26264

Расчет потребности в элементах питания на планируемую урожайность

Лекция

Лесное и сельское хозяйство

Развить умение рассчитывать дозы минеральных и органических удобрений на планируемую урожайность с использованием различных методов. Рассматриваются три группы способов расчета доз удобрений под планируемую урожайность: нормативные балансовые и статистические. Ключевые слова: нормативы затрат удобрений вынос элементов коэффициент использования запасы потери газообразные вымывание прибавка урожая балансовые коэффициенты нормативы расхода поступление. Нормативный метод расчета доз удобрений на планируемую урожайность.

Русский

2013-08-18

109 KB

78 чел.

Модульная единица 2.10.

Практическое занятие «Расчет потребности в элементах питания на планируемую урожайность»

Цели и задачи. Развить умение рассчитывать дозы минеральных и органических удобрений на планируемую урожайность с использованием различных методов.

Аннотация. Рассматриваются три группы способов расчета доз удобрений под планируемую урожайность: нормативные, балансовые и статистические.

Ключевые слова: нормативы затрат удобрений, вынос элементов, коэффициент использования, запасы, потери, газообразные, вымывание, прибавка урожая, балансовые коэффициенты, нормативы расхода, поступление.

Рассматриваемые вопросы:

1. Нормативный метод расчета доз удобрений на планируемую урожайность.

2. Метод элементарного баланса.

3. Статистические методы определения норм удобрений под планируемую урожайность.

Задание.

Рассчитать дозы минеральных и органических удобрений под планируемую урожайность для заданной культуры в севообороте, используя различные методы.

Расчет потребности в элементах питания на планируемую

урожайность

Планируя внесение удобрений необходимо удовлетворить потребности растений в питании при сохранении плодородия почвы; обеспечить оптимальное качество продукции; не допустить непроизводительных затрат удобрений и обеспечить охрану окружающей среды. Существует много способов расчета доз удобрений под планируемый урожай. Их можно объединить в три группы: нормативные; балансовые, статистические.

Нормативный метод расчета доз удобрений основан на использовании затрат удобрений на производство 1 т урожая основной продукции  с учетом побочной. Дозы фосфорных и калийных удобрений определяют по формуле:  Д = Уп × Н × К,     (8.53)

где Д – доза удобрений (азотных, фосфорных, калийных), кг/га д. в.;

Уп – планируемая урожайность, т/га;

Н – нормативы затрат удобрений (азотных, фосфорных и калийных) на 1 т основной продукции с учетом побочной, кг/т;

К – поправочный коэффициент к дозам удобрений на агрохимические свойства почвы.

Нормативы затрат удобрений определены по каждой зоне на основе данных полевых опытов. Дозы удобрений корректируют с учетом содержания элементов питания в почве: азотных и фосфорных – по содержанию фосфора, калийных – по калию. При среднем содержании фосфора  и калия в почве поправочный коэффициент к дозам азотных и фосфорных удобрений равен 1,0, а к калийным – 1,3. При малом содержании элементов питания в почве дозы удобрений увеличивают, а при большом – уменьшают.

Метод элементарного баланса базируется на расчете доз удобрений с учетом выноса элементов питания запланированным урожаем, эффективного плодородия почвы, коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений. Расчет ведут по формуле:  

Д = (Уп × В  –  П × Кп) : Ку,     (8.54)

где Д – доза питательных веществ (NPK) на запланированный урожай, кг/га д.в.; Уп – планируемая урожайность, ц/га; В – вынос питательных веществ (NPK) на 1 ц основной продукции с учетом побочной, кг; П – запасы питательных веществ в почве, кг/га; Кп, Ку – коэффициенты использования питательных веществ соответственно из почвы и удобрений.

При совместном внесении минеральных и органических удобрений формула имеет вид:   Д = (Уп×В – П×Кп  – Дн×Сн×Кн) : Ку ,     (8.55)

где Д, Уп, В, П, Кп  имеют те же значения, что и в предыдущей формуле; Дн – доза органических удобрений, т/га; Сн – содержание питательного вещества  в органических удобрениях; Кн – коэффициент использования питательного вещества из навоза.

Дозу азотных удобрений в Центральном Черноземье рассчитывают по формуле:

          Д =   (Уп × ВN – (ПN + 0,2 ПN) × Кп ) : Ку,     (8.56)

где ВN – вынос азота на 1 ц основной продукции с учетом побочной, кг; ПN – запасы минерального азота в метровом (корнеобитаемом) почве, кг/га.

Вынос питательных веществ растениями зависит от культуры, типа почвы, предшественника, метеусловий, доз удобрений и величины урожая. Вынос фосфора и калия на единицу продукции является менее изменчивым, чем вынос азота. При расчете доз удобрений необходимо пользоваться показателями выноса NPK и коэффициентами  усвоения питательных веществ из почвы и удобрений, полученными и рассчитанными в конкретных условиях. Коэффициенты использования NPK из почвы и удобрений различны для разных культур. Коэффициенты возрастают в увлажненные и уменьшаются в засушливые годы.

Запасы питательных веществ в почве определяют исходя из содержания NPK в почве, плотности почвы и глубины расположения основной массы корней. При внесении удобрений под предшественник некоторая часть урожая формируется за счет неиспользованных в первый год удобрений. Ее надо исключить из общей потребности растений в питательных веществах.

Бобовые культуры в результате симбиоза с клубеньковыми бактериями фиксируют атмосферный азот и удовлетворяют свои потребности в нем на 40-80 % (горох – 40-50, соя – 60-75, люпин – 70-80, фасоль – 40-45, вика – 40-50, многолетние бобовые – 70-95 %), что необходимо учитывать при расчете доз азота. Следует также учитывать поступление азота с атмосферными осадками (5-8 кг/га), за счет фиксации свободноживущими организмами (3-5 кг/га) и минерализации гумуса (20-25 кг/га). Потери вследствие вымывания за год на эродированных почвах составляют: азота – 15-20 кг/га, фосфора – 3-5 и калия – 5-15 кг/га. Газообразные потери азота из минеральных удобрений достигают до 20 %, из органических удобрений – 10 и из почвы – 10 %.

Статистические (эмпирические) методы определения норм удобрений под планируемый урожай основываются на многолетних экспериментальных данных. На основе обобщения результатов полевых опытов устанавливают средние нормы удобрений полевых культур на основных типах почв зоны. В зависимости от содержания питательных веществ в почве рекомендованные дозы удобрений корректируют по формуле:   

Но = Нр × К,    (8.57)

где Но – оптимальная доза, кг/га д.в.; Нр – рекомендованная доза, кг/га д.в.; К – поправочный коэффициент к рекомендованной дозе.

Поправочный коэффициент (К) зависит от содержания доступных питательных веществ в почве. В зависимости от класса обеспеченности почвы подвижными формами фосфора и калия, он колеблется по азоту от 0,7 до 1,2, по фосфору – от 0,2 до 1,5 и по калию – от 0,5 до 1,7.

Дозы фосфора и калия для  увеличения содержания их в почве рассчитывают по формуле:  

Дп = 0,1 × (С1 – С2) × Н,     (8.58)

где С1 – планируемое содержание фосфора и калия в почве, мг/кг; С2 – фактическое содержание фосфора и калия в почве, мг/кг; Н – норма питательных веществ, необходимых для увеличения их содержания на 10 мг/кг почвы.   

Дозу удобрений на прибавку урожая определяют исходя из выноса питательных веществ прибавкой урожая и коэффициентов усвоения питательных веществ из удобрений по формуле:   

Дпр =  Упр × В : Ку ,     (8.59)

где  Дпр – доза удобрений на прибавку урожая, кг/га д.в; Упр – прибавка урожайности, ц/га; Ку – коэффициент усвоения элементов питания из удобрений; В – вынос питательных веществ на 1ц основной продукции с учетом побочной, кг.

Подробнее приведем наиболее простой и перспективный балансовый метод расчета доз удобренний на планируемую урожайность, основанный на применении дифференцированных по плодородию почв балансовых коэффициентах использования удобрений. Расчеты  осуществляются по следующей формуле:

Д= Ву – О ∙ К1     (8.60)

                                                                К2

где Д – доза N, P2O5 или К2О, кг/га; Ву – хозяйственный вынос соответствующего элемента с планируемым урожаем, кг/га д.в.; О – количество соответствующего элемента в органическом удобрении, кг/га д.в.; К1 - балансовый коэффициент использования соответствующего элемента органического удобрения культурой и (или) ее предшественником, дифференцированный в зависимости от класса (группы) почвы и года действия, в долях единицы (см. таблица 8.80.); К2 – балансовый коэффициент использования соответствующих минеральных удобрений, дифференцированный по классу обеспеченности почвы в сумме за ротацию, так как при распределении его действия по годам в сумме за ротацию получают практически те же результаты в долях от единицы (таблица 8.79).

Использование этого метода позволяет сбалансированно и полностью обеспечить культуры необходимым количеством питательных элементов для получения запланированных уровней урожайности и одновременно оптимизировать по отношению к возделываемым культурам обеспеченность почвы подвижными формами питательных элементов без дополнительных расчетов ожидаемого баланса питательных элементов.

Все другие балансово-расчетные методы и модификации определения оптимальных доз удобрений для получения планируемых уровней урожаев культур в любых почвенно-климатических условиях также могут быть использованы, но с обязательной последующей проверкой системы удобрения по  ожидаемому балансу питательных элементов, так как без такой проверки не известно, что может произойти с обеспеченностью почв питательными элементами и, следовательно, с экологической ситуацией в целом на этой территории.

Применение балансовых коэффициентов позволяет определять оптимальные дозы и соотношения удобрений под отдельными культурами в севооборотах и любых чередованиях их с одновременным контролем и управлением изменений обеспеченности почв питательными элементами в желаемом направлении. Исчезает необходимость дополнительных  расчетов балансов элементов (в полях, севооборотах, хозяйстве и т.д.), т.к. желаемый баланс закладывается в балансовых коэффициентах.

8.79. Балансовые коэффициенты использования элементов минеральных

удобрений на разных по плодородию почвах

Класс обеспеченности почвы

Использование элементов (%) по годам

1-й

2-4-й

всего

1-й

2-й

3-й

4-й

всего

N*

      Р2О5**

К2О

1

70-75

5-10

75-85

30-40

60-70

30-25

10-15

5-10

10-5

--

65-75

80-90

2

70-75

5-10

75-85

35-45

65-75

30-25

10-15

5-10

10-5

--

70-80

85-95

3

75-80

5-10

80-90

35-45

70-75

30-25

10-20

10-15

10-5

--

75-85

90-100

4

75-80

10-15

85-95

40-50

70-75

30-25

25-15

10-15

5-10

5

0-10

85-95

100-110

5

85-90

10-15

95-105

45-55

75-80

35-25

30-20

10-15

10-15

5-10

5-10

95-105

120-130

6

90-95

10-15

100-110

50-60

80-85

40-30

35-25

20-15

15-20

10-5

10-15

110-120

140-150

На основе обобщения данных многолетних опытов других научных учреждениях Нечерноземной зоны (…) рекомендованы дифференцированные в зависимости от окультуренности почв балансовые коэффициенты использования минеральных (таблица 8.79.) и органических (таблица 8.80.) удобрений.

Для органических удобрений (таблица 8.80.) коэффициенты следует  подбирать обязательно с учетом года действия их, так как ежегодно эти удобрения применяют далеко не под все культуры севооборота.

8.80. Балансовые коэффициенты использования элементов органических удобрений на разных по плодородию почвах

Класс обеспеченности почвы

Использование элементов (%) по годам

1-й

2-й

3-й

4-й

всего

Азот (N)

1

30-40

25-15

5-15

60-70

2

30-40

30-20

10-20

70-80

3

35-45

30-20

10-20

5

80-90

4

35-45

30-20

10-20

5-10

90-100

5

35-45

40-30

15-25

10-15

100-115

6

35-45

40-30

20-30

15-20

110-125

Фосфора Р2О5,

Калия    К2O

1

35-45

60-70

30-25

10-16

5-10

10-5

--

70-80

80-90

2

35-45

65-75

35-25

10-15

5-15

10-5

--

75-85

85-95

3

40-50

70-75

35-25

10-20

5-15

10-5

--

80-90

90-110

4

40-50

70-75

35-25

25-15

10-15

10-15

5-10

5-10

90-100

105-115

5

45-55

75-80

35-25

30-20

10-15

10-15

10-15

5-15

100-110

120-130

6

50-60

80-85

40-30

35-25

15-20

15-20

10-15

10-20

115-125

140-150

В нормативных методах более детально дозу азота в расчете на планируемую урожайность можно вычислить по формуле:       

              

 

 

                                                             У • Н

                                          NУ = –––––––––––––––      (8.61)

                                                      KN – (Nn + NТ)

где NУ – доза азота, кг/га

У – планируемая урожайность, ц/га

Н – норматив расхода азота на 1 ц зерна с учетом содержания его в побочной продукции и корнях, кг;

Nn – содержание минерального азота в слое почвы 0-100 см до посева, кг/га;

NТ - поступление азота в период вегетации растений, кг/га;

KN – разностный коэффициент использования растениями минерального азота.

Нормативы Н и NТ устанавливаются на основе экспериментальных исследований зональных НИИ. В таблицах 8.81. и 8.82 они показаны для яровой пшеницы на примере Новосибирской области.

8.81. Нормативы расхода (Н) и использования (KN) азота растениями

Зона

Урожайность, ц/га

Норматив

Н

KN

Северная лесостепь

30

4,0

0,7

Южная лесостепь

20-30

4,3

0,6

Степь

20

4,5

0,5

8.82. Средние оценки текущей минерализации азота в зависимости от предшественников в слое 0-100 см, кг/га

Предшественник

Черноземы выщелоченнные, южные тяжело- и среднесуглинистые

Черноземы южные легкосуглинистые

Черноземы обыкновенные, лугово-черноземные почвы

Пар

80

70

100

1-я пшеница по пару

50

40

70

2-я пшеница по пару

40

30

60

Кукуруза

60

50

75

Зернобобовые

80

60

100

Зерновые по зерновым

20

20

40

Дозу фосфорных удобрений рассчитывают по формуле:

Д = У • Нр     (8.62)

где Д – доза Р2О5 в расчете на планируемую урожайность, ц/га;

У – урожайность, ц/га;

Нр – норматив расхода Р2О5 на 1 ц.

Нормативы Нр устанавливается экспериментально. В таблице 8.83. они показаны для яровой пшеницы на примере Новосибирской области (84).

8.83. Норматив расхода Р2О5 кг на 1 ц зерна при интенсивном возделывании яровой пшеницы

Содержание Р2О5 на картограммах мг/ 100 г почвы

<10

10-15

15-20

20

Лесостепь низменности

3,0

2,7

2,3

1,3

Северная лесостепь Присалаирья

3,2

2,7

2,4

1,5

Северная лесостепь Приобья

2,6

2,4

2,0

1,4

Южная лесостепь

2,4

2,2

1,7

1,2

Степь

2,3

2,1

1,9

1,3

Контрольные вопросы

1. Способы расчета доз удобрений под планируемую урожайность.

2. Нормативный способ расчета доз удобрений под планируемую урожайность.

3. Как определяются нормативы затрат удобрений на 1 га продукции?

4. Как устанавливаются поправочные коэффициенты к дозам удобрений на агрохимические свойства почвы?

5. На чем основывается метод расчета доз удобрений по элементарному балансу?

6. Какими формами определяется вынос питательных веществ растениями из почвы?

7. Как определяют запасы питательных веществ в почве?

8. На чем основаны статистические (эмпирические) методы определения норм удобрений под планируемую урожайность?

9. Как рассчитывается доза удобрений на прибавку урожая?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

14687. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СИНТЕЗИРОВАННОЙ МЕТОДОМ МОДАЛЬНОГО ОПТИМУМА 166.5 KB
  абораторная работа №6 7 ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СИНТЕЗИРОВАННОЙ МЕТОДОМ МОДАЛЬНОГО ОПТИМУМА Цель работы: Получение практических навыков синтеза систем автоматического регулирования АСР методом модального оптимума. Ана...
14688. Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформатора 1.13 MB
  Лабораторная работа №4 Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформатора. Цель работы. Изучение устройства и принципа действия однофазного трансформатора. Изучение схемы замещения трансформатора и опреде
14689. Исследование асинхронного трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором 1.48 MB
  Лабораторная работа №5 Исследование асинхронного трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Цель работы. Изучение принципа действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Изучение основных сво
14690. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОГЛОЩЕНИЯ γ – ИЗЛУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВОМ 85 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №27 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОГЛОЩЕНИЯ γ ИЗЛУЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВОМ Поток γ излучения проходя через толщу вещества ослабляется. Пусть на поверхность пластинки падает N0 γ квантов определенной энергии. Найдем число γ квантов прошедших через образ...
14691. ОСНОВЫ ДОЗИМЕТРИИ 119 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №26 ОСНОВЫ ДОЗИМЕТРИИ Дозиметрия радиоактивного излучения есть один из разделов прикладной физики ядра и элементарных частиц. Дозиметрия первоначально возникла в связи с открытием рентгеновских лучей и их вредным воздействием на живой организм. ...
14692. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО СЧЕТЧИКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 59 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №25 ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО СЧЕТЧИКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Задание для подготовки к лабораторной работе: По указанной литературе изучите устройство и принцип работы сцинтилляционного счетчика иониз
14693. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ГАЗОРАЗРЯДНОГО СЧЕТЧИКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 75 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №24 ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ГАЗОРАЗРЯДНОГО СЧЕТЧИКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Задание для подготовки к лабораторной работе По указанной литературе изучите устройство и принцип работы газоразрядного счетчика ионизирующих излучений...
14694. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕНТНОГО СОДЕРЖАНИЯ KCl В СМЕСИ KCl+NaCl 32 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №23 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕНТНОГО СОДЕРЖАНИЯ KCl В СМЕСИ KClNaCl Природный калий представляет собой смесь изотопов: К3993 К4003 К4167. Изотопы К39 и К41 стабильны изотоп К40 радиоактивен с периодом полураспада 14109 лет. Радиоактивное превращение калий40 прот
14695. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ α-ЧАСТИЦ ПО ВЕЛИЧИНЕ ИХ ПРОБЕГА В ВОЗДУХЕ 53 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №22 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ αЧАСТИЦ ПО ВЕЛИЧИНЕ ИХ ПРОБЕГА В ВОЗДУХЕ Ядра некоторых изотопов как естественных так и искусственных могут самопроизвольно превращаться в другие ядра. Такие превращения ядер называют радиоактивным распадом. При испу...