Система удобрения и химической мелиорации

По классификации, модели плодородия почв можно разделить на два больших класса: информационные (включающие модели состояния плодородия и модели биологических и почвенно-экологических процессов) и модели управления плодородием почвы (включающие модели управления биологическими и почвенно-экологиче-скими процессами).

Модели состояния плодородия почв служат для получения справочных данных, с которыми можно сопоставлять фактическое состояние плодородия конкретного поля или региона. Они позволяют выяснить, какие реально достижимые цели могут быть поставлены перед системой управления плодородием в перспективе на ряд лет или оперативно на данный момент, а какие цели не будут достигнуты или сопровождаются нежелательными побочными последствиями. Модели процессов могут прогнозировать последствия, например, мелиорации или сезонную динамику почвенно-экологических и биологических процессов. Эти модели используют для оперативного управления формированием урожая.

Для прогноза многолетних изменений и программирования динамики элементов почвенного плодородия разрабатывают динамические имитационные модели, общая структура которых приведена в работе Н. Ф. Бондаренко и др. (1986).

В настоящее время для практических целей применяют простые по структуре математические модели прогнозирования состояния или динамики отдельных элементов плодородия — содержания гумуса и его качественных показателей, подвижных форм элементов минерального питания, кислотности почвы. Эти агрономически важные элементы в основном определяют плодородие почвы и используются для прогнозирования урожайности.

3        этап. Обоснование необходимости простого или расширенного воспроизводства плодородия почв.

При низком уровне плодородия почвы необходимо планировать расширенное, а при высоком – простое воспроизводство плодородия почвы.

Расширенное воспроизводство плодородия почвы предполагает внесение удобрений для достижения планируемого уровня содержания подвижного фосфора и обменного калия в почве. Иначе такое внесение удобрений называется «удобрением в запас». При удобрении в запас предполагается внесение нескольких (2 – 3) доз удобрений за один прием на 2 – 3 года. При таком внесении экономятся трудовые, технические и экономические ресурсы. С агротехнической точки зрения ежегодное и запасное внесение удобрений равнозначно.

В запас вносят фосфорные и калийные удобрения. На почвах, которые имеют низкое плодородие, внесение удобрений в запас позволяет быстро повысить в почве содержание подвижных форм данных элементов питания.

В Нечерноземной зоне в качестве удобрения в запас вносят фосфоритную муку и хлористый калий. При этом внесение в рассчитанных дозах данных удобрений обеспечивает повышение урожаев в течение 7 – 10 лет. Однако, в целом по стране, в производстве внесение удобрений в запас не получило широкого распространения из – за дефицита удобрений и высокой их стоимости.

4        этап. Расчет накопления и производства органических удобрений, обоснование норм и места их внесения в севооборотах.

Удобрительная ценность навоза зависит от вида животного. Подстилки, качества кормов, способов и сроков хранения. Состав навоза изменяется от соотношения в нем жидких и твердых выделений животных. В зависимости от вида скота и форм его содержания получают навоз разного качества. Считается если отношение углерода к общему азоту (С:N) не более 20:1 и содержание общего азота (на сухое вещество) не менее 2%, то его можно вносить под любую культуру.

Накопление навоза в хозяйстве зависит от вида и количества скота, продолжительности стойлового периода, вида и количества подстилки и используемых кормов. Выход навоза можно посчитать несколькими способами. Первый способ - определяют накопление навоза от одного животного с дальнейшим перерасчетом на все поголовье. Второй способ (Буссенго). Количество навоза рассчитывают умножением массы израсходованного корма и подстилки на 2. Третий способ (Вольфа). При определении количества накопленного навоза считают, что примерно половина сухого вещества корма переваривается животными, а половина переходит в навоз. Так как в свежем навозе содержится 25% сухого вещества, то общее количество навоза будет в 4 раза больше половины сухого вещества корма сложенного с сухой подстилкой. Четвертый способ (применяется во Франции). Количество навоза определяется умножением массы всего стада на 25. Пятый способ (ВИУА). Основан на валовом содержании сухого вещества в рационе животных с учетом переваримости кормов и их потерь.

При расчетах выхода органических удобрений учитывают потери органических удобрений при хранении, транспортировке и внесении. Так же учитывают качество навоза и пересчитывают его на подстилочный навоз.

По данным ВИУА, эффективность навоза увеличивается в ряду севооборотов: зернотравяные – зернопаровые – зернопропашные – зернопаропропашные – плодосменные – пропашные. Поэтому в первую очередь органическими удобрениями обеспечивают: овощные, кормовые с большим набором пропашных культур, специализированные с техническими культурами (сахарная свекла, конопля).

Насыщенность органическими удобрениями полевых севооборотов с преобладанием зерновых хлебов. Льна, лугопастбищных севооборотов значительно уменьшается по сравнению с овощными и др.

В каждом севообороте выбирают, как правило, 2 реже 3 поля для внесения органических удобрений. В северных районах применяют более высокие дозы, чем в южных и засушливых юго-восточных районах. На бедных, легких почвах дозы удобрений больше, чем на тяжелых. Наиболее высокие дозы применяют под кормовые корнеплоды, силосные и овощные культуры (капуста, огурец).

Эффективность органических удобрений зависит от природно-климатических условий зоны и, как правило, уменьшается с севера на юг и с запада на восток, т. е. зависит от количества выпадающих осадков; она всегда выше при орошении. На действие органических удобрений влияют также свойства почвы: реакция среды, гранулометрический состав почвы, степень ее окультуренности. Поэтому важно правильно определять дозы, сроки и способы внесения органических удобрений.

Следует учитывать, что в условиях интенсификации земледелия (интенсивная обработка почвы, интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур) роль органических удобрений неизмеримо возрастает, в противном случае будут увеличиваться потери гумуса и ухудшаться его качество.

В Нечерноземной зоне на кислых слабоокультуренных дерново-подзолистых почвах особое значение приобретает совместное внесение органических удобрений и известковых материалов. Органические удобрения вносят под картофель, овощи, кормовые корнеплоды, сахарную свеклу и другие пропашные культуры, озимые зерновые, при закладке и перезалужении культурных пастбищ и сенокосов, а также при окультуривании мелиорированных земель. Дозы органических удобрений дифференцируются в широких пределах — от 20 до 100 т/га в зависимости от содержания в почве гумуса (высокое, среднее, низкое) и требований культуры. Заделывают удобрения на тяжелых почвах на глубину 15—17см, а на супесях и легких суглинках — на полную глубину вспашки. При маломощном гумусовом горизонте следует предусматривать рыхление подпахотного слоя. При углублении пахотного слоя навоз не рекомендуют вносить под основную вспашку, лучше разбросать его на вывернутый малоплодородный слой почвы перед перепашкой или дискованием.

Под парозанимающие культуры органические удобрения вносят с осени под зяблевую вспашку или после ранней уборки этих культур. Под яровые культуры навоз запахивают с осени под зябь, а на песчаных и супесчаных почвах его лучше вносить рано весной и заделывать глубже, иначе сроки посева задержатся. Под рановысеваемые и раноубираемые культуры органические удобрения лучшего качества необходимо вносить с осени.

В северных и северо-западных холодных и влажных районах, а также на слабоокультуренных почвах следует применять более высокие дозы навоза.

Основными почвами Центрально-Черноземной зоны (около 80 %) являются выщелоченные и типичные черноземы. Несмотря на то, что черноземы содержат большое количество питательных веществ, все подтипы их, а также встречающиеся дерново-подзолистые и серые лесные почвы отзывчивы на удобрения. Эффективность их возрастает с юго-востока на северо-запад.

Органические удобрения рекомендуют применять в 9—10-польных севооборотах два раза, а в 6—7-польных — один раз. Навоз вносят на паровом поле под кукурузу, коноплю, сахарную свеклу, картофель и овощи под основную обработку с глубокой заделкой плугами с предплужниками во влажный слой почвы.

Дозы органических удобрений в этой зоне значительно меньше, чем в Нечерноземной, и насыщенность 1 га пашни должна быть примерно 6—8 т.

Почвенный покров Поволжья весьма разнообразен: черноземы оподзоленные, выщелоченные, мощные, обыкновенные, южные, все подтипы каштановых и бурых полупустынных почв, солонцы и солонцеватые почвы. Черноземы, которые наиболее распространены, высокоплодородны, но содержат мало доступного фосфора. В каштановых почвах, также занимающих большие площади, мало азота и фосфора. Эффективность удобрений зависит от влажности почвы, и накопление влаги в ней имеет исключительное значение. Например, во влажные годы эффективность навоза в 1,5 раза выше по сравнению с сухими годами, когда навоз в почве разлагается медленно и его последействие усиливается. Положительное влияние органических удобрений проявляется на всех типах почв и под все возделываемые культуры. В умеренных дозах (20—40 т/га) они значительно повышают урожайность и улучшают плодородие почв.

В отличие от Нечерноземной зоны, где лучше применять полуперепревший навоз, в засушливых условиях Поволжья рекомендуют вносить перепревший навоз.

Органические удобрения в Поволжье вносят осенью под зяблевую вспашку, в первую очередь под технические культуры, картофель и овощи, затем под озимые пшеницу и рожь, яровую пшеницу и кукурузу.

На каштановых почвах навоз обеспечивает наибольшую прибавку урожая арбузов, томатов и кукурузы. Эффективность этих удобрений возрастает в орошаемом земледелии.

На Северном Кавказе распространены черноземы. Органические удобрения на них заделывают осенью под вспашку. В первую очередь их вносят под подсолнечник, сахарную свеклу, кукурузу, озимую пшеницу, масличные и эфиромасличные культуры. Хорошо отзываются на органические удобрения арбуз и томат. Навоз, внесенный под озимую пшеницу, значительно повышает урожайность и качество следующей после нее сахарной свеклы. В условиях орошения и после люцерны двух - трехлетнего пользования дозы органических и минеральных удобрений уменьшают вдвое.

Эффективность органических удобрений особенно высока в суровых климатических условиях Восточной и Западной Сибири, где преобладают подзолистые, дерново-подзолистые и торфяные почвы. В южных районах Сибири встречаются обыкновенные, выщелоченные и оподзоленные черноземы, каштановые почвы и со­лонцы.

Применение органических удобрений во всех почвенно - климатических районах Сибири — важнейшее условие повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Эффективность навоза возрастает от степной к таежной зоне. В сухие-годы действие органических удобрений резко снижается. Внесение навоза увеличивает урожайность озимых хлебов, а последействие его положительно влияет на урожай яровой пшеницы и многолетних трав. Необходимо внесение органических удобрений под кукурузу и сахарную свеклу.

Почвы Дальнего Востока слабо обеспечены питательными веществами, здесь много заболоченных почв и торфяников. Эффективность применения органических удобрений на всех почвах очень высокая. Лучший срок внесения навоза — осень.

На осушенных торфяных почвах применение органических удобрений имеет свои особенности. Торфяные почвы содержат много органического вещества, богатого азотом. Однако азот в них находится в малодоступной растениям форме. Поэтому роль органических удобрений на торфяниках, особенно в первые годы их освоения, сводится к ускорению разложения органического вещества торфа и высвобождению минерального, доступного растениям азота. С этой целью органические удобрения в виде подстилочного и бесподстилочного навоза полезно вносить в северных районах России в дозе 10—15 т/га. В центральных и южных районах страны, где достаточно тепла, органические удобрения на торфяных почвах, как правило, не вносят.