Расчет норм удобрений на планируемый урожай

Внешним признаком процесса выщелачивания является слабая белесоватость и отсутствие буроватого оттенка в гумусовом горизонте А1. Отметим, что мощность гумусовых горизонтов А + В1 в рассматриваемых черноземах на целине составляет 42 см, что порой даже ниже, чем в расположенных южнее черноземах южных, и что не характерно для других районов России.

Это существенное различие объяснятся, очевидно, близким расположением данной почвы к Уральским горам, поэтому иногда можно наблюдать визуально обилие обломков горных пород как на поверхности почвы, так и по почвенному профилю.

Выщелоченные черноземы в неэродированном состоянии характеризуются развитым профилем, рыхлым сложением гумусовых горизонтов, наличием выщелоченных от карбонатов подгумусовых горизонтов и уплотненного горизонта В2, отчетливо проявляющимся гумусово-аккумулятивным процессом как на целине, так и в пашне, хотя в пашне последний процесс несколько снижен.

Гранулометрический состав черноземов выщелоченных зависит от их генезиса и состава почвообразующих пород. На большей части Челябинской области эти почвы имеют суглинистый и глинистый, изредка и легкий, гранулометрический состав, но преобладают средние и тяжелые суглинки, легкая и средняя глина.

В Чесменском районе соотношение песчаных, пылеватых и илистых частиц определяет иловато-песчаный среднесуглинистый гранулометрический состав почв. Подстилающие породы представлены супесью.

В Чебаркульском районе встречаются как среднесуглинистые иловато-песчаные, так и тяжелосуглинистые иловато-песчаные черноземы.

Для Уйского района характерны глинистые черноземы выщелоченные с преобладанием илистой фракции, составляющей около 40 % всех частиц.

Таким образом, в пониженной равнинной части, примыкающей к Западно-Сибирской низменности, сформированы черноземы выщелоченные тяжелого гранулометрического состава (тяжелосуглинистые или даже глинистые).

Структурный состав характеризуется хорошей водопрочностью макроструктуры, что объясняет содержанием физической глины, минералогическим составом. Это приводит к улучшению ряда других связанных со структурой агрофизических свойств и водного режима. [4]

Равновесная объемная масса пахотного слоя этих почв колеблется в пределах 1,00 – 1,10 г/ см3, что обеспечивает общую порозность биологически активного слоя 57 – 60%, то есть такую, которая обеспечивает оптимальный водно-воздушный режим. Устойчивость сложения обусловлена высоким содержанием водопрочных агрегатов более 0,25 мм.

Физико-химические свойства почвы оцениваются по показателю кислотности почвы: актуальной – водная вытяжка, обменной – вытяжка нейтральной соли (KCl) и гидролитичекой – вытяжка раствором гидролитичеки щелочной соли (CH3COONa). Актуальная кислотность обусловлена повышенной концентрацией в почвенном растворе ионов H+ по сравнению с ОН¯ и выражается значение отрицательного логарифма концентрации водородного иона (рН), который непосредственно обеспечивает ту или иную степень кислотности почвы. Обменная и гидролитическая кислотности составляют потенциальную кислотность, дающую представление о размере возможного закисления почвы при ее обеднении основаниями, в первую очередь кальцием и магнием. Обменная кислотность обусловлена наличием ионов водорода в поглощенном состоянии, который может обмениваться с катионами растворов нейтральных солей. Выражается также величиной рН.

Для выщелоченных черноземов характерна слабокислая реакция в пахотном горизонте.

Гидролитическая кислотность относительно емкости поглощения и суммы поглощенных оснований невелика. При емкости поглощения катионов 30 – 50 мг-экв/100 г гидролитическая кислотность в пахотном слое колеблется в пределах 3,0 – 3,8 мг-экв/100 г, поэтому степень насыщенности, как правило, превышает 85%. Вглубь по профилю она возрастает до 95 – 99%.

В составе поглощенных оснований преобладают кальций и магний. Соотношение катионов Са+ и Mg+ в пахотном слое колеблется от 4,9 – 5,1, то есть на кальций в составе поглощенных оснований приходится 80 – 85%. В абсолютных величинах это составляет 22,8 – 43,1 мг-экв/100 г почвы обменного кальция и 5,2 – 8,4 мг-экв/100 г почвы обменного магния. Учитывая, что с урожаем зерновых культур выносится 18 – 20 кг/га, зернобобовых 40 – 50, кормовых и картофеля до 60 – 100 кг/га СаО, вывод можно сделать однозначный – резервы кальция как элемента питания у черноземов выщелоченных достаточно большие. Недостаток магния проявляется при его содержании в поглощенном комплексе менее 2 мг-экв/100 г, следовательно, нет дефицита и магния. [2]

Для правильного применения удобрений необходимо знать динамику доступных растениям элементов питания.

Выщелоченные черноземы высокоплодородны, имеют высокие запасы валового азота. Обеспеченность растений доступными формами азота пониженная, вследствие чего растения, выращиваемых на них, в частности яровая пшеница, испытывают недостаток азота. Черноземы медленно оттаивают весной, микробиологические процессы, в том числе нитрификация, ослаблены. Содержание азота нитратной формы невелико, но для раннелетнего периода удовлетворительно. Что касается легкогидролизуемой фракции азота, то она составляет всего 3,1 – 4,3 % от его валового запаса.

Положительное влияние на черноземы оказывают фосфорные удобрения, так как малая часть фосфора в черноземах находится в доступной растениям форме. Запасы валового фосфора весьма высоки, но содержание его подвижных форм невелико. Выщелоченные черноземы высоко обеспечены подвижным калием. [Сенькова]

Таблица 2 - Агрохимическая характеристика почвы пахотного слоя

Почва – это поверхностный слой земной коры. Строгая пространственная обособленность почвы определяется тем, что именно в поверхностном слое земной коры создаются условия тесного, наиболее активного взаимодействия компонентов биосферы – атмосферы, литосферы, растительных и животных организмов, то есть реализуется возможность совместного действия факторов почвообразования.

Почвы в природе распределяются в соответствии с закономерностями.

Закономерности широтной горизонтальной зональности действуют на равнинах, а вертикальной – в горных странах. На равнинах почвы постепенно сменяют друг друга с севера на юг при смене природных зон. В горах почвы сменяются при движении от подошвы горы к вершине аналогично, если бы мы двигались от подошвы к северу в широтном направлении.

Черноземные почвы расположены южнее зоны серых лесных почв. Они простираются в виде сплошной, но не ровной полосы, начиная от границы с Румынией до Алтая. Восточнее Алтая черноземная зона имеет основной характер. Черноземы распространены здесь по межгорным котловинам и впадинам. Основные массивы черноземов распространены в лесостепной и степной зонах России – центральные области, Северный Кавказ, Поволжье, Западная Сибирь.

Распределение почв определяется факторами почвообразования. Сочетание факторов почвообразования – это комбинации экологических условий развития почвообразовательных процессов и почв.

Чернозёмы выщелоченные – лучшие пахотные земли, они обладают достаточно мощным гумусовым горизонтом (30 – 60 см) с содержанием гумуса 6 – 9%. Реакция почвенного раствора слабокислая или близкая к нейтральной, наиболее благоприятна для возделывания любых сельскохозяйственных культур. Содержание доступного растениям фосфора в чернозёмах выщелоченных бывает недостаточным для получения высоких урожаев. Обеспеченность растений азотом зависит от процесса минерализации и нитрификации азотистых соединений почв. На парах они активны, поэтому в почве накапливается много доступного растениям минерального, преимущественно нитратного азота. После других предшественников запас этого элемента в чернозёмах выщелоченных к посеву сельскохозяйственных культур бывает недостаточным. Калием чернозёмы выщелоченные в большинстве случаев обеспечены в полной потребности растений. Структура почвы иловато-мелкопылеватая. Гидролитическая кислотность относительно емкости поглощения (30 – 50 мг-экв/100 г почвы) и суммы поглощённых оснований ( 3,0 – 3,8 мг-экв/100 г почвы) невелика, поэтому степень насыщенности превышает 85%.[2]

2 СИСТЕМА УДОБРЕНИЙ В  СЕВОБОРОТЕ

Севооборотом называется научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур (включая чистый пар) во времени и размещении на полях.

Севооборот – научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени и на территории или только во времени. Севообороту принадлежит важная роль по действию на растение и почву, так как его влияние распространяется на все стороны жизни растений и на процессы в почве.

При разработке системы севооборотов необходимо знать годовую потребность в продукции растениеводства для выполнения плана реализации, обеспечения животноводства кормами, заготовки семян и удовлетворения других потребностей. С учётом планируемой урожайности устанавливаем структуру посевных площадей.

Проектирование севооборотов включает расчет структуру посевных площадей, разделение её на отдельные севообороты, определение числа полей в каждом севообороте под определёнными группами культур и разработку системы севооборотов.

2.1 Биологические особенности возделываемых  культур

Подсолнечник (Helianthus annuus.) относится к семейству Астровые. Однолетнее растение с прямостоячим грубым стеблем высотой 1,0…2,5 м. корневая система стержневая. Главный корень образуется из зародышевого корешка семени. На нем появляются боковые корни и проникают на глубину 2,0…2,5 м.

Культурный подсолнечник является степным экотипом. Способность образовывать глубоко проникающий стержневой корень и придаточные корни из гипокотиля обеспечивает ему устойчивость к засухе и степным ветрам, он отличается также высокой холодностойкостью и экологической пластичностью.

Прорастание семян во влажной почве начинается при температуре 4…6ºС, при температуре почвы 10…12ºС оно ускоряется и проходит более дружно и полно. Наклюнувшиеся семена переносятся кратковременные понижения температуры до - 10ºС, молодые всходы могут выносить заморозки до - 6ºС.

Общая потребность подсолнечника в тепле зависит от продолжительности вегетации сорта или гибрида неодинакова. Для скороспелых сортов и гибридов сумма активных температур составляет 1850ºС, раннеспелых – 2000, среднеспелых 2150ºС. Из этого количества тепла примерно 2/3 приходится на период от всходов до цветения и 1/3 – от цветения до созревания.

Подсолнечник – культура засухоустойчивая. Он может извлекать воду из глубоких слоев почвы. Хорошая опушенность стеблей и листьев, а также приспособленность устьиц к неослабевающей транспирации обеспечивают ему большую устойчивость к жаре и засухе, в частности до начала цветения. Больше всего влаги (60%) подсолнечник потребляет в период от образования корзинки до конца цветения. Недостаток ее в почве в это время – одна из причин пустозерности в центре корзинок. Большое значение для подсолнечника имеют осенне-зимние запасы влаги в почве.

Подсолнечник требователен в свету. При затенении и пасмурной погоде рост и развитие его угнетаются. Это растение короткого дня со всеми характерными для этой группы культур требованиями биологии.

На образовании 1 т семян подсолнечник потребляет, кг: N – 50…60, P – 20…25, К2О – 120…60. Особенно много питательных веществ подсолнечнику требуется в период от образования корзинки до цветения, когда растение энергично накапливает органическую массу. Ко времени цветения подсолнечник поглощает 60% азота, 80% фосфорной кислоты и 90% калия от их общего выноса из почвы за весь период вегетации. На ранних фазах вегетации, когда идет закладка генеративных органов, растения особенно требовательны к фосфорному питанию.

Овес (Avena sativa L.) – незаменимое кормовое растение. Его широко применяют на зеленый корм, сено, силос. Это лучшая культура для посева в смеси с бобовыми растениями – викой, горохом, чиной. Овес – это самоопыляющееся растение. Цветение у него обычно закрытое, однако теплая солнечная погода с кратковременными дождями способствует обильному пыльцеобразованию и открытому цветению. Как цветение, так и созревание овса идет постепенное от верхних колосков метелки к нижним. Самое крупное и тяжеловесное зерно формируется в верхних колосках.

Овес культура длинного дня. С продвижением на север вегетационный период его сокращается. Продолжительность вегетационного периода у возделываемых сортов овса колеблется от 70 до 130 дней.

Овес – сравнительно холодостойкая культура. Семена начинают прорастать при температуре 1…3ºС, но для появления всходов необходима более высокая температура (3…4ºС). Всходы переносят кратковременные заморозки до – 8…- 9ºС. В более поздние фазы развития устойчивость к низким температурам снижается, в фазе цветения растения повреждаются заморозками -1,5…- 2,0ºС. Для цветения овса наиболее благоприятна температура воздуха 18…20ºС. В фазе молочной спелости зерна овес более устойчив к низким температурам и переносит кратковременные заморозки до - 4…- 5ºС. Эта культура лучше переносит весеннюю засуху, чем пшеница и ячмень и пшеница, благодаря быстроразвивающейся корневой системе, но сильнее страдает от летней засухи. Овес подвергается «захватам» и «запалом» при температуре 38…40ºС, паралич устьиц у него наступает через 4…5 ч, тогда как у ячменя – через 25…30 ч.

Овес более влаголюбив, чем пшеница и ячмень. При набухании семена овса потребляют 65% воды от массы сухих семян, что на 10…15% больше, чем другие культуры. Наибольшее количество влаги от потребляет в период от выхода в трубку до цветения. Недостаток влаги в этот период существенно сказывается на величине урожая, так как в это время начинается развитие генеративных органов. Высокие урожаи овес дает при выпадении осадков в первой половине лета, более поздние осадки вызывают подгон и затягивание созревание, из-за чего зерно не вызревает до наступления морозов.