Задачи и принципы проектирования систем удобрения

Часа

 

ПЛАН

1. Задачи и принципы проектирования систем удобрения

2. Применение органических удобрений

 

Задачи и принципы проектирования систем удобрения

 

Задача решается в двух направлениях:

регулирование круговорота веществ в агроландшафтах, оптимизация эле­ментов земледелия системно зависимых от применения удобрений;

управление продукционным процессом сельскохозяйственных культур в агроценозах.

Вторая часть задачи выполняется при проектировании агротехнологий, первая — при формировании АЛСЗ в рамках проекта внутрихозяйственного землеустройства. В идеале такое проектирование должно осуществляться на основе моделей земледелия при различных уровнях обеспеченности агрохи­мическими ресурсами, которые разрабатываются зональными НИИ по ре­зультатам многофакторных полевых экспериментов. При отсутствии целе­вых экспериментальных исследований обобщаются данные различных науч­ных и производственных опытов, материалы хозяйственной деятельности, эстраполируется опыт смежных областей, на основе этого разрабатываются алгоритмы, устанавливающие характер изменения структуры пашни, сево­оборотов, доли чистого пара, многолетних трав, системы обработки почвы, сроков посева и норм высева в зависимости от обеспеченности агрохимиче­скими ресурсами.

В проектах АЛСЗ осуществляется ландшафтный подход к распределению и использованию удобрений с учетом рельефа (в особенности склонов раз­личной крутизны, формы, длины, экспозиции), структуры почвенного по­крова, смытости почв. Актуальна задача разработки соответствующих нор­мативов видов, доз, форм, сроков и способов) применения удобрений с уче­том различных характеристик ландшафтов и особенно условий геохимиче­ского стока и аккумуляции биогенных элементов.

При формировании систем удобрения в первую очередь решаются задачи, связанные с осуществлением почвозащитных мероприятий, в их числе — применение различных способов противоэрозионной обработки почвы, включая оставление на поверхности пожнивных остатков, введение проме­жуточных посевов, в том числе сидератов. При оставлении соломы в целях усиления защиты почвы от эрозии дефицит азота под возделываемыми на таких участках культурами, как правило, еще более возрастает, что требует повышения доз азотных удобрений.

Сокращение чистых паров в эрозионных ландшафтах лесостепи также за­труднительно без дополнительных затрат удобрений и пестицидов. Опреде­ленный уровень химизации необходим и для поддержания противодефляционной системы земледелия в степной зоне, особенно при минимизации обра­ботки почвы.

Следует, однако, определить экономически и экологически целесообраз­ные уровни интенсификации использования эрозионных ландшафтов раз­личной сложности, отдавая приоритет более интенсивному использованию лучших земель. Применение интенсивных и высокоинтенсивных технологий возделывания зерновых, особенно технических культур, на плакорных зем­лях позволяет вывести из активного оборота эродирующие и другие небла­гоприятные земли. Этот путь целесообразен как в экономическом, так и в экологическом отношении. Наращивание продуктивности эрозионных зе­мель чрезвычайно затратно, поскольку оно требует мелиоративных мер по регулированию стока. При этом не исключается риск проявления эрозии, усиливается опасность загрязнения аккумулятивных ландшафтов антропо­генными компонентами геохимического стока.

Особое место в системе удобрений принадлежит органическим удобрени­ям, поскольку с их применением связаны не только регулирование кругово­рота биогенных элементов и питания растений, но и оптимизация режима органического вещества почв. При этом важно ориентироваться не на схола­стические расчеты баланса гумуса, а на поддержание в почве такого количе­ства лабильного органического вещества, которое обеспечивает благоприят­ное структурное состояние почвы и оптимальную биологическую актив­ность. Для этого следует руководствоваться региональными моделями ре­жима органического вещества в севооборотах под различными культурами с учетом поступления его с растительными остатками, использования соломы, пожнивных посевов, сидеральных культур, навоза. Применение последнего следует планировать, используя модель круговорота органического вещества и биогенных элементов в системе луг — ферма — поле.

Чрезвычайно важно пополнение органического вещества в зернопаропропашных севооборотах при высокой доле пропашных культур. Под интенсив­ные технологии возделывания сельскохозяйственных культур на плакорных землях в таких севооборотах обязательно применение навоза или других ор­ганических удобрений.

Весьма важное значение в системе удобрения принадлежит и химическим мелиорантам, так как при квалифицированном применении их достигается оптимальный уровень реакции и степени насыщенности почв основаниями, симбиотической и несимбиотической фиксации азота и общей биологиче­ской активности большинства населяющих почву полезных микроорганиз­мов, беспозвоночных, насекомых, животных и растений, улучшается водный, воздушный, тепловой и пищевой режимы почв. Применение мелиорантов необходимо не только на кислых и щелочных почвах, но и на нейтральных и близких к таковым малобуферных и малоемких почвах, особенно при интен­сивных технологиях возделывания культур при возрастании насыщенности посевов минеральными удобрениями, вызывающими значительное подкисленне почв.

Наконец, невозможно переоценить в системе удобрений роль оптималь­ных доз и сочетаний различных видов и форм мелиорантов, органических и минеральных макро- и микроудобрений, а также сроков и способов их при­менения под каждой культурой принятого чередования в севообороте в конкретных природно-экономических условиях.

Принципиальные подходы к системе удобрения каждого севооборота и внесевооборотного участка имеют ряд общих обязательных требований:

· определение возможных уровней продуктивности сельскохозяйствен­ных культур с учетом погодных, почвенно-агрохимических, организационно-экономических условий хозяйствования;

· наличие результатов почвенно-агрохимического обследования всех полей и участков (карты, картограммы, паспорта полей) для обоснования необхо­димости и очередности устранения лимитирующих факторов для достиже­ния определенных уровней продуктивности возделываемых культур;

· определение возможностей накопления органических удобрений (навоз, компост, сидераты, промежуточные посевы, солома и т.д.), распределение их по имеющимся севооборотам и внесевооборотным участкам с учетом распо­ложения, материально-технического обеспечения и структуры посевных площадей;

· обоснование оптимальных доз и мест внесения в принятом чередовании культур уточненных объемов и видов органических удобрений;

· определение необходимости и обоснование оптимальных доз, видов и мест внесения в принятом чередовании культур химических мелиорантов.

Важным критерием обоснованности системы удобрения севооборота на­ряду с агрономической и экономической эффективностью является баланс питательных элементов, количественные показатели которого обеспечивают прогноз возможных изменений обеспеченности почв питательными (и со­путствующими) элементами и, следовательно, экологической ситуации. Тре­бования к балансу питательных элементов в каждом севообороте (агроланд-шафте) должны быть дифференцированы в зависимости от уровня продук­тивности культур, почвенно-климатических условий и желаемого изменения регулируемых показателей плодородия почв.

Баланс азота в каждом агроландшафте теоретически должен быть нуле­вым (уравновешенным), хотя практически достичь этого чрезвычайно труд­но, так как процессы азотфиксации, аммонификации, нитрификации, денитрификации и подвижность нитратов в почвах протекают неоднозначно в за­висимости от множества факторов природного и антропогенного характера.

Баланс фосфора должен быть нулевым, если обеспеченность почвы его подвижными формами оптимально соответствует биологическим требова­ниям возделываемых культур. На более бедных почвах баланс фосфора мо­жет быть в разной степени положительным, а на более богатых — в разной степени отрицательным.

Баланс калия должен быть таким же, как и фосфора, но с учетом извест­ных факторов резкой мобилизации почвенных запасов калия при внесении удобрений и мелиорантов, нулевым он может быть уже тогда, когда обеспе­ченность почвы обменными формами калия на один класс ниже оптималь­ных требований культур к обеспеченности этим элементом. Баланс кальция (а нередко и магния) поддерживается в оптимальном состоянии в каждом агроландшафте при квалифицированном применении соответствующих хи­мических мелиорантов. Баланс микроэлементов в каждом конкретном случае

поддерживается в оптимальном состоянии при квалифицированном приме­нении их с учетом потребностей в них возделываемых культур, обеспеченно­сти ими почв и планируемого уровня продуктивности культур.

Оптимальные дозы минеральных удобрений определяют с помощью раз­личных методов, изложенных в учебниках (245) и рекомендациях.

Система удобрения ежегодно корректируется в годовых планах примене­ния удобрений и мелиорантов с указанием доз, форм, сроков и способов их внесения под каждую культуру с учетом различий в плодородии отдельных полей и участков, фактического размещения культур по полям, погодных условий прошедшего года (через фактические урожаи предшественников), организационно-хозяйственных условий и конъюнктуры рынка.