Агрохимия и агропочвоведение - определение обеспеченности почв питательными элементами и доз удобрений. Планы использования удобрений в севообороте.

Введение
Агрохимия – это наука, изучающая химический состав и свойства почв, процессы преобразования питательных веществ в агроэкосистемах, а также разработку и применение удобрений для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Рациональное использование удобрений играет ключевую роль в поддержании плодородия почвы и обеспечении устойчивого земледелия.
Одним из важных направлений агрохимии является разработка систем удобрений для различных почвенно-климатических условий. Эффективность удобрений зависит от состава почвы, уровня обеспеченности макро- и микроэлементами, кислотности и других показателей. В связи с этим важной задачей является подбор оптимальных доз и видов удобрений для конкретных условий севооборота.
Цель работы – рассчитать систему удобрений для севооборота на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве с учетом её агрохимических характеристик и структуры хозяйства.
Для достижения данной цели требуется решить следующие задачи:
1.Проанализировать агрохимическое состояние почвы и её потребность в питательных элементах.
2.Определить расчетную потребность культур севооборота в основных элементах питания (азот, фосфор, калий).
3.Определить возможное использование органических удобрений с учетом наличия поголовья крупного рогатого скота.
4.Разработать систему удобрений с учетом планируемой урожайности и особенностей почвы.
5.Рассчитать дозы внесения органических и минеральных удобрений для оптимального обеспечения растений питательными веществами.

Литературный обзор

Агрохимия играет ключевую роль в развитии современного сельского хозяйства, обеспечивая научное обоснование применения удобрений и методов повышения плодородия почвы. Одним из важнейших направлений агрохимических исследований является разработка систем удобрений для различных почвенно-климатических условий и культурных растений (Каштанов, 2018).
Дерново-подзолистые почвы распространены в лесной зоне России и характеризуются низким содержанием гумуса, слабой обеспеченностью элементами питания и повышенной кислотностью (Леонтьев, 2020). Они формируются в условиях избыточного увлажнения, что приводит к вымыванию питательных веществ и снижению их доступности для растений. По данным исследований, уровень насыщенности основаниями (V) дерново-подзолистых почв часто не превышает 60%, а подвижные формы фосфора и калия варьируют в зависимости от типа почвообразующих пород и агротехнических мероприятий (Иванов и др., 2019).
Разработка системы удобрений для конкретного севооборота требует учета потребности возделываемых культур в элементах питания, а также исходного уровня плодородия почвы. По данным исследований, оптимальное сочетание органических и минеральных удобрений позволяет не только повысить урожайность, но и улучшить качество продукции (Петров, 2021).
Фосфорные удобрения необходимы для повышения содержания доступного фосфора в почве, так как в дерново-подзолистых почвах он часто находится в недоступной форме. Калийные удобрения способствуют повышению устойчивости растений к засухе и болезням. Для культур семейства бобовых, таких как горох, важное значение имеет симбиотическая фиксация азота, что снижает потребность в азотных удобрениях (Сидоренко, 2017).
В условиях хозяйства с развитым животноводством органические удобрения, в частности навоз, являются важным источником питательных элементов. По данным ряда исследований, навоз вносит в почву не только основные элементы питания (NPK), но и гумусовые вещества, улучшающие её структуру (Васильев, 2020). Однако эффективность органических удобрений во многом зависит от технологии их хранения и внесения. При использовании свежего навоза возможно значительное вымывание азота, в то время как перепревший навоз способствует более равномерному поступлению питательных веществ в почву (Гаврилов и др., 2022).
Кислотность дерново-подзолистых почв является одним из ограничивающих факторов их плодородия. Для нейтрализации кислых почв широко применяется известкование, которое способствует снижению подвижности алюминия и улучшению условий питания растений (Миронов, 2019). Современные исследования подтверждают, что внесение извести в сочетании с минеральными удобрениями повышает коэффициент использования фосфора растениями и способствует более высокой урожайности зерновых культур (Смирнов и др., 2023).
Система удобрений для севооборота на дерново-подзолистых почвах должна включать сочетание органических и минеральных удобрений с учетом кислотности почвы, обеспеченности элементами питания и требований конкретных сельскохозяйственных культур. Современные исследования подтверждают необходимость комплексного подхода к регулированию плодородия почвы, включающего удобрения, известкование и применение агротехнических мероприятий.
Внесение удобрений на поля является важным агротехническим мероприятием, направленным на повышение плодородия почвы и обеспечение растений необходимыми элементами питания. В зависимости от сроков внесения удобрения подразделяются на основное, предпосевное и подкормки в период вегетации.
Основное внесение удобрений проводится осенью или ранней весной перед посевом во время обработки почвы. В этот период вносят основную часть фосфорных и калийных удобрений, а также органические удобрения, такие как навоз или компост. Это позволяет создать благоприятные условия для питания растений в течение всего вегетационного периода. Например, на дерново-подзолистых почвах рекомендуется вносить навоз в дозе 40–60 т/га, а также фосфорные (30–60 кг P₂O₅/га) и калийные удобрения (40–80 кг K₂O/га), которые улучшают химические свойства почвы и повышают её плодородие.
Предпосевное внесение проводится непосредственно перед посевом и направлено на обеспечение растений питательными веществами в начальный период роста. В этот момент в почву вносят азотные удобрения, а также дополнительное количество фосфора и калия. Например, перед посевом зерновых культур за 2–3 недели вносят 30–50 кг/га азота. Однако для бобовых культур, таких как горох, внесение азота не требуется в больших количествах, поскольку они способны фиксировать атмосферный азот.
В период вегетации растений применяют подкормки, направленные на восполнение питательных элементов, которые активно потребляются в процессе роста. Внесение удобрений в этот период особенно важно для зерновых культур. Например, озимая рожь получает первую подкормку ранней весной (30–40 кг N/га) и вторую в фазу кущения, а яровая пшеница – в фазу выхода в трубку (40–60 кг N/га) и в начале колошения.
Кроме сроков внесения удобрения различаются по способу их распределения в почве. Сплошное внесение применяется при основной обработке почвы, когда удобрения равномерно распределяются по поверхности с помощью разбрасывателей. Этот метод широко используется для зерновых и кормовых культур. Локальное внесение предполагает внесение удобрений в рядки или лунки при посадке растений, что особенно эффективно для пропашных и овощных культур. Внекорневая подкормка осуществляется путем опрыскивания растений растворами удобрений по листьям и позволяет оперативно восполнить недостаток микроэлементов. Например, применение раствора карбамида (5–10 кг N/га) в фазу колошения способствует повышению урожайности пшеницы.
Эффективность применения удобрений зависит от их правильного внесения с учетом особенностей почвы, потребностей культур и сроков их роста. Для дерново-подзолистых почв важно осеннее внесение фосфорно-калийных удобрений, весеннее внесение азота, а также своевременные подкормки в период вегетации. Оптимальное сочетание органических и минеральных удобрений способствует повышению урожайности и улучшению качества продукции.






1. Проектное задание

Система удобрений в севообороте на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, S = 13 м-экв/100г почвы.
В хозяйстве имеется: КРС – 280 голов, молодняк КРС – 50 голов
Чередование культур Планируемая урожайность, т/га
1. Горох 1,8
2. Озимая рожь 2,7
3. Яровая пшеница 3,1
4. Ячмень 3,9
5. Горох 1,8
6. Озимая рожь 2,7

Агрохимическая характеристика почвы
№ Площадь Содержание гумуса pHKCl Нг V Содержание мг/кг
P2O5 K2O
I 130 2,4 5,9 1,1 271 226
II 130 1,9 4,9 3,5 90 110
III 130 2,3 5,1 3,3 80 90
IV 130 2,4 5,4 2,8 70 90
V 130 2 5,2 3,1 90 90
VI 130 1,8 4,9 3,5 90 100


2. Расчётная часть
2.1 Навоз

Н=Вд×Дс×Чс1000
где:
ВдВд – выход свежего навоза за 1 день на 1 голову (из Таблицы 1);
Дс=240Дс = 240 – длина стойлового периода (в днях);
ЧсЧс – численность животных (280 голов КРС + 50 голов молодняка);
1000 – перевод в тонны.