Что понимают под балансом элементов питания в севообороте

3. Что понимают под балансом элементов питания в севообороте.

 Для разработки рациональных и эффективных систем удобрения необходимо знать закономерности круговорота и баланса ве­ществ в земледелии различных почвенно-климатических зон Рос­сии.

Необходимость составления баланса питательных веществ для различных по величине административных районов страны вызвана определением и планированием урожайности сельскохозяйственных культур. По данным С. Н. Юркина, для получения уро­жайности зерновых 3,0 т/га в среднем по стране надо иметь поло­жительный баланс по азоту, бездефицитный по калию, баланс же по фосфору должен быть до 200 %. Он считает, что такой баланс по фосфору необходимо поддерживать длительное время. Эти по­казатели должны дифференцироваться не только по республикам, экономическим районам, но и по хозяйствам с учетом специали­зации, уровня производства и обеспеченности почв элементами питания.

Очень важным условием составления баланса питательных ве­ществ, является прогнозирование плодородия почвы. Положитель­ный баланс элементов питания способствует сохранению плодо­родия почвы и дальнейшему его повышению. Так, положитель­ный баланс фосфора, калия при малом дефиците баланса азота, но значительных масштабах известкования повысил потенциальное плодородие почв Белоруссии на 40-50 %.

 Данные баланса питательных веществ используют для учета ко­личества вовлекаемых в хозяйственный круговорот элементов пит­ания растений и животных как основу определения необходимого уровня развития промышленности по производству минеральных удобрений, включая размещение ее по территории страны, установление ассортимента удобрений. В настоящее время сохраняется неудовлетворительный баланс питательных веществ при возделывании зерновых культур. Низкий уровень обеспеченности удобрениями в Российской Федерации, особенно в Цент­рально-Черноземном районе, Поволжье, на Северном Кавказе и в Сибири, определяет отрицательный баланс элементов питания и, как следствие, низкую продуктивность сельскохозяйственных культур и снижение плодородия, почв пашни. Определение баланса элементов питания необходимо для разработки единой системы оценки эффективности применения минеральных удобрений.

 В каждом конкретном случае при изучении баланса питатель­ных веществ исходят из структуры досевных площадей, удобрен­ности полей и т. д. Поэтому баланс может составляться на часть поля, отдельного участка, на площадь севооборота, хозяйства или административного района, области, республики. Для характерис­тики баланса введен показатель - коэффициент интенсивности, который выражается в процентном отношении возмещения к вы­носу. Интенсивность может быть меньше 100 % (дефицитный ба­ланс), равна 100 %(бездефицитный баланс) и больше 100 % (поло­жительный баланс); коэффициент интенсивности может быть меньше единицы, равен ей и больше ее. [1]

4. Назовите основные принципы составления плана применения удобрении под зерновые культуры.

В соответствии с разработанными системами удобрения еже­годно составляют планы применения удобрений, задачи которых состоят в следующем:

 при наличии в хозяйстве разработанной системы удобрения по одной схеме определить дозы удобрений для сельскохозяйствен­ных культур на каждом поле севооборота;

 уточнить дозы удобрений при замене на поле сельскохозяй­ственной культуры (например, при замене озимых культур яровы­ми зерновыми или при замене в кормовом севообороте картофеля кормовыми корнеплодами и т. д.), а также в зависимости от по­годных условий (летом предшествующего года, осенью и зимой);

 откорректировать дозы удобрений при известковании. Дозу фосфора после известкования можно снизить, а калия, наоборот, повысить;

 определить основные формы удобрений. В системе указывают только количество питательных веществ. В плане на основе откор­ректированной дозы определяют ту или иную форму удобрения. Например, при общей дозе фосфорных удобрений на кислых дер­ново-подзолистых почвах можно предусмотреть припосевное вне­сение суперфосфата в дозе 0,05 т/га, а остальную часть внести в виде фосфоритной муки в основное удобрение под зяблевую вспашку. В хозяйстве применяют различные формы органических удобрений. В соответствии с биологией сельскохозяйственной культуры необходимо определить то органическое удобрение, ко­торое обеспечит гарантированную прибавку урожая;

 определить общую потребность в минеральных и органических

удобрениях под культуру;

 распределить удобрения по срокам внесения;

 определить способы и приемы внесения удобрений; определить основные машины по внесению и заделке удобрений. [1]

 

Каковы особенности удобрении природных и естественных сенокосов.

На природных суходольных лугах и пастбищах в Нечерно­земной зоне собирают 7-15 ц/га сена в зависимости от плодо­родия почв. Продуктивность их можно значительно повысить мелиоративными мероприятиями и применением удобрений. Эффективность удобрений зависит от свойств почвы, обеспе­ченности растений влагой и ботанического состава фитоценоза. В Нечерноземной зоне при мене ни е удобрений на абсолютных суходолах неэффективно из-за недостаточного увлажнения и преобладания малоценных трав (белоус торчащий, полевица обыкновенная). Нерационально удобрение и на заболоченных низинных щучковых лугах: сено получается очень низкого ка­чества. На этих лугах удобрения следует применять после про­ведения мелиорации и коренного улучшения луга. Удобрение эффективно на суходольных лугах нормального увлажнения и особенно на поемных лугах с разнообразным составом ценных в кормовом отношении трав.

Азотным удобрениям принадлежит ведущая роль в повышении продуктивности лугов. Особенно эффективны они в районах с до­статочным увлажнением при незначительном участии в составе фитоценоза бобовых растений (менее 25-30 %). Небольшое учас­тие бобовых на лугах объясняется кислой реакцией почвы, бедно­стью ее фосфором и калием. Эффективность азотных удобрений в фитоценозах с большим участием бобовых (40-50 %) снижается. Невелика эффективность азотных удобрений на степных лугах без полива.

В среднем по всем природным лугам 1 кг азота в зависимости от дозы удобрений дает прибавку урожая сена 20-35 кг и более. Особенно высока эффективность азотных удобрений на чисто зла­ковых травостоях. Действие фосфорных и калийных удобрений зависит от обеспеченности почв луга подвижными формами фос­фора и калия. Б6льшая часть почв лугов и пастбищ бедна этими элементами. Внесение фосфорных и калийных удобрений на при­родных лугах и пастбищах способствует усилению развития бобо­вых трав (если они имеются в составе фитоценоза).

На большей части лугов эффективно полное минеральное удобрение. Сезонная доза азота, фосфора и калия зависит от пло­дородия почвы, состава травостоя и продуктивности луга. Чтобы получить дополнительную урожайность сена 10 ц/га в Нечерно­земной зоне на суходольных лугах, необходимо вносить на сено­косах NЗ0-З5Р20-25КЗ0-35 На пастбищах для дополнительного по­лучения 1000 корм. ед. вносят N40-50P20-25K40-50

На суходольных лугах нормального увлажнения для получе­ния урожайности сена 30-45 ц/га необходимо вносить N_5o-_7o РЗО-45^К45-60 При планировании урожайности сена 50-60 ц/га сезонная доза удобрений должна быть увеличена - N 60-90^Р 40-50 К₆₀-₈₀· При невысокой дозе удобрений всю ее вносят поверхнос­тно весной во время активного отрастания трав. При хорошей обеспеченности удобрениями и двухукосном использовании луга сезонную дозу азотных удобрений увеличивают до 120-150 кг/га. Вносят их дробно: весной и после первого укоса. На сырых переувлажненных лугах азотные удобрения весной применяют через 2-3 недели после схода снега и стока снеговой воды, в начале активного отрастания трав. Слишком раннее внесение азотных удобрений на этих лугах приводит к потерям азота и загрязне­нию окружающей среды. На сухих лугах весенние сроки внесе­ния азотных удобрений должны быть более ранними, так как опоздание с подкормкой снижает эффективность азотных удоб­рений.

Удобрение культурных сенокосов и пастбищ.

 Наиболее эффективны удобрения на сеяных сенокосах и паст­бищах. Высокоурожайные культурные сенокосы (при двух- и трех­укосном использований) и пастбища (при пяти-шестикратном стравливании) с продуктивностью 6000-7000 корм. ед. с 1 га без орошения и 9000-10 000 при дождевании создают при предвари­тельном про ведении мелиоративных и культуртехнических работ, заправке почвы органическими и минеральными удобрениями и известковании кислых почв.

 Посев многолетних трав на целинных землях может быть про­веден по обработанной дернине старого луга (ускоренное залуже­ние) или при возделывании в течение 2-3 лет предварительных культур (вико-овсяной, горохо-овсяной смесей). Травосмеси под­бирают так, чтобы они различались по скорости созревания, ин­тенсивности весеннего и послеукосного отрастания. Это обеспе­чивает конвейерное поступление полноценной по питательности зеленой массы трав.

 Почвы нормальных суходолов обычно бедны гумусом, поэтому при залужении следует вносить органические удобрения, особен­но они необходимы на вновь осваиваемых площадях, где после уборки кустарника, закладки дренажа и выравнивания поверхнос­ти гумусовый горизонт частично или полностью уничтожен. Орга­нические удобрения в дозе 30-50 т/га вносят под вспашку или под дисковую борону при обработке дернины (ускоренное залуже­ние) или под предшествующую культуру. Для усиления фиксации бобовыми азота применяют бактериальные удобрения. Под вспашку или дискование вносят и фосфорно-калийные удобре­ния.

 При закладке новых лугов и пастбищ очень эффективно фос­форитование в сочетании с известкованием. Фосфоритную муку и известь применяют послойно: первую под плуг с осени, вторую под культиватор весной.

 На слабоокультуренных почвах в год посева трав под предпо­севную культивацию вносят азотные удобрения по 45-60 кг/га д. в. В первый и последующие годы пользования травами на бобо­во-злаковых травостоях азотные удобрения вносят поверхностно по 30 кг/га весной и 30 кг/га после первого укоса. Многолетние травы хорошо усваивают питательные вещества удобрений, вне­сенных по поверхности, так как их корневая система располагает­ся в основном в верхнем слое почвы. На чисто злаковых травосто­ях сезонную дозу увеличивают до 120-150 кг/га и вносят ее рав­ными частями весной в начале отрастания трав, под второй и тре­тий укосы.

 Потребность в удобрении на культурных пастбищах выше, чем на сенокосах, вследствие того, что травы стравливаются по 5-6 раз и более за сезон. Особенно велика потребность культурных пастбищ со злаковым травостоем в азотных удобрениях. Сезонная доза азота в зависимости от продуктивности культурного пастби­ща достигает 300 кг/га. Повышенные дозы азота следует вносить равными дозами - по 50-70 кг/га весной и после очередного стравливания. Превышение оптимальной дозы может привести к избыточному накоплению нитратов в сене или в пастбищном кор­ме

Для подкормки сенокосов и пастбищ применяют также навоз­ную жижу и бесподстилочный жидкий навоз. Бобово-злаковые травостои подкармливают за вегетационный сезон один раз, а зла­ковые - несколько раз после очередного укоса или стравливания. Подкормку жидкими органическими удобрениями сенокосов и пастбищ сочетают с их орошением, для чего навозную жижу и бесподстилочный жидкий навоз разбавляют водой. При подкорм­ках сенокосов и пастбищ жидкими органическими удобрениями дозы минеральных азотных и калийных удобрений уменьшают.

Сезонная доза фосфорных и калийных удобрений зависит от обеспеченности почв подвижными формами фосфора и калия и планируемой урожайности.[1]

Каково влияние удобрений на качество зерна зерновых культур.

Качество урожая сельскохозяйственных культур тесно связано с биохимическим составом растений: содержанием белков, угле­водов, жиров, витаминов и минеральных веществ. Кроме того; ка­чество урожая оценивают специфическим для каждой культуры комплексом показателей, включающих товарные, питательные, технологические и гигиенические свойства. Большое значение в оценке качества урожая имеют внешний вид и товарность. Эти показатели особенно важны для овощных, плодовых культур и картофеля, на которые имеются ГОСТы. Внешние и физические показатели качества, такие, как цвет, масса, форма, натура зерна, учитывают при оценке товарности зерновых культур. К категории качества относятся лежкость урожая и его потери при хранении, особенно для овощных, плодовых культур и картофеля. Гигиени­ческие показатели качества урожая оценивают по содержанию ве­ществ, оказывающих отрицательное или вредное влияние на че­ловека и животных при использовании в пищу или на корм рас­тениеводческой продукции: нитраты, нитриты, остатки пестицидов, тяжелые металлы, радионуклиды и др.

Качество продукции зависит от многих факторов: климата, почвы, предшествующей культуры, сорта, доз, видов и форм удобрений, соотношения в них элементов питания, сроков вне­сения и др.

Удобрения являются ведущим фактором внешней среды, оказывающим влияние на качество урожая. Минеральное питание растений улучшается при внесении научно обоснованных доз удобрений. Поэтому оптимальные дозы удобрений разрабатывают не только на основе при6авок урожайности, но и по их действию на качество продукции. Улучшение питания способствует моби­лизации физиологических ресурсов растения и повышению уро­жайности. Однако для каждого сорта существует предел биологи­ческих возможностей роста урожайности. Внесение удобрений в количествах, превышающих физиологическую потребность расте­ний, не ведет к дальнейшему увеличению урожайности и сопро­вождается ухудшением качества продукции. Это связано не только с повышенными дозами удобрений, но и с несбалансированностью элементов минерального питания, неправильным подбором форм макроэлементов, а также применением микроэлементов без учета содержания их в почве и требований культуры.

Химический состав зерна этих культур приведен в таблице.

Как видно из таблицы, зерновые культуры отличаются достаточно высоким содержанием белка и очень высоким количеством крах­мала. Питательную ценность белков зерновых культур определяют по содержанию аминокислот. Если питательная ценность живот­ного белка (мяса, молока, яиц) принять за 100, то питательная ценность белка пшеницы составит 62-68, ржи - 68-75, овса­78, риса - 83-86, кукурузы - 52-58.

Таблица 1.

Средний химический состав зерна, % сухой массы (по Кретовичу)

культура	Белки	Крахмал	Жир	Клетчатка	Сахар	Пентозаны и др. углеводы	зола
Пшеница	15	65	2,0	2,8	4,3	8	2,2
Кукуруза	10	70	4,6	2,1	3,0	7	1,3
Рожь	13	70	2,0	2,2	5,0	10	2,0
Овес	12	50	5,5	14,0	2,0	13	3,8
Ячмень	12	55	2,0	6,0	4,0	12	3,5
Рис	7	70	2,3	12,0	3,6	2	6,0
Просо	12	60	4,6	11,0	3,8	2	4,0

Пшеница. Главным показателем качества пшеницы является биохимический состав зерна: количество белков, их аминокислот­ный состав, содержание крахмала и витаминов. Количество белка в зерне определяет пищевую ценность пшеницы и колеблется от 9 до 26 %. Содержание крахмала 60 %, жира 1,9, клетчатки 2,8, саха­ров 4,3, золы 2,2 %. Для выпечки хлеба хорошего качества белка в зерне должно быть не меньше 14 %. На хлебозаводах качество зер­на пшеницы определяют по количеству и качеству клейковины и результатам лабораторной выпечки хлеба. Клейковина представ­ляет собой белковый сгусток отделяющейся от крахмала муки в процессе замешивания теста. Этот сгусток обладает эластичнос­тью, упругостью, связностью, от которой зависит качество хлеба. Высокобелковые сорта пшеницы в зависимости от плодородия по­чвы, сорта и удобрения содержат 35-40 % сырой клейковины, низкобелковые - 15-20 %. Основная масса клейковины пред­ставлена проламинами (глиадин) и глутаминами (глутамин). В пшенице, выращенной в степных районах, соотношение между глутамином и глиадином является лучшим и составляет 1: 1. В за­висимости от содержания белка, клейковины (и ее свойства) и стекловидности зерно пшеницы делят на сильное, среднее и сла­бое.

Содержание белка в зерне пшеницы зависит главным образом от климатических условий ее выращивания и увеличивается с за­пада на восток и с севера на юг европейской части страны. Реша­ющая роль в биосинтезе белка в растениях принадлежит влажнос­ти и температуре почвы и почвенного воздуха. Зерно пшеницы, выращенной в условиях засушливого климата, отличается повы­шенным содержанием белка по сравнению с зерном пшеницы, выращенной в условиях гумидного климата. Наибольшее количе­ство белка имеют пшеницы, выращенные на юго-востоке евро­пейской части России - в Центральном и Южном Поволжье, а также в Оренбургской области и на Алтае.

В сухие годы урожай пшеницы может снижаться, а содержание белка - увеличиваться, во влажные - наоборот. При возделыва­нии пшеницы на хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны в зерне на 3 % больше белка, чем у тех же сортов пшеницы, выращенной на плохо окультуренных по­чвах в аналогичных погодных условиях (Авдонин).

Из удобрений наибольшее влияние на качество урожая оказы­вают азотные. Использование всей дозы азота, особенно больших его количеств в основное удобрение, может вызвать полегание пшеницы, снижение урожайности и ухудшение качества зерна. Для повышения урожайности и улучшения качества зерна азотные удобрения применяют дробно: во время ранневесенней корневой подкормки – N_30-60 и летней некорневой - 20-30%-ным раство­ром мочевины в фазе колошения - молочной спелости. Летние подкормки применяют в основном на высокопродуктивных сор­тах сильных пшениц, возделываемых по современным технологи­ям. Летние подкормки увеличивают содержание белка в зерне на 0,5-1 %. При умеренных дозах азота (менее 90 кг/га) дробное вне­сение его не имеет преимуществ перед основным разовым внесе­нием.

Внесение навоза повышает урожайность пшеницы, но не всегда положительно сказывается на качестве зерна. Минеральные удобрения вызывают хороший рост и развитие вегетативной массы, а навоз как медленноразлагающееся удобрение обеспечивает нормальное питание растений в момент налива зерна. Действие фосфорных и калийных удобрений на содержание белка в пше­нице неустойчиво, однако при правильно подобранном соотношении N: Р: К в удобрении они положительно влияют на каче­ство зерна.

Озимая рожь. Качество зерна озимой ржи зависит от почвенно­климатических условий. Зерно озимой ржи, выращенной на чер­ноземах и каштановых почвах, содержит 12,4-14,3 % белка, на дерново-подзолистых - 9,4-11,5 %. Содержание белка в зерне озимой ржи меньше, чем у пшеницы, однако озимая рожь содер­жит незаменимых кислот (лизина, валина, треонина, а также вита­мина В₂) в 1,5-2 раза больше, чем пшеница. При совместном применении навоза и минеральных удобрений содержание белка в зерне озимой ржи увеличивается на 0,5-1,5 %. Высокие прибавки урожайности и сбора белка получают от некорневых подкормок ржи азотом в фазе колошения - молочной спелости.

Ячмень. Он является важной кормовой и крупяной культурой, а также широко используется в пивоварении. Средний химический состав зерна ячменя (% на сухое вещество) составляет: крахмал­45-70, белок -7-26, пентозаны -7-11, сахароза - 1,7-2, цел­люлоза - 3,5-7, жир - 2-3, зольные элементы - 2--3. Шести-

рядные ячмени используют на корм скоту и их называют фураж­ными, а двухрядные - преимущественно в пивоварении. Требова­ния к качеству зерна ячменя определяются способом его использования. Важнейшим показателем качества зерна является содержание белка. При использовании ячменя в качестве кормо­вой и крупяной культуры содержание белка должно быть высоким, а клетчатки - низким. При использовании ячменя на пиво­варенные цели содержание белка не должно превышать 12 %. Со­держание белков в зерне связано с количеством крахмала - чем больше крахмала, тем меньше белков.

Качество зерна зависит от сорта, почвенно-климатических ус­ловий и удобрений. Лучшие по качеству зерна ячмени произраста­ют в условиях умеренного количества света; тепла и осадков в Центрально- Черноземной и Нечерноземной зонах России. Все пивоваренные ячмени являются яровыми. В пивоваренном ячме­не содержание крахмала составляет 56-70 %, а экстрактивность ­72-83 %. Азотные удобрения оказывают наибольшее влияние на содер­жание белка в зерне ячменя, особенно при его выращивании на бедных дерново-подзолистых почвах. Умеренные дозы азота (N_6o) повышают урожай ячменя, а повышенные (N 120) - и, качество зер­на. Действие азота сильно зависит от погодных условий. Во влаж­ные годы азот удобрений повышает урожайность ячменя, а в сухие годы - содержание белка. Применение подкормки ячменя, возде­лываемого по современным технологиям, в фазе колошения при­водит к увеличению количества белка на 4-5 %. При использова­нии ячменя на пивоваренные цели вносить азотные удобрения не рекомендуют, особенно на богатых гумусом почвах.

Гречиха и просо. Содержание белка в зерне гречихи и проса составляет 12-14 %. Применение минеральных удобрений повы­шает содержание белка в зерне на 0,7-1,5 %. Гречиха и просо хо­рошо отзываются на внесение микроэлементов, которые повыша­ют урожай и улучшают его качество..

Кукуруза. Она является важной кормовой и продовольственной культурой. Зерно кукурузы в зависимости от сорта и почвенно­климатических условий выращивания содержит 68-73 % крахма­ла, 5-20 % белка, 3,5-7 % жира. Белки кукурузы отличаются низ­кой биологической ценностью, так как они представлены мало­ценной в биохимическом отношении фракцией - зеином и по­чти не содержат лизина и триптофана. Однако высоколизиновые гибриды кукурузы содержат больше лизина и триптофана по сравнению с обычной кукурузой. Применение азотных удобре­ний по фону РК повышает содержание белка в зерне на 0,8-2 % в основном за счет малоценной в биохимическом отношении зерновой фракции. Использование марганцевых и цинковых микроудобрений повышает урожайность и увеличивает содержа­ние белка в зерне. При этом содержание зеиновой фракции уменьшается.

Рис. Пищевая ценность зерна очень высокая. Она определяется содержанием белка, переваримость которого достигает 98 %, а также очень большим количеством крахмала высокой питатель­ной ценности. Продукты из рисового зерна обладают ценными диетическими свойствами. Культура риса очень требовательна к условиям азотного питания в течение всего периода вегетации. Азотные удобрения значительно повышают урожайность риса и существенно влияют на химический состав зерна. Низкие дозы азота (до 90 кг/га) не изменяют биохимического состава зерна, и дробное внесение этой дозы не имеет преимущества перед внесе­нием всей дозы в основное удобрение. Увеличение дозы до 120­150 кг/га, внесенной дробно (2/3 дозы до посева, 1/3 - в фазе вы­хода в трубку), повышает содержание белка в зерне на 0,9-1 %. При совместном применении NPK количество белка в зерне уве­личивается до 10 %. [1]

Выводы.

Целью данной работы было выяснение роли удобрений для роста и развития растений, о влияний удобрений на качество зерна зерновых культур.

Для построения ответов пользовался учебником “Система удобрений” автор В.Н. Ефимов.

Подводя итоги проделанной работы, могу сказать, что на сегодняшний день развития АПК использование удобрений при производстве сельскохозяйственной продукций имеет большое значение. При соблюдений рациональных норм применения удобрений, разработке планов применения удобрении, и правильной организаций данного вопроса можно повысить урожайность зерновых на 20 – 30 %.

Подпись: _____________

Дата:_________________

Библиографический список

1.  Ефимов В.Н., Донских И.Н., Царенко В.П. Система удобрений / под ред.В.Н. Ефимова.- М.: КолосС, 2003.- 320 с.

2.  Лекционный материал.