Разработка системы удобрения в полевом севообороте

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Департамент кадровой  политики и образования

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

“Мичуринский государственный аграрный университет”

Кафедра агрохимии и почвоведения

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по теме:

“Разработка системы удобрения в полевом севообороте”.

Выполнил:

Проверила

Мичуринск – Наукоград – 2008

Содержание

Введение........................................................................
............................... ,.......

1. Общие сведения о хозяйстве.......................................................................
.....

1.1. Расположение и специализация хозяйства...................................................

1.2.       Землепользование хозяйства......................................................................

1.3.       Наличие торфяников и залежей местных химических мелиорантов.......

1.4.       Характеристика климатических условий..................................................

2. Исходные данные для разработки системы удобрений..............................

2.1.  Рекомендованный для разработки системы удобрения севооборот........

2.2.  Почвы севооборота, её агрохимические показатели .:.............................

2.3.  Поголовье животных в хозяйстве..............................................................

3. Система удобрения в хозяйстве.......................................................................
.

3.1.  Выход органических удобрений в хозяйстве............................................

3.2.  Химическая мелиорация почв в севообороте...........................................

3.3.  Определение возможности применения фосфоритной муки в хозяйстве......
3.4 Нормы удобрений в зависимости от обеспеченности почв элементами
питания.........................................................................
................................... ..

3.5.       Недостаток макро-и микроэлементов...................................................... ..

3.6.  План размещения удобрений по способам внесения.............................. ...

3.7.  План внесения органических и минеральных удобрений в туках......... ...

3.8.  Краткая характеристика применяемых удобрений................................ ...

3.9.       Расчет потребности удобрений в центнерах действующего вещества... …

3.10. Обоснование системы удобрения в севообороте.................................. …

3.11. Баланс питательных веществ в севообороте......................................... …

4.       Экономическая эффективность применения удобрений в севообороте....... …

5.       Расчеты норм удобрений на планируемый урожай и прибавку урожая..... …

Вывод и предложения.....................................................................
.................... …

Список использованной литературы................................................................. …

Введение.

Агрохимия - наука о химических и биохимических процессах в растениях и среде их обитания, а также о способах химического воздействия на эти процессы с целью повышения плодородия почвы и урожая с.-х. культур. Агрохимия - одна из наук, входящих в агрономию. Отдельные её разделы неразрывно связаны с физиологией растений, химией, биохимией, почвоведением, микробиологией, земледелием и растениеводством.

Основные объекты, традиционно изучаемые агрохимией - растения, почва и удобрения. В 20 веке сфера агрохимии расширилась: она стала  изучать также агробиоценоз в целом, химические средства защиты растений и регуляторы роста растении.

Агрохимические исследования включают: определение содержания в почвах и растениях химических элементов, белков, аминокислот, витаминов, жиров, углеводов; установление механического и минералогического состава почв, содержания в них органической части (гумуса), солей, водорослей, микроорганизмов и др.; изучение влияния удобрений на растения и почву и др. Обычно сначала исследования ведут в лаборатории методами, аналогичными тем, которые применяют в химии, биологии и др. смежных науках. Затем, как правило, проводят вегетационные опыты в теплице с участием живых растений. Рекомендации для практического применения агрохимических средств и методов выдают на основании полевых опытов, а также производственных испытаний, проводимых на больших площадях в течение ряда лет.

Многие приемы агрохимии (например, применение ряда органических удобрений)   вошли в практику земледелия в глубокой древности и описаны еще в 1 в. н.э. Как наука агрохимия сформировалась лишь в 19 в., когда сложились основные представления о том, из чего состоят, чем и как питаются растения. Как вехи на пути становления агрохимии обычно отмечают опыты Я. Б. Ван Гельмонта (1634), осветившие роль воды в питании растений, а также высказывания М.В.Ломоносова (1753) и А.Лавуазье (1761) о воздухе как источнике питательных веществ, вскоре подтвержденные опытами Дж. Пристли, Я. Ингенхауза, Ж. Сенебье и Н. Соссюра, показавшими, что растения поглощают из воздуха СО2; и выделяют О2; и что это связано с фотосинтезом.

Становление отечественной школы агрохимии связано с именами  М.Г.Павлова, А. Н. Энгельгардта, Д.И.Менделеева, К. А. Тимирязева, П. А. Костычева, Д. Н. Прянишникова, П. С. Коссовича, К. К. Гедройца и др., внесших существенный вклад в агропочвоведение и науку об удобрении почв. В послереволюционный период их работы продолжила плеяда советских агрохимиков во главе с Д. Н. Прянишниковым.

Современная агрохимия значительно отличается от «классической агрохимии» конца 19 - начала 20 вв., она пользуется несравненно более совершенными методами исследования, опирается на возросший уровень знаний, развитую химическую промышленность и широкую сеть агрохимических служб. Так называемая «зеленая революция» - резкое повышение урожайности с.-х. культур, достигнутое в начале 50-х гг. 20 в., связана не только с успехами генетики и селекции, но и с достижениями агрохимии. Агрохимическая наука располагает знаниями о содержащихся в растениях веществах (белках, углеводах и др.), биосинтезе и обмене веществ в растениях, фитогормонах, ферментных системах, болезнях растений.

Благодаря созданию новой отрасли агрохимии - химии пестицидов - появилась возможность не только улучшать питание растений, но и влиять (с помощью регуляторов роста) на их развитие, а также защищать их от болезней (с помощью протравителей семян, фунгицидов и бактерицидов), насекомых, клещей, нематод и др. вредителей.

В области агропочвоведения и химии удобрений разработаны и широко распространены методы лабораторной оценки плодородия почв и их потребности в тех или иных удобрениях для разных севооборотов. На основании лабораторных исследований делают выводы о необходимости проведения химической мелиорации почв (известкование, гипсование) с целью улучшения их состава, структуры и свойств. Создан большой ассортимент твердых и жидких удобрений, содержащих как основные элементы (N, Р, К), так и микроэлементы. В больших масштабах применяют NH₃ и удобрения на основе мочевины.

Огромное влияние на агрохимию оказало открытие избирательных гербицидов (1942-44). Уничтожение сорняков с их помощью позволило улучшить условия роста растений и более эффективно использовать удобрения, так как они не расходуются на подкормку сорняков.

Средства агрохимии позволяют не только повысить урожай, но и добиться значительной интенсификации с.-х. производства. Например, благодаря гербицидам устраняется необходимость ручной прополки, с помощью дефолиантов облегчается машинная уборка хлопчатника.

Агрохимия - научная основа химизации сельского  хозяйства и развития промышленности удобрений и пестицидов.

1. Общие сведения о хозяйстве

1.1. Расположение и специализация хозяйства.

Ростовская область расположена на юге Европейской части России в бассейне Нижнего Дона и в Предкавказье. Омывается Таганрогским заливом Азовского моря. Наибольшая протяженность с севера на юг  490 км, с запада на восток  485 км. Граничит на западе и северо-западе с Украиной, на юге  с Краснодарским и Ставропольским краями, востоке и юго-востоке  с Калмыкией, на северо-востоке  с Волгоградской и на севере с Воронежской областями. Через Волго-Донской канал имеет выход в бассейн р. Волги и к портам Балтийского моря.

Ростовская область обладает мощнейшей на юге страны транспортной инфраструктурой  железнодорожными и автомобильными магистралями федерального значения, морскими и речными портами в гг. Ростове-на-Дону, Азове, Таганроге, международным аэропортом в Ростове-на-Дону. На Ростовскую область приходится 9/10 пассажироперевозок и 4/5 грузоперевозок Северо-Кавказского региона.

1.2. Землепользование хозяйства

Ростовская область, Каменский район, хозяйство “Луч”. Специализация хозяйства – зерново-молочное, площадь пашни 1200 га.

Сельскохозяйственным  области производством занимаются более 2 тысяч сельхозорганизаций, свыше 13,5 тысяч крестьянско-фермерских хозяйств, 2 тысячи индивидуальных предпринимателей. Более 540 тысяч личных подсобных хозяйств производят значительную долю мяса, молока и овощей.

Сельскохозяйственные угодья занимают 8,5 млн. га, пашня – 5,8 млн. га, в том числе орошаемая 241 тыс. Доля Ростовской области в общей площади сельхозугодий России составляет 3,9%.

Ростовская область – в числе лидеров в России по валовым сборам  зерна и подсолнечника. Перспективными направлениями АПК области также являются: прудовое рыбоводство, производство животноводческой продукции,  овощей,  переработка сельхозпродукции с последующим доведением до потребителя.

На долю Ростовской области приходится около 20% производимой продукции сельского хозяйства в Южном федеральном округе.

Более 60% валовой продукции сельского хозяйства области производится в отрасли растениеводства. Ее развитие базируется на повышении культуры земледелия, внедрении энергосберегающих технологий, новых сортов и гибридов зерновых, масличных культур, повышении эффективности использования сельскохозяйственных земель.

Зерновое направление  в растениеводстве имеет первостепенное значение. Под зерновыми культурами занято около 60% посевных площадей. Главная зерновая культура – озимая пшеница. Широко распространены посевы ярового ячменя, кукурузы, проса, риса, гречихи, гороха, сои. Ведущей технической культурой является подсолнечник. Сбор зерновых культур ежегодно составляет в среднем  5-6 млн. тонн, подсолнечника – до 1,5 млн. тонн.

Ростовская область поставляет зерно и подсолнечное масло в северные регионы и промышленно развитые центры страны. Кроме того, она является крупнейшим экспортером продукции сельского хозяйства и продуктов ее переработки. Экспорт зерновых на внешний рынок составляет более 4 млн. тонн в год, подсолнечного масла более 300 тыс. тонн.

1.3. Наличие торфяников и залежей местных химических мелиорантов.

В Ростовской области на сегодняшний день разведаны и эксплуатируются месторождения каменного угля, природного горючего газа, флюсовых и конверторных известняков, формовочных песков, тугоплавких и огнеупорных глин, различных строительных материалов. Область также богата пресными подземными водами хозяйственно-питьевого назначения и минеральными водами лечебно-столового и бальнеологического назначения.

В последние годы открыты ряд месторождений и перспективных участков нетрадиционных видов минерального сырья (бентониты, глаукониты, кремнистые породы) многоцелевого назначения в качестве природных сорбентов, естественных мелиорантов, минеральных удобрений и др. Промышленное освоение этих видов полезных ископаемых в области еще не получило должного развития.

Цементное сырье. Область обладает неисчерпаемыми ресурсами для производства портландцемента, сконцентрированными, в основном, в Миллеровском и Тарасовском районах. В Миллеровском районе Рогаликское месторождение имеет запасы порядка 12 млрд.тонн. Из этих запасов на площади Южно-Рогаликского участка около 20 млн.тонн — с содержанием известкового компонента свыше 50%, что позволяет изготавливать цементы высших марок качества «А» и «Б» (архитектурные и белые цементы). Аналогичные Рогаликским, но более чистые мелы выявлены в благоприятных горно-геологических условиях вблизи ст.Тарасовская. Мелы здесь могут использоваться для производства высших сортов портландцемента, извести, наполнителя лаков и красок.

Известняки флюсовые. В Тацинском районе области находится крупнейшее в Российской Федерации Жирновское месторождение верхнекаменноугольных известняков с запасами до 200 млн. тонн.

1.4. Характеристика климатических условий.

Характерной особенностью климата Ростовской области является обилие солнечного света и тепла. Преобладают циркуляционные процессы южной зоны умеренных широт. Однако, возможны вторжения холодных масс из Арктики, повторяемость их невелика (около 3% в год).

Несколько чаще (4% в год) отмечаются вторжения тропических масс воздуха, приносящих изнурительную жару летом и значительное повышение температуры воздуха зимой.

Удаленность от больших водных пространств обуславливает континентальный характер климата. Континентальность возрастает с запада на восток. В восточных районах зима холоднее, а лето жарче, чем в западных.

Температура воздуха имеет ярко выраженный годовой ход. Самый холодный месяц - январь, среднемесячная температура воздуха которого -5°С...-9°С. Наиболее теплый - июль, среднемесячная температура воздуха составляет плюс +22°С...+24°С. Однако нередко минимум среднемесячной температуры воздуха наблюдается в феврале, реже - в декабре; максимум - в августе, иногда в июне, сентябре.

Относительная влажность воздуха также имеет хорошо выраженный годовой ход, но обратный температуре воздуха. Максимальные значения - 85-90% - отмечаются в зимние месяцы, минимальные - 48-60% - в летние. При суховее относительная влажность воздуха понижается до 30% и менее. В среднем за год число суховейных дней колеблется от 45 на юго-западе до 85 на юго-востоке области.

Годовое количество осадков составляет 530-550 мм на юго-западе области, 320-360 мм - на юго-востоке. Наибольшее количество осадков за месяц выпадает в июне - июле (50-70мм).

Снежный покров на территории области появляется в конце ноября - начале декабря, а устойчивый снежный покров образуется в конце декабря - начале января.

Пыльные бури отмечаются 3-7 дней в году, на юго-востоке области - 20-25 дней, в отдельные годы - до 60 дней.

К атмосферным явлениям, отрицательно влияющим на хозяйственную деятельность, относятся также туманы, гололедно-изморозевые явления, грозы, град.

1. Распределение осадков и температуры по месяцам за вегетационный период.

Вывод. В сельском хозяйстве ведущее место занимает выращивание зерновых культур (овес, рожь, пшеница, просо), кормовых культур, разведение крупного рогатого скота молочно-мясного направления, свиней, птицы.

2. Исходные данные для разработки системы удобрений

2.1. Рекомендованный для разработки системы удобрения севооборот

2. Схема полевого севооборота и исходные данные

№ поля	Чередование культур севооборота	Площадь, га	Урожайность, ц/га.	Прибавка урожая
Без удобрений, В	При удобрении, А	ц/га	%
1.	Горох	120	23	30	7	33
2.	Озимая рожь	120	27	35	8	34
3.	Кукуруза на зерно	120	23	30	7	33
4.	Овёс	120	15	20	5	30
5.	Просо	120	23	30	7	33
6.	Одн.тр.–з.корм	120	46	60	14	33
7.	Оз. пшеница	120	38	50	12	32
8.	Кормовая свёкла	120	315	410	95	33
9.	Ячмень	120	30	39	9	33
10.	Кукуруза на силос	120	361	470	119	30

Внесение минеральных и органических удобрений дает возможность получить прибавку для культур нашего севооборота от 30 до 34 %.

2.2. Почвы севооборота, её агрохимические показатели

3. Агрохимическая характеристика почвы севооборота

№ поля	Культура севооборота	Содержание гумуса	рНкс1	М- экв. на 100г почвы	V,%	Мг на 100 г почвы
Нг	S	Т		N	Р2О5	К2О
1.	Горох	5,7	7,2	-	37	37	72,7	12	6	23
2.	Озимая рожь	5,6	6,9	1	39	40	97,5	8	12	20
3.	Кукуруза на зерно	5,4	6,7	-	43	43	100	10	9	18
4.	Овёс	5,5	6,9	-	40	40	100	13	11	21
5.	Просо	5,6	7,0	-	42	42	100	9	8	19
6.	Одн.тр.–з.корм	5,4	7,1	1	45	46	97,8	12	13	22
7.	Оз. пшеница	5,6	6,3	2	40	42	95,2	8	11	20
8.	Кормовая свёкла	5,6	6,5	1	42	43	97,7	10	9	19
9.	Ячмень	5,5	6,1	1	40	41	97,5	8	10	18
10.	Кукуруза на силос	5,6	6,2	2	40	42	95,2	9	9	19

Почвы – чернозем южный тяжелосуглинистый.

А — гумусовый горизонт мощностью 20—30 см, темно-серый с коричневатым оттенком, в целинном состоянии вверху часто обособляется слой в 6—8 см, более светлоокрашенный, слоеватый; структура зернистая, при распашке — комковато-пылеватая. Вскипание начинается на нижней границе горизонта, пахотные почвы часто вскипают с поверхности;

АВ — переходный гумусовый горизонт мощностью 30—40 см, однородно окрашенный, буровато-темно-серый, зернисто-комковатой или ореховато-комковатой структуры. Уплотнен.

В к — переходный горизонт, бурый с более темными пятнами и потеками гумуса, ореховато-призматической структуры, уплотнен; выделения карбонатов в виде псевдомицелия, в нижней части в виде белоглазки, могут быть в виде неясных выцветов, мучнистых выделений;

ВСк — иллювиально-карбонатный горизонт, буровато-палевый, призматической структуры, уплотнен, с обильными выделениями карбонатов в форме белоглазки;

С к — слабо измененная или не измененная почвообразованием материнская порода, карбонатная, палевого цвета, призматической структуры;

Сс — материнская порода, содержащая с глубины 150—200 см выделения гипса в виде мучнисто-кристаллических жилок, скоплений и друз; в этом же горизонте на глубине 200—300 см могут содержаться легкорастворимые соли.

2.3. Поголовье животных в хозяйстве

4. Поголовье скота и птицы в хозяйстве

Возрастные группы	Лошади	КРС	Свиньи	Овцы	Куры
Взрослые	35	1200	1350	1500	1200
молодняк	27	1360	1450	2700	2600

3. Система удобрения в хозяйстве

3.1.Выход органических удобрений в хозяйстве

5.Накопление навоза, жижи и птичьего помета

Вид скота и птицы по возрастным группам.	Количество голов	Выход навоза, т	Выход навозной жижи, т.	Выход птичьего помета, т.
		От головы	Всего	От головы	Всего	От головы	всего
Лошади	Взрослые	35	6	210	0,7	24,5
	Молодняк	27	3	81	0,35	9,45
КРС	Взрослые	1200	8	9600	2	2400
	Молодняк	1360	4	5440	1	1360
Свиньи	Взрослые	1350	1,5	2025	0,7	945
	Молодняк	1450	0,75	1087,5	0,35	507,5
Овцы	Взрослые	1500	0,8	1200	0,2	300
	Молодняк	2700	0,4	1080	0,1	270
Куры	Взрослые	1200					0,006	7,2
	Молодняк	2600					0,003	7,8
Всего		20723,5		5816,45		15
Итого	26554,95

6. Приготовление компостов.

Виды компоста	Соотношение компостируемых материалов	Компоненты компоста, т	Масса компоста
Навозная жижа	солома
Соломожижевый	1:3	5816,45	17449,35	23265,8
итого				23265,8

Для поддержания бездефицитного баланса на южных черноземах требуется 4-10 т/га органического удобрения. После приготовления компостов на 1 га пашни приходится 44004,3/5000=8,8 т/га органических удобрений, что вполне достаточно для поддержания бездефицитного баланса гумуса в нашем севообороте.

3.2. Химическая мелиорация почв в севообороте

7. Химическая мелиорация почвы

N	рН кcl	М-экв. на 100г почвы.	Установленная норма СаСОз т/га	2009 г.	2010 г.	2011 г.
Нг	культура	норма известкового мат-ла, т/га	культура	норма известкового мат-ла, т/га	культура	норма известкового мат-ла, т/га
1	7,2	-	-	Горох	-	Кукуруза на силос	-	Ячмень	-
2	6,9	1	1,5	Озимая рожь		Горох		Кукуруза на силос
3	6,7	-	-	Кукуруза на зерно		Озимая рожь		Горох
4	6,9	-	-	Овёс		Кукуруза на зерно		Озимая рожь
5	7,0	-	-	Просо		Овёс		Кукуруза на зерно
6	7,1	1	1,5	Одн.тр.–з.корм		Просо		Овёс
7	6,3	2	3	Оз. пшеница		Одн.тр.–з.корм		Просо
8	6,5	1	1,5	Кормовая свёкла		Оз. пшеница		Одн.тр.–з.корм
9	6,1	1	1,5	Ячмень		Кормовая свёкла		Оз. пшеница
10	6,2	2	3	Кукуруза на силос		Ячмень		Кормовая свёкла
Ежегодно будет вноситься на 1 га в среднем, т.	0,0

В нашем севообороте мы не проводим известкование под культуры, так как гидролитическая кислотность очень мала.

3.3. Определение возможности применения фосфоритной муки в хозяйстве

Возможность применения фосфоритной муки выявил профессор Б. А. Голубев, экспериментируя в лаборатории Д. Н. Прянишникова. Применять фосфоритную муку разумно только в том случае, когда можно уверенно ожидать определенной пользы от ее внесения.

По графику Б.А. Голубева мы можем судить о возможной замене суперфосфата на фосфоритную муку в нашем севообороте (Нг=3+0,1Т).

График Б.А. Голубева о возможности применения фосфоритной МУКИ

1. Поле Нг 0<2,5

2. Поле Нг 1<2,5

З. Поле Нг 0<2,5

4. Поле Нг 0<2,5

5. Поле Нг 0<2,5

6. Поле Нг 1<2,5

7. Поле Нг 2<2,5

8. Поле Нг 1<2,5

9. Поле Нг 1<2,5

10. Поле Нг 2<2,5

Из полученных данных можно сказать, что действие фосфоритной муки не может быть приравнена к действию суперфосфата на поле нашего севооборота, т.к. (Нг<2,5).

3.4 Нормы удобрений в зависимости от обеспеченности почв элементами питания

Основное - преобладающее количество удобрений, обычно более 30-40 кг действующего вещества на гектар.

Припосевное (рядковое) - небольшая часть нормы (общей дозы) от 5-10 до 15-20 кг/га.

Послепосевное (подкормка) - может быть корневая, прикорневая и некорневая, от 19-20 до 30-40 кг действующего вещества на 1 га.

8. Норма удобрений в зависимости от обеспеченности почв элементами питания

№ поля	Культура	Содержание в мг на 100 г почвы и обеспеченность	Норма удобрений в кг д. в. на 1 га.
N	Р2О5	К2О	N	Р2О5	К2О
1.	Горох	12	6	23	10	45	20
2.	Озимая рожь	8	12	20	60	30	10
3	Кукуруза на зерно	10	9	18	80	120	60
4.	Овёс	13	11	21	30	20	10
5.	Просо	9	8	19	20	45	10
6.	Одн.тр.–з.корм	12	13	22	20	10	10
7.	Оз. пшеница	8	11	20	60	45	20
8.	Кормовая свёкла	10	9	19	60	90	30
9.	Ячмень	8	10	18	45	30	20
10.	Кукуруза на силос	9	9	19	80	90	30

Зная обеспеченность почв элементами минерального питания, по табличным данным, мы находим норму удобрений, которую необходимо внести под культуры нашего севооборота.

3.5. Недостаток макро-и микроэлементов.

На рисунке задания изображен недостаток фосфора в растении ячменя и недостаток марганца — в озимой пшенице.

Фосфор — один из основных элементов, необходимых для растений. В растениях фосфор содержится в минеральных и органических соединениях; из них на минеральные соединения приходится около 5-15 %, на органические – 85-95 %. Минеральные формы представлены в основном кальциевыми, магниевыми и аммонийными солями ортофосфорной кислоты.

Наиболее важную роль в жизни растений играет фосфор, входящий в состав органических соединений: нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов и фосфатопротеидов, аденозинфосфатов, сахарофосфатов, фосфатидов, фитина.

Среди них на первое место, пожалуй, следует поставить нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК) и аденозинфосфаты (АТФ и АДФ), которые участвуют в самых важных процессах жизнедеятельности растительного организма: синтезе белков, передаче наследственных свойств и энергетическом обмене.

В природных условиях основным источником фосфора для растений являются соли ортофосфорной кислоты.

Марганец. Марганец необходим всем растениям. Среднее содержание его в растениях 0,001 %, или 10 мг на 1 кг массы. Основное количество его сосредоточено в листьях и хлоропластах.

Особенно требовательны к достаточному содержанию доступных форм марганца в почве злаки, свекла, кормовые корнеплоды, картофель. С урожаем различных культур с 1 га выносится 1000— 4500 г марганца.

Марганец относится к металлам с высоким окислительно-восстановительным потенциалом и может легко участвовать в реакциях биологического окисления.

Выявлено прямое участие марганца в фотосинтезе. Показано восстановление скорости процесса через 20 мин после добавления марганца у дефицитных по марганцу растений. Установлено участие марганца в системе выделения кислорода при фотосинтезе и в восстановительных реакциях фотосинтеза. Марганец увеличивает содержание сахаров, хлорофилла, прочность его связи с белком, улучшает отток сахаров, усиливает интенсивность дыхания.

Для понимания физиологической роли марганца важно указать на вхождение его в гидроксиламинредуктазу, осуществляющую реакцию восстановления гидроксиламина до аммиака, и в асси­иляционный фермент, восстанавливающий диоксид углерода при фотосинтезе. Марганец играет большую роль в активировании многих реакций, в том числе в реакциях превращения ди- и трикарбоновых кислот, образующихся в процессе дыхания. Предполагают, что марганец входит в состав фермента, синтезирующего аскорбиновую кислоту. Кроме того, марганец входит в состав следующих ферментов: малатдегидрогеназы, изоцитратдегидроге-назы, гидроксиламинредуктазы, глутаминтрансферазы, ферредок-сина. В настоящее время известно около 30 металлоферментных комплексов, активируемых марганцем.

Несмотря на значительное содержание марганца в почве (в желтоземах 1 % и выше, в дерново-подзолистых и черноземных почвах 0,1—0,2 %), большая часть этого элемента находится в ней в виде труднорастворимых оксидов и гидратов оксидов. В почве марганец находится в основном в двухвалентной форме и в силикатах и оксидах может замещать Fe²⁺ и Mg²⁺, что ведет к их выщелачиванию. В кислых почвах Mn образует с гидроксидами Fe железомарганцевые конкреции.

В нашем задании для устранения негативных последствий от недостатка фосфора и марганца, мы будем использовать под ячмень 1,5 ц/га гранулированного фосфора, согласно расчетному количеству, исходя из обеспеченности почв элементами минерального питания и под озимую пшеницу используют сернокислый марганец (MnSO₄).

3.6. План размещения удобрений по способам внесения

9.План размещения удобрений в полевом севообороте

№ поля	Культура	Всего удобрений	Основное	Припосевное, кг/га	Подкормки, кг/га
органические, т/га	минеральные, кг/га	органические, т/га	минеральные, кг/га
N	Р2О5	К2О	N	Р2О5	К2О	N	Р2О5	К2О	N	Р2О5	К2О
1.	Горох		10	45	20		10	45	20
2.	Озимая рожь		60	30	10		40	30	10				20
3.	Кукуруза на зерно	50	80/50	120/90	60/0	50	40	70			20		10
4.	Овёс		30	20	10		30	20	10
5.	Просо		20	45	10		20	45	10
6.	Одн.тр.–з.корм		20	10	10		20	10	10
7.	Оз. пшеница	30	60/50	45/35	20/0	30	30	35					10+ 10
8.	Кормовая свёкла		60	90	30		40	70	30		20		20
9.	Ячмень		45	30	20		45	30	20
10.	Кукуруза на силос		80	90	30		60	90	30				20
Всего за севооборот	80	455	515	200
на 1 га пашни	8	45,5	51,5	20

Зная обеспеченность почв элементами питания и норму вносимых удобрений, составляем план по севообороту, в котором указываются нормы, дозы, сроки и способы внесения удобрений по культурам задания, увязывая с биологическими особенностями растений и почвенно-климатическими условиями.

Органические удобрения и большую часть минеральных мы вносим в основную обработку почвы или под предпосевную культивацию, что также относится к основной обработке почвы.

При внесении под культуры севооборота органических удобрений на черноземах южных тяжелосуглинистых свыше 20 т/га органических удобрений на каждые 10 т органики мы нормы минеральных удобрений уменьшаем по азоту и фосфору на 10 кг, а калию на 20 кг.

3.7. План внесения органических и минеральных удобрений в туках

10. План внесения органических и минеральных удобрений

№ поля

Культура

Основное удобрение

Припосевное

Подкормка

органические

азотные

фосфорные

калийные

азотные

фосфорные

калийные

азотные

фосфорные

калийные

форма

т/га

форма

ц/га

форма

ц/га

форма

ц/га

форма

ц/га

форма

ц/га

форма

ц/га

форма

ц/га

форма

ц/га

форма

Ц/га

1.

Горох

2.

Озимая рожь

3.

Кукуруза на зерно

Н

4.

Овёс

5.

Просо

6.

Одн.тр.–з.корм

7.

Оз. пшеница

Н

8.

Кормовая свёкла

9.

Ячмень

10.

Кукуруза на силос

Наилучшими формами минеральных удобрений под возделываемые культуры нашего севооборота являются мочевина, аммиачная селитра, двойной суперфосфат, калийная соль.

3.8. Краткая характеристика применяемых удобрений

Мочевина (карбамид) СО(NН₂)₂. Содержит 46 % азота, это самое концентрированное из твердых азотных удобрений. Исходные продукты для производства синтетической мочевины — газообразный или жидкий аммиак и диоксид углерода (углекислый газ).

Мочевина – белое Ии желтоватое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде: при 20 °С в 100 см^{3 воды растворяется} 51,8 г мочевины.. Гигроскопичность ее сравнительно небольшая; при температуре до 20 °С она близка к гигроскопичности сульфата аммония, но с повышением температуры заметно увеличивается. При хранении кристаллическая мочевина может слеживаться и рассеваемость ее ухудшается. Промышленность выпускает мочевину для удобрения в гранулированном виде с размером гранул 1—3 мм. Гранулированная мочевина обладает значительно лучшими физическими свойствами, практически не слеживается, сохраняет хорошую рассеваемость.

Гранулированный суперфосфат. Для его производства используют готовый порошковидный продукт, который высушивают во вращающемся барабане. Образуются гранулы разной величины. Пригодными считаются те, которые имеют диаметр от 1 до 4 мм. Более крупные гранулы размалывают и в месте с мелкими («ретур») направляют на повторное гранулирование с новой партией порошковидного продукта. Стоимость гранулированного суперфосфата выше, чем порошковидного, но действие гранулированного удобрения намного превосходит эффективность порошковидного, особенно при внесении вблизи семян, при посеве вблизи рассады и клубней - при посадке. Этот способ наиболее рациональное использование гранулированного суперфосфата.

Гранулированный суперфосфат готовят из лучшего сырья, он содержит меньше влаги (1 - 4 %) и большим количеством усвояемой Р₂О₅- 19,5 -22 %, меньшей кислотностью - 1 - 2,5 % и лучшими физическими свойствами, что обеспечивает и хорошую рассеваемость.

Калийная соль смешанная 40 %-ная (КСl + КСl*NаСl), Это серый кристаллический порошок свключением розовых кристаллов, смесь хлористого калия с размолотым сильвинитом (до 35 % NаС1), влажность не более 2 %. Содержит 40 % К₂О, слеживается, перевозится без тары. Наиболее пригодна для культур, отзывчивых на натрий (сахарная свекла, кормовые и столовые корнеплоды). Смесь из КСl и каинита дает 30 %-ную калийную соль. Эти удобрения ценны для культур, потребляющих много магния, и почв, бедных им (супесчаные и песчаные).

Аммиачная селитра (нитрат аммония, азотнокислый аммоний) Содержит 34,6 % нитратного и аммиачного азота.

Нитрат аммония очень гигроскопичен, на воздухе сильно отсыревает и слеживается. Для уменьшения слеживаемости к нему добавляют небольшое количество кондиционирующих веществ (тонкоразмолотая фосфоритная или костяная мука, гипс, каолинит и др.), не разлагающих аммиачную селитру и способных поглощать значительное количество влаги. Эти добавки придают селитре желтый оттенок.

Физические свойства аммиачной селитры в значительной степени зависят от размеров и формы получаемых кристаллов. В настоящее время химическая промышленность производит аммиачную селитру в гранулированном виде (с шарообразной формой гранул диаметром 1—3 мм) и в виде чешуек (чешуйчатая селитра). Гранулированная аммиачная селитра обладает лучшими физическими свойствами, чем кристаллическая, она сохраняет хорошую сыпучесть и рассеваемость.

Качество аммиачной селитры должно отвечать следующим условиям: содержание азота не менее 34,6 %, влажность не более 0,4%, реакция нейтральная или слабокислая, нерастворимых в воде примесей не более 0,1 %. Удобрение упаковывают во влагонепроницаемые пятислойные бумажные мешки. Хранят его в сухом помещении. В противном случае даже гранулированная селитра слеживается, и перед внесением в почву для придания рассыпчатости ее приходится дробить и просеивать через решета с отверстиями 2—3 мм. Чтобы улучшить физические свойства аммиачной селитры, ее смешивают при хранении с преципитатом или фосфоритной мукой (для дерново-подзолистых почв).

3.9. Расчет потребности удобрений в центнерах действующего вещества

11. Потребность удобрений для полевого севооборота в ц д.в.

№ поля	Культура	Площадь, га	Норма в кг/га	Потребность в ц д.в.
N	Р2О5	К2О	N	Р2О5	К2О
1.	Горох	120	10	45	20	12	54	24
2.	Озимая рожь	120	60	30	10	72	36	12
3.	Кукуруза на зерно	120	80	120	60	96	144	72
4.	Овёс	120	30	20	10	36	24	12
5.	Просо	120	20	45	10	24	54	12
6.	Одн.тр.–з.корм	120	20	10	10	24	12	12
7.	Оз. пшеница	120	60	45	20	72	54	24
8.	Кормовая свёкла	120	60	90	30	72	108	36
9.	Ячмень	120	45	30	20	54	36	24
10.	Кукуруза на силос	120	80	90	30	96	108	36

Зная обеспеченность почвы элементами минерального питания, мы устанавливаем общую потребность исходя из площади каждого поля севооборота.

3.10. Обоснование системы удобрения в севообороте

Горох.

Горох потребляет сравнительно немного питательных веществ. Для формирования 1 т семян и соответствующего количества других органов горох потребляет до 60 кг азота, 20 кг фосфора и 30 кг калия

Максимум этих элементов накапливается в растениях к концу вегетации, но так же как и другие культуры он наиболее чувствителен к недостатку их в начале фазы роста и развития. Следовательно, важную роль еще до посева в формировании высокого урожая играет обеспеченность почвы запасами доступных элементов питания. Очень большая часть потребности гороха в азоте покрывается за счет фиксации его из атмосферы. Фиксация азота происходит за 2-3 недели после начала прорастания семян. А в течение этого периода горох развивается за счет почвенного азота. Значит, его запасы должны быть созданы до посева. Это и объясняет хорошую отзывчивость гороха на основное удобрение. В основное удобрение внесли N₁₀P₄₅K₂₀ – это уже с учетом корректировки. В качестве основного удобрения вносятся: мочевина, суперфосфат гранулированный и калийная соль.

Многие исследования показали, что горох хорошо использует последействие минеральных и органических удобрений. Поэтому он размещается после хорошо удобренных предшественников.

Озимая рожь.

Озимая рожь отличается от других зерновых культур мощно развитой корневой системой и высокой способностью усваивать питательные вещества. На образование 1 т зерна она расходует, до 32 кг азота, 15 кг фосфора и 30 кг калия.

Основную часть элементов питания озимая рожь использует от фазы кущения до конца колошения. К концу фазы выхода в трубку растения накапливают 1/3 сухого вещества и усваивают 65 % азота, 56 % фосфора и 58 % калия от общего потребления элементов питания.

Фосфорные и калийные удобрения вносят под основную обработку, азотные — дробно с учетом планируемой урожайности. На почвах, слабообеспеченных азотом, при размещении озимой ржи после непаровых предшественников азотные удобрения (30...40 кг д. в. на 1 га) вносят под предпосевную культивацию. Остальное количество азотных удобрений вносят весной в подкормки.

Кукуруза.

Кукуруза требовательна к уровню плодородия почвы, в связи с этим под нее целесообразно вносить органические удобрения в норме 30 т/га. Так как почва хорошо обеспечена калием, при корректировке получилось N70Р110K40. В качестве удобрений используется мочевина, гранулированный суперфосфат и калийная соль

Важной особенностью культуры является его высокая отзывчивость на дополнительно вносимые в течении вегетации удобрения , поэтому для повышения урожайности вносят азот  и фосфор 20 т/га. Это прикорневая подкормка, которая вносится в междурядье аммиачной селитрой и гранулированным суперфосфатом.

Овес.

Удобрение. Благодаря хорошо развитой корневой системе овес очень эффективно использует плодородие почв и питательные вещества, оставшиеся от предшествующей культуры. Овес отзывчивее на внесение минеральных удобрений, особенно азотных, чем яровая пшеница и ячмень, и характеризуется более растянутым периодом потребления питательных веществ и слабым накоплением элементов минерального питания в начале вегетации. Особенно сильно влияет на урожайность и качество зерна внесе­ние органических удобрений под предшествующую культуру. Вынос питательных веществ на формирование 1 т зерна составляет, кг: N — 29...31; Р₂О₅— 10... 12; К₂О — 32...38. Все удобрения вносятся под основную обработку почвы.

Просо.

С урожаем зерна проса 1 т и соответствующего количества соломы отчуждается, кг: N — 30...32, Р₂О₅ — 13... 15, К₂О — 20...34. Все удобрения вносятся под основную обработку почвы.

Однолетние травы на зеленый корм.

Однолетние бобово-злаковые травы на формирование 1 т зеленой массы используют 4-5 кг азота, 1-2 кг фосфора и 4-5 калия. Все удобрения вносятся под основную обработку почвы: мочевину, гранулированный суперфосфат и калийную соль.

Озимая пшеница.

Озимая пшеница, формируя высокий урожай потребляет большое количество питательных веществ. В среднем на формирование 1 т зерна уходит кг: N - 32...37, Р₂О₅ - 12...30. Пшеница потребляет питательные вещества в течении всей вегетации. Еще до посева в почве уже должен быть запас доступных растениям элементов питания. Следовательно, наиболее эффективно основное удобрение, вносимое в летне-осеннее время до посева пшеницы.

Под озимую пшеницу в качестве основного удобрения вносятся мочевина, гранулированный суперфосфат, калийная соль.

Основное удобрение вносят в разброс или локально. При заделке под вспашку основное количество удобрений размещается на глубину 9-20 см. Все перечисленные основные удобрения, которые использовались, применяются только с заделкой в почву, а не поверхностно. Для пшеницы надо, чтобы удобрение, содержащее питательные вещества в доступной форме находилось вблизи прорастающих семян. Это достигается внесением туков в рядки одновременно с севом. Здесь наиболее важным элементом является фосфор, который является источником энергии, которая необходима семенам при прорастании. Семена и удобрения будут вносится одновременно, но раздельно, что обеспечивает равномерное их распределение. Под озимую пшеницу также проводим подкормку.

Кормовая свекла.

Вынос элементов питания 1 т корнеплодов и соответствующим количеством листьев составляет, кг: N — 2,5...3,0, Р₂О₅ — 0,9... 1,0, К₂О — 4,5...5,0. Следовательно, это калиелюбивая культура.

Средние нормы азотных удобрений способствуют формированию большей листовой поверхности и большей массы корнеплодов на почвах всех типов. Завышенные нормы вызывают накопление нитратов выше ПДК (0,5 %) и этим ухудшают качество корма.

Ячмень.

Ячмень хорошо использует последействие навоза и минеральных туков. Вместе с тем он хорошо отзывчив на внесение удобрений. На 1 Т зерна с соответствующим количеством соломы ячмень расходует до 30 кг азота, 12 кг фосфора и 24 кг калия. Нормы внесения удобрений рассчитывают балансовым или другим методом с учетом величины планируемой урожайности, плодородия почвы и проч. При возделывании пивоваренного ячменя вносят примерно N₃₀P₆₀K₆₀, а фуражного – N₆₀P₄₀K₄₀ Уменьшение доз азотных и увеличение фосфорно-калийных туков способствует снижению белковости, увеличению крахмалистости и улучшению пивоваренных качеств зерна. В кормовом и продовольственном ячмене важно повысить содержание белка до 14 % и более. Это, а также рост урожайности достигается при увеличении нормы внесения азота до 60 (не более 90) кг/га д.в.

Фосфорно-калийные туки, азотные удобрения вносят под основную обработку почвы, а нитратные - под предпосевную культивацию (К₂О). В рядки при посеве вносят по 0,3 ц/га аммиачной селитры.

3.11. Баланс питательных веществ в севообороте

N поля	Культура	Планируемый урожай, ц/га	Вынос питательных веществ, кг
на 1 ц или 1 тыс.	с 1 га
N	Р2О5	К2О	N	Р2О5	К2О
1.	Горох	30	2,20	1,52	2,00	66,0	45,6	60,0
2.	Озимая рожь	35	2,10	1,37	2,60	73,5	47,9	91,0
3.	Кукуруза на зерно	30	3,40	1,20	3,70	102,0	36,0	111,0
4.	Овёс	20	3,00	1,31	2,90	60,0	26,2	58,0
5.	Просо	30	3,30	1,40	3,40	99,0	42,0	102,0
6.	Одн.тр.–з.корм	60	0,35	0,15	0,45	21,0	9,0	27,0
7.	Оз. пшеница	50	3,50	1,20	2,60	175,0	60,0	130,0
8.	Кормовая свёкла	410	0,49	0,15	0,67	200,9	61,5	274,7
9.	Ячмень	39	2,60	1,10	2,40	101,4	42,9	93,6
10.	Кукуруза на силос	470	0,45	0,10	0,37	211,5	47,0	173,9
Всего	—				1110,311	418,1	1121,2
В среднем 1 га	-	-	-	111,0	41,8	112,1

12. Баланс питательных веществ в полевом севообороте

I. Вынос питательных веществ с урожаем

II. Поступление в почву питательных веществ (кг/га)

	Статьи поступления	N	Р2О5	К2О
1.	С органическими удобрениями	25,0	12,5	30,0
2.	С минеральными удобрениями	45,5	51,5	20,0
	Азот, накопленный бобовыми	-
Всего	70,5	64,0	50,0

III. Баланс питательных веществ

	Статьи баланса	N	Р2О5	К2О
1.	Поступление питательных веществ, кг/га	70,5	64,0	50,0
2.	Вынос питательных веществ, кг/га	111,0	41,8	112,1
Общий баланс (+, -)	-40,5	22,2	-62,1
Процент к выносу	-36,5	53,1	-55,4

Получившийся баланс является положительным по фосфору, но отрицательным по азоту и калию, что говорит о том, что вынос азота и фосфора из почвы больше его восполнения. Для улучшения баланса можно внести под кормовую свеклу органические удобрения (т. к. вынос элементов питания этой культурой наибольший).

4. Экономическая эффективность применения удобрений в севообороте

13. Экономическая эффективность удобрений при внесении под культуру ячмень

Показатели	Без удобрений	С удобрением
1. Урожайность, ц с 1 га	30	39
2. Внесено удобрений: минеральных, ц на 1 га	—	3,1
органических, т на 1 га	—
3. Общие затраты на возделывание культуры	6200	8204,4
4. Прибавка урожая за счёт удобрений, ц с 1 га	—	9
5. Цена 1 ц продукции, руб	400	400
6. Стоимость урожая, руб с 1 га	12000	15600
7. Стоимость удобрений, руб	—	1222
8. Затраты на внесение удобрений, руб на 1 га	—	244,4
9. Затраты на уборку дополнительного урожая, руб на 1 га	—	540
10. Общая сумма затрат, связанных с применением удобрением, руб на 1 га	—	2004,4
11. Условно чистый доход, руб с 1 га	5800	7395,6
12. Уровень рентабельности, %	93,55	90,15
13. Себестоимость 1ц урожая, руб.	193,3	189,6

Согласно проведенным экономическим расчетам, уровень рентабельности при применении удобрений, получился чуть ниже, чем без внесения удобрений. А расходы, связанные с возделыванием культуры, в значительной степени покрываются прибавкой урожайности ячменя.

5. Расчеты норм удобрений на планируемый урожай и прибавку урожая

14. Расчет норм удобрений на планируемый урожай

Показатели	Культуры севооборота
	Озимая пшеница
	N	Р2О5	К2О
Планируемая урожайность, ц/га	50
Вынос элементов питания 1 ц, кг	3,50	1,20	2,60
Вынос питательных веществ планируемым урожаем, кг/га	73,5	47,9	91,0
Содержание питательных веществ мг/100 г почвы	8	11	20
Запас питательных веществ в паховом слое, кг/га	240	330	600
Коэффициент использования питательных веществ из почвы, %	20	10	15
Количество питательных веществ, используемых из почвы, кг/га	48	33	90
Внесено навоза, т/га	20
Внесено NРК с навозом, кг/га	100	60	120
Коэффициент использования элементов питания из навоза, %	25	30	60
Будет использовано из навоза, кг	25	18	72
Требуется внести с минеральными удобрениями, кг/га	23	15	18
Коэффициент использования элементов из минеральных удобрений, %	60	25	70
Общая доза минеральных удобрений с учетом Ку, кг/га	13,8	3,75	12,6
Форма минеральных удобрений и процент действующего вещества	Nм-46	Рсг- 20	Ккс- 40
Норма (общая доза) тука ц/га	0,30	0,19	0,32

Внесение дополнительного количества удобрений под озимую пшеницуцелесообразно, т.к. количество питательных веществ содержащихся в почве, а также вносимых с органическими удобрениями не превышают вынос питательных веществ.

15. Расчет норм удобрений на планируемую прибавку урожая

Показатели	Культуры севооборота
	ячмень
	N	Р2О5	К2О
Планируемая урожайность, ц/га	39
Урожай без удобрений, ц/га	30
Прибавка урожая, ц/га	9
Вынос питательных 1 ц или 1 тыс. продукции, кг	0,35	0,15	0,50
Вынос питательных веществ прибавкой урожая, кг/га	3,15	1,35	4,5
Внесено навоза, т/га	0
Внесено NPК с навозом, кг/га	0	0	0
Коэффициент использования элементов питания из навоза, %	25	30	60
Будет использовано из навоза, кг	0	0	0
Требуется внести с минеральными удобрениями, кг/га	3,15	1,35	4,5
Коэффициент использования элементов из минеральных удобрений, %	60	25	60
Общая доза минеральных удобрений и % действующего вещества	5,25	5,4	7,5
Форма минерального удобрения	Nм-46	Рсг - 20	Ккс-40
Норма тука ц/га	0,12	0,27	0,19

Для получения запланированной прибавки урожая необходимо внести под ячмень Nм -0,12 ц/га, Рсг -0,27 ц/га, Ккс – 0,19 ц/га.

Выводы и предложения

1.    Недостаток органических и минеральных удобрений приводит к катастрофическому снижению плодородия почв. Не говоря уже о существенном снижении урожайности и качества возделываемых культур.

2.    Применение удобрений даёт значительный экономический эффект: повышается условно чистый доход, снижается себестоимость продукции, увеличивается рентабельность производства.

3.   Наряду с макроэлементами, используемых в значительном количестве с.-х. производстве, большую роль играют и микроэлементы. Микроэлементы, содержащиеся в почве в незначительных количествах, существенно влияют на урожайность  и оказывают значительную роль в повышении качества с.-х. культур.

Список использованной литературы

1.     Агроклиматические ресурсы Ростовской области. 1972, Л. Гидрометиздат, 251 С.

2.           Агрохимия. Под ред. Б.А. Ягодина. Учебник. - М.: Агропромиздат, .1989.-640с.

3.           Питание и удобрение овощных и плодовых культур / И. п. Дерюгин, А. Н. Кулюкин – Москва, 1998. – 326 стр.

4.           Почвоведение. Под ред. И.С. Кауричева. - М.: Колос, 1982. -496 с.

5.           Практикум по агрохимии / Под ред. Б.А Ягодина - М.: Агропромиздат, 1987-512с.

6.           Почвоведение с основами геологии / В. П. Ковриго, И. С. Кауричев, Л. М. Бурлакова. - М.: Колос, 2000. - 416 с.