделки и др.);

3) сохранение (повышение) плодородия почв при стабилизации (снижении) уровня загрязнения их разными группами токсикантов. Достижимо при использовании оптимальных доз минеральных удобрений при сочетании их с органическими, и при строгом контроле кислотно-щелочных свойств почвы.

Оценивая систему применения удобрений с данных позиций, при необходимости следует разработать и обосновать предложения, направленные на устранение негативных моментов, если таковые имеются.

 

Основная задача курсового проекта, а, следовательно, и данных методических указаний, будет выполнена в том случае, если студент, проведя необходимые расчеты, сможет правильно их оценить и сделать соответствующие выводы.

 

 

                                   

 

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТА

 

1. Что следует понимать под системой удобрения?

2. Основные задачи СПУ.

3. Принципиальные положения системы применения удобрений?

4. Чем обусловлена неравномерность распределения удобрений между культурами севооборота?

5. В чем преимущество органо-минеральной системы удобрения над органической и минеральной?

6. Какие существуют приемы внесения удобрений?

7. В каких случаях проводят подкормки культур? Какие виды подкормок Вы знаете?

8. Какие факторы следует учитывать при определении сроков внесения удобрений?

9. От чего зависит глубина заделки удобрений в почву?

10. Как определить выход органических удобрений в хозяйстве? Что следует учитывать при распределении их между севооборотами?

11. Как часто и под какие культуры севооборота рекомендуют вносить органические удобрения?

12. Какие способы определения доз удобрений Вы знаете?

13. В чем суть биологических методов определения доз удобрений? Основной недостаток данных методов?

14. Какие сведения необходимо иметь при использовании балансовых методов расчета доз удобрений?

15. Что такое коэффициент использования элементов питания растений из почвы (удобрений)? От каких факторов они зависят?

16. Что такое действительно возможный урожай? Как рассчитывают ДВУ?

17. Вынос элементов питания: виды выноса?

18. Что следует понимать под балансом элементов питания в почве? Виды баланса?

19. При каких условиях баланс элементов питания должен быть интенсивным? Бездефицитным? Экстенсивным?

20. Как определяют баланс гумуса в почве?

21. Основные приемы использования микроудобрений? Дозы внесения?

22. Что понимают под насыщенностью? В чем отличие понятий «насыщенность» и «доза» удобрений?

23. Значение известкования при разработке системы удобрения.

24. Чем обусловлен выбор места внесения извести в севообороте и периодичность известкования?

25. Какие почвенно-климатические факторы определяют эффективность применения удобрений?

26. Как можно определить эффективность применения удобрений? Что такое окупаемость удобрений и как ее определяют?

27. Какие биологические особенности культур, прежде всего, следует учитывать при разработке системы удобрения?

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Агрохимия. Под ред. Минеева В.Г. М.: МГУ, 2004. – 720 с.

2. Агрохимия. Под ред. Ягодина Б.А. М.: Агропромиздат, 2002. – 574 с.

3. Баранов В.Д. Программирование урожаев сельскохозяйственных культур.- В.Д. Баранов, И.Г. Тараканов. - М.,1990.-72 с.

4. Басько В.Т. Кормовые культуры России. Справочник. – С-Пб.: 2006. − 328 с.

5. Земледелие с основами почвоведения и агрохимии (учебное пособие с грифом УМО)/ В.П. Заикин [и др.]. – Н. Новгород/ Ниж.гос.инж.-экон. инст.: Нижегор. гуманитарный центр, 2005. – 212 с.

6. Каюмов М.К. Программирование урожаев сельскохозяйственных культур/ М.К. Каюмов.- М:Агропромиздат,1989.-368с.

7. Кидин В.В., Сафонов А.Ф. Разработка проекта систем удобрений в адаптивно-ландшафтном земледелии: Метод. пособие./В.В. Кидин, А.Ф.Сафонов. – М.: Изд-во МСХА, 1994.

8. Кирюшин В.И. Агротехнологии / В.И. Кирюшин, С.В. Кирюшин//. - СПб: изд-во «Лань», 2015. - 464с.

9. Муравин Э.А. Агрохимия/ Э.А. Мурави, В.И. Титова. – М.: КолосС, 2009. – 463 с.

10. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур применением нанотехнологий: науч. изд./В.Ф. Федоренко [и др.]. – М.: Росинформагротех, 2013. – 96 с.

11. Справочник агронома-эколога (учебное пособие). – Н. Новгород: НГСХА, Нижегородский НИИ сельского хозяйства Россельхозакадемии, 2012. – 76 с.

12. Справочное пособие по агрохимии и экологии: 3-е ^- издание, перераб. и доп./ сост. В.И. Титова В.И. [и др.]. – Н. Новгород, НГСХА, 2008.

13. Сычев В.Г. Основные ресурсы урожайности сельскохозяйственных культур и их взаимосвязь.-М.: Изд. ЦИНАО, 2003.-228с.

14. Технология выращивания и удобрения культур в условиях защищенного грунта (учебное пособие)/ А.А. Ветчинников [и др.]. – Н. Новгород: НГСХА, 2012. – 68 с.

15. Титова В.И. Промышленное свиноводство и экология: проблемы сосуществования (монография) / В.И. Титова, В.Б. Караксин, Е.Ю. Гейгер// Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2003. – 201 с. 

16. Титова В.И. Индустриальное птицеводство и экология: опыт сосуществования (монография) / В.И. Титова, Л.К. Седов, Е.В. Дабахова // Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2004. – 251 с.  

17. Титова В.И. Фосфор в земледелии Нижегородской области (монография)/ В.И. Титова, О.Д. Шафронов, Л.Д. Варламова // Н. Новгород: Изд-во ВВАГС, 2005. – 219 с.