Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ФЕРТИГАЦИИ



При составлении программ фертигации отдельных культур следует учитывать механический состав почвенного горизонта, объемный вес почвы, наименьшую влагоемкость (НВ) почвы, предшественник; отнесение почв к определенному уровню плодородия по степени обеспеченности их подвижными формами азота, фосфора, калия, вносимые под предшественники органические и минеральные удобрения.

Под термином наименьшей влагоемкости (НВ) подразумевается капиллярно удерживаемая почвой после полива вода, определяемая в почве при максимальном капиллярном ее насыщении (100%).

В основу расчетного количества вносимых удобрений положены учет количества питательных веществ, которые необходимо внести в конкретных условия: в зависимости от величины планируемого урожая и уровня плодородия почвы.

Средний вынос элементов питания с урожаем, включая вынос вегетативной массы (листья, стебли текущего года и т. п.), приведен в табл. 12.4

Следует учесть количество фосфорных и калийных удобрений, вносимых (действие и последействие) в предыдущем году.

При наличии информации о плодородии почвы, согласно стандартным методикам, необходимо, в зависимости от схемы размещения культур в ус-

ловиях фертигации, сделать перерасчет в пределах гектарной нормы на процент орошаемой площади (обычно 33—60 % площади поля, в зависимости от ширины междурядий и ширины зоны увлажнения при использовании капельного полива).

Рассмотрим различные варианты расчетов фертигации с учетом ее особенности. При планировании системы удобрений необходимо учитывать, с одной стороны, фактический уровень плодородия почвы перед началом вегетации, с другой стороны — количество удобрений для обеспечения планируемого уровня урожайности (табл. 12.4).

Существуют два способа расчета необходимого количества удобрения под урожай в пределах балансового метода расчета норм удобрений. Норму внесения рассчитывают на основе агрохимического анализа почвы участка и нормы вносимых удобрений, с учетом коэффициентов использования элементов питания (табл. 13.4—13.8), уровня дефицита отдельных элементов. В первом случае рассчитывают норму удобрения для поддержания среднего уровня плодородия почвы. Почвенный поглощающий комплекс пополняется элементами питания, а удобрения, вносимые под вынос с урожаем, используются растениями при применении фертигации. Они усваиваются в первую очередь, а в почве сохраняется средний уровень плодородия для последующих культур. При пополнении почвенного поглощающего комплекса удобрениями, в том числе и за счет пожнивных остатков, средний уровень без его пополнения сохраняется в течение нескольких лет. Это соответствует требованиям национальной программы охраны плодородия почвы в соответствии с законами Украины "Об охране земель" и "О государственном контроле за использованием и охраной земель". В свете этих законов поддержание среднего уровня плодородия почв в процессе их использования за счет пополнения запасов элементов питания является необходимым.

При втором способе расчета норм удобрений на основе фактических показателей уровней подвижных элементов питания в пахотном слое или с учетом слоя почвы с основной массой корней, например у плодовых, винограда, учитывают:

* содержание питательных веществ по стандартным методикам;

* реальные запасы элементов питания в прикорневой зоне (обычно около 25% общего количества);

* коэффициент использования действующего вещества и фактическое количество элементов питания;

* вынос элементов питания с урожаем.

На этой основе рассчитывают недостающее количество элементов питания в почве с учетом коэффициента использования и получают окончательную норму внесения удобрений.

В первом случае расчета нормы удобрения достаточно в конце сезона сделать расчет фактического выноса элементов питания с урожаем и сравнить с нормами внесения в течение вегетации для определения примерного расхода элементов питания за год, что следует принять во внимание для учета последействия примененных удобрений для расчетов следующего года, когда рассчитывают норму внесения удобрений под планируемый урожай.

Во втором случае необходимо иметь данные агрохимического анализа количества элементов питания в почве и рассчитать норму внесения удобре-

ний. Такую систему расчета необходимо проводить с учетом ежегодного аг-

рохимического анализа почвы перед началом вегетации.

При отсутствии информации о запасах подвижных форм элементов питания в почве можно использовать приведенную в данной работе информацию о необходимых количествах удобрений под определенный урожай, с учетом коэффициентов использования их растениями, коэффициентов корректировки количества вносимых удобрений. С учетом уровня обеспеченности почв подвижными формами удобрений (на основе данных картографирования плодородия сельскохозяйственных угодий или текущего анализа) проводят примерный расчет необходимых удобрений для получения урожая и их распределение в основное внесение и фертигацию.

Основным способом программирования питания растений является полный агрохимический анализ, на основании которого следует правильно организовать рациональное использование минеральных удобрений — экономное их расходование с одновременным обеспечением оптимально высоких урожаев и высокого качества продукции.

Из агрохимических параметров необходимо знать насыпную плотность

грунта в слое 0—30 см для овощных культур и слое 0—50 см и 51—100 см для винограда и плодовых (см. табл. 13.13), наименьшую влагоемкость грунта в этих слоях в натуральном выражении; содержание глинистых частиц (см. табл. 13.12), с количеством которых связана величина суммы поглощенных оснований, а также процентное содержание элементов Са, Nа, К, Мg в сумме поглощенных оснований. Так, на легких песчаных и супесчаных почвах сумма поглощенных оснований варьирует от 5 до 10 миллиграмм-эквивалентов (мг-экв.)/100 г почвы, на легко- и среднесуглинистых почвах — 10—25 мг-экв./100 г почвы, на глинистых почвах — 25—45 мг-экв./100 г. Чем выше сумма поглощенных оснований, тем больше растворимых катионов адсорбировано поглощающим комплексом почвы и лучше обеспеченность их этими катионами.

Необходимо знать содержание физической глины "в почве послойно, так как с

этим показателем связана величина поглощающего комплекса (см. табл. 12.12.

Величина поглощающего комплекса почвы тем больше, чем больший удельный вес глинистых частиц диаметром меньше 0,01 мм, что следует учитывать при расчете подвижных форм К, Ме, Са, Nа и их количество для различных по уровню плодородия почв.

Доступный азот почвы. Его запасы зависят от интенсивности минерализации органических веществ. Эти вещества в процессе аммонификации образуют аммиачную форму азота, которая в процессе дальнейшей микробиологической деятельности превращается в нитраты и нитриты. Входящие в состав минеральных солей азотные формы NH4,N02 и N03, доступны растениям и характеризуют уровень обеспеченности почв азотом на дату проведения анализа.

Почвы группируют по обеспечению их доступными формами азота с учетом процентного содержания гумуса, количеству гидролизуемого азота в мг на 100 г почвы. Для различных культур степень обеспеченности разная.

Менее требовательные культуры — зерновые, кукуруза; более требовательные — томаты для переработки, хлопок; высокотребовательные — томаты, кочанный салат, дыни и т. п.

Так как анализы почвы могут проводиться лабораториями по различным методикам, приводим данные и их использование для отнесения к группам по степени обеспеченности (показатели мг на 100 г почвы) N, Р205, К2О (табл. 12.14-12.22)

 

Таким образом, получив данные агрохимического анализа и зная метод

определения, можно установить для определенной группы культур степень обеспеченности почвы анализируемым элементом. Можно привести примерные количества гидролизуемого азота — N— N03 накапливающегося в почве в течение вегетационного периода, в зависимости от количества гумуса, процента глинистых частиц в почве, что необходимо учитывать при планировании норм внесения удобрений, в частности, азотных.

На легких почвах до 40% гицролизуемого азота усваивается растениями в

течение вегетации, а остальное количество вымывается, особенно при обильных осадках или крупнообъемной ирригации (ДЦУ, Фрегат и т. п.). На суглинистых и глинистых почвах усвояемость растениями такого азота достигает 50%. В целом коэффициент использования подвижного азота из гумуса варьирует от 30 до 70%. Это следует учитывать при планировании системы удобрений.

Фосфор. В почве он содержится в органических и минеральных соединениях. Его количество зависит от механического состава почвы, количествa глинистых частиц, количества гумуса. Минеральный фосфор почвы представлен минералами почвообразующих пород и солями фосфорной кислоты. Онb являются водорастворимыми солями: фосфаты кальция и магния, фосфорно -кислый калий, натрий, аммоний и др., двузамещенный фосфат магния, каль-

ция, трехзамещенный фосфат кальция, железа, аммония. Для овощных культур, интенсивных насаждений плодовых и винограда степень обеспеченности почв подвижными формами фосфора представлена в табл. 12.16 и 12.17.

На количество подвижных форм фосфора влияет кислотность почвы — при рН 7,5 и более, так как кальций осаждает фосфаты в малоподвижное состояние — фосфат кальция. На кислых почвах с рН < 6 фосфаты фиксируются алюминием и железом. Большое количество водорастворимого фосфора находится в моноаммоний-фосфате — NH4 H2PO4 и монокалийфосфате —

К H2PO4, а также в комплексных водорастворимых удобрениях. Подбор соот-

ветствующих форм фосфорных удобрений для фертигации и подкисления поливной воды — эффективный способ обеспечения растений фосфором.

Калий. В почве калий находится в трех формах:

* водорастворимой, легкодоступной;

* обменной — адсорбированной поглощающим комплексом, доступной

растениям;

* необменной, входящей в состав почвообразующих минералов — дальнейший резерв питания растений.

Растения используют первые две формы калия. Как видно из данных табл. 12.19, подвижный легкорастворимый калий находится в небольшом количестве. Для оценки уровня плодородия почвы по Чирикову необходимо учитывать количество обменного калия.

В связи с тем что по различным методикам, использующим разные растворители для получения вытяжки из почвы, вынос элементов питания в вытяжку отличается количественно, за единицу расчета принято принимать: гидролизуемый азот — по Тюрину, подвижный фосфор — по Чирикову, подвижный калий — по Чирикову. Полученную информацию по уровню элементов питания умножают на коэффициент пересчета. Нормативы расчета на стандартный метод по Чирикову приняты следующие (см. табл. 12.20),

При проведении агрохимического анализа почвы необходимо определить

послойно сумму поглощенных оснований и содержание в ней катионов (К, Са, Мg, Nа). На основе такого анализа можно иметь более полную характеристику степени обеспеченности почв указанными катионами, в частности калием. Обычно величина суммы поглощенных оснований на светло-серых и серых оподзоленных почвах равна 5—25 мг-экв. На 100 г почвы содержание оснований составляет темно-серых оподзоленных — 10—35мг-экв., оподзоленных черноземах 15—40 мг-экв., черноземах легкосуглинистых 15—25 мг-экв., среднесуглинистых — 20—30 мг-экв., тяжелосуглинистых — 35—55 мг-экв. Удельный вес катионов: кальций — 65—85%, магний — 10—15%, калий — 2—7%. 1 мг-экв. Са = 28 мг СаО, 1 мг-экв. Мg = 20 мг МgO., 1 мг-экв. К = 47 мг К2О.

По величине суммы поглощенных оснований, выраженной в мг-экв. на 100 г почвы, степени их насыщенности катионами в адсорбированном, но в то же время и в обменном состоянии, их можно отнести к следующим группам (табл. 13.21).

 

 

 

Расчет норм калия на основе анализа суммы поглощенных оснований (табл. 13.22) проводится следующим образом: от среднего уровня обеспеченности поглощающего комплекса калием, например при содержании глинистых и илистых частиц в нем в сумме 30%, который равняется 0,26 г/кг почвы, отнимается количество калия в данной почве, например 0,16 г/кг при том же количестве глинистых частиц в почве.

0,26 г/кг - 0,16 г/кг = 0,1/кг.

10 000 м2 (в 1 га) х 0,25 м (глубина пахотного слоя) х 1,3 т/м3 (насыпная плотность почвы) = 3 250 т/га.

0,1 г/кг х 3 250 000 = 325 кг/гаК;0

(то есть недостает до оптимума 325 кг/га),

Если норма фактического внесения калия по расчету на действующее вещество превышает цифру оптимума обменного калия в почве, то разницу вычитают, а если она меньше, то прибавляют к расчетной норме необходимого калия.

На основе данных табл. 12—22 можно провести корректирующий расчет, при котором увеличивают или уменьшают ранее рассчитанную норму необходимого количества N-Р-К под определенный урожай. Однако учитывая, что почвы обычно испытывают недостаток вносимых органических и других удобрений, следует использовать поправочные коэффициенты к нормам удобрений.

При низкой и очень низкой степени обеспеченности почвы подвижным азотом применяют поправочный коэффициент 1,2—1,3, при среднем и умеренно повышенном — 1,0.

На песчаных и супесчаных почвах для пропашных, овощных, плодовых и винограда средние дозы калийных удобрений увеличивают на 40—50%. На остальных почвах при низком уровне обеспеченности почвы фосфором их дозы увеличивают в 1,25—1,5 раза, при среднем уровне — коэффициент 1,0.

При повышенном количестве подвижного фосфора используют коэффициент 0,7—1,0 и только при высоком показателе — 0,4—0,5. На этих же почвах (песчаные, супесчаные) при низком содержании калия вводят коэффициенты пересчета средних норм внесения 1,3—1,5, при средних показателях калия 1,0-1,1, при повышенных — 0,7.

Более точным является учет количества калия в поглощающем комплексе почвы. В этом случае коэффициент пересчета по калию не применяют.

Таким образом, рассчитывая норму удобрений под урожай текущего года по выносу N-Р-К на единицу планируемого урожая или используя наши рекомендации по среднему количеству N-Р-К для получения высоких урожаев в условиях ирригации с фертигацией, используют приведенные выше коэффициенты, учитывающие плодородие почвы, и пересчитывают на необходимую норму N-Р-К. Это балансовый метод расчета.

Следующим этапом расчета является планирование разделения норм удобрений для основного внесения и фертигации. Следует учитывать, что для основного внесения можно использовать любые удобрения, в том числе дешевые малорастворимые удобрения отечественного производства. Для фертигации следует использовать только полностью растворимые удобрения.

Предлагаем рекомендации по использованию этих двух способов внесения удобрений в почву. На легких по механическому составу почвах с низким, средним и высоким уровнем содержания подвижных форм N-Р-К следует использовать только фертигацию. На среднесуглинистых почвах с низким уровнем содержания подвижных форм N-Р-К используют основное внесение удобрений и фертигацию, при среднем и высоком уровне обеспеченности почвы — только фертигацию. На тяжелых по механическому состав:.

почвах при низком и среднем уровнях подвижных формN-Р-К следует проводить основное внесение удобрений и фертигацию, и только при повышенном содержании — фертигацию.

ПОЛИВНАЯ НОРМА

Оптимизация влажности почвы — это одновременно оптимизация поступления удобрений в растение при поддержании оптимальной концентрации солей в почвенном растворе. Питательные элементы могут не поступать в растения в условиях низкой влажности почвы, при которой резко возрастает концентрация почвенного раствора — его осматическое давление, превышающее осматическое давление клеточного сока в корнях, что препятствует поступлению в растения элементов питания. Поэтому, применяя орошение, необходимо точно рассчитывать поливную норму, поддерживающую оптимальные запасы воды, хороший газообмен в почве для нормального дыхания корней, т. е. оптимизировать условия произрастания растений,

Для обеспечения растений водой существуют различные методы определения норм полива. Прежде всего необходимо знать, какое максимальное количество воды, адсорбированной и капиллярно удерживаемой почвой (при 100% НВ), может находиться в слое почвы, в котором произрастает растение. Необходимо определить количество такой воды для овощных культур в слое 0—30 см, для плодовых и винограда — в слое 0—100 см. Определив влагоудерживающие свойства почвы в этих слоях, вначале определяют потенциальную величину НВ каждого конкретного типа почвы. На глинистых почвах примерно 75—80% объема пор заполняется водой (при 100% НВ), на тяжелых суглинистых почвах — 67—75%, среднесуглинистых 55—65% , легкосуглинистых — 50—60%, супесчаных 40—50%, глинисто-песчаных — 35—

40%, песчаных — 25—35%. На солонцеватых почвах этот показатель обычно выше на 10—15%.

Однако, нас интересует прежде всего количество продуктивной, т. е. доступной растениям воды. Причем нижняя точка отсчета продуктивной воды будет выше границы увядания. Обычно принимают в расчет нижнюю границу оптимального влагосодержания в слое почвы от 0 см до зоны основного расположения корней. На этой основе определяют количество воды, которое подлежит учету для расчета поливной нормы под каждый определенный вид растений в конкретных условиях. Затем, имея точку отсчета влажности почвы от 100% НВ до 70—80% НВ, определяют, сколько воды удерживает рассчитываемый слой почвы в этих пределах для определения данного показателя в л/м2, м3/га (расчет на площадь увлажнения в пределах гектара).

При проведении анализа и расчета норм использования удобрений определяют насыпную плотность грунта, желательно в слое 0—30 см для овощных культур, 0—50 см и 51—100 см для плодовых и винограда (см. табл. 13). В этом случае достаточно анализа образца почвы на глубине: для овощных культур —11—20 см; для винограда и плодовых — в слое 21—30 см и 51—60 см.

Затем, при полной капиллярной наполненности такого грунта водой, определяют показатель 100% НВ (наименьшей влагоемкости) в единицах м3/га, мм/га, л/м2, которые используются при определении поливной

нормы, с учетом фактической площади полива на 1 га. Методика определения НВ грунта — стандартная по определению капиллярной влагоемкости почвы.