СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПОД ПЛАНИРУЕМУЮ УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
METHOD FOR DETERMINING DOSES OF MINERAL FERTILISERS FOR PLANNED CROP CAPACITY OF AGRICULTURAL CROPS

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к возделыванию сельскохозяйственных культур, и предназначено для использования как в богарных (суходольных) условиях, так и в условиях орошения.
Известные способы расчета доз удобрений под планируемую урожайность условно можно разделить на четыре группы.
Известны способ расчета доз удобрений под запланированную урожайность А.Л. Масловой, а также способ И.С. Шатинова и М.К. Каюмова (Справочник по программированию урожаев, М.К. Каюмов, Москва, Россельхозиздат. 1977, с. 93-135), которые основаны на использовании агрохимических показателей почв. При этом учитывается вынос с урожаем сельскохозяйственных культур, запасы элементов питания в почве, коэффициент их использования из почвы и туков. Дозы удобрений определяются по разнице между выносом элементов питания с урожаем и запасами NPK в почве.
Недостатки вышеизложенных способов заключаются в следующем:
- нормативы выноса элементов питания берутся средние по зоне и не дифференцируются в зависимости от урожайности;
- не учитываются биологические особенности различных сортов;
- дозы всех трех видов удобрений (азотные, фосфорные, калийные) рассчитываются по единой формуле;
- не учитываются различия в трансформации удобрений и потреблении элементов питания растений.
Известен способ расчета доз удобрений под планируемую урожайность сельскохозяйственных культур нормативным методом (И.В. Свистюк, И.И. Гущин, Н.И. Строкун. Погода, климат, почва, удобрения и урожай. - Ростов на Дону: Литера-Д, 1995, с. 174-176), который включает расчет оптимальных доз удобрений с учетом:
- величины планируемой урожайности;
- агрохимических показателей почвы;
- агротехнических факторов и биологических особенностей сельскохозяйственных культур.
Расчет доз минеральных удобрений ведется для каждого элемента питания отдельно по формулам:
N
где D, Dp, Dк - расчетные дозы соответственно азотных, фосфорных и калийных удобрений, кг д.в./га для почв с оптимальными параметрами плодородия;
Уп - планируемая урожайность, ц/га;
N
H, Hp, Нк - нормативы затрат удобрений на формирование 1 центнера зерна, кг д.в.;
Кр, Кк - поправочные коэффициенты на содержание подвижных форм питательных веществ.
Поправочные коэффициенты рассчитываются на основе анализа агрохимических обследований почв, которые сводятся в таблицы.
Недостатками этого способа являются:
- норматив затрат удобрений на создание единицы урожая рассчитан в среднем для культуры без учета уровня урожайности и биологических особенностей возделываемых сортов сельскохозяйственной культуры;
- не учитывается изменение нормативов выноса элемента питания в зависимости от уровня урожайности, т.к. используется усредненный показатель затрат элементов питания, в том числе не учитываются затраты элементов минерального питания на формирование побочной продукции при возделывании сельскохозяйственных культур (солома, корни и т.д.);
- не учитывается механический состав почвы.
Наиболее близким к заявляемому является способ определения доз минеральных удобрений под планируемую урожайность сельскохозяйственных культур, включающий агрохимический анализ, определение поправочных коэффициентов и расчет доз удобрений с учетом величины планируемой урожайности, агрохимических показателей почвы, агротехнических факторов и биологических особенностей сельскохозяйственных культур, отличающийся тем, что расчет доз удобрений при выращивании риса ведут с учетом дополнительного влияния предшественника в севообороте и нормативов выноса элементов минерального питания, зависящих от уровня урожайности, причем расчет доз осуществляют по формулам
;
;
,
N
P
К
где D, D, D - расчетные дозы соответственно азотных, фосфорных и калийных удобрений, кг д.в./га;
п
У - планируемая урожайность, ц/га;
yN
уP
уК
H, Н, Н - нормативы затрат азота, фосфора и калия на формирование 1 ц зерна и соответствующего количества побочной продукции с учетом уровня урожайности, кг;
пр
К - поправочный коэффициент на предшественника;
м
К - поправочный коэффициент на механический состав почвы;
с
К - поправочный коэффициент на биологические особенности возделываемого сорта;
oP
оК
К, К - поправочные коэффициенты на обеспеченность почвы фосфором и калием. (Патент РФ на изобретение №2193836, м. кл. А01С 21/00, опубл. 10.12.2002).
Недостатками этого способа являются:
- норматив затрат удобрений на создание единицы урожая рассчитан в среднем для культуры без учета уровня урожайности и биологических особенностей возделываемых сортов сельскохозяйственной культуры;
- не учитывается изменение нормативов выноса элемента питания в зависимости от уровня урожайности, т.к. используется усредненный показатель затрат элементов питания, в том числе не учитываются затраты элементов минерального питания на формирование побочной продукции при возделывании сельскохозяйственных культур (солома, корни и т.д.);
- не учитывается коэффициент использования питательных веществ из удобрений.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении точности расчета доз минеральных удобрений под планируемую урожайность сельскохозяйственных культур.
Техническим результатом изобретения является снижение затрат минеральных удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур при одновременном получении планируемой урожайности с учетом экономических возможностей хозяйства (плодородие почвы, обеспеченность удобрениями, техникой, средствами защиты и др.).
Технический результат достигается тем, что способ определения доз минеральных удобрений под планируемую урожайность сельскохозяйственных культур, включающий агрохимический анализ, определение поправочных коэффициентов и расчет доз удобрений с учетом величины планируемой урожайности, агрохимических показателей почвы, агротехнических факторов и биологических особенностей сельскохозяйственных культур, при этом расчет доз удобрений ведут с учетом дополнительного влияния предшественника в севообороте и нормативов выноса элементов минерального питания, зависящих от уровня урожайности, дополнительно расчет доз фосфорных и калийных удобрений осуществляют по формуле:
У
У
У
ИУ
Н=(B-B×Кn):К×100,
У
2
5
2
где Н - норма РО, КO, кг/га;
У
2
5
2
В - вынос РО, КО с планируемым урожаем, кг/га;
2
5
2
Кn - коэффициент использования РО, КО из почвы от выноса с урожаем;
ИУ
К - коэффициент использования питательных веществ из удобрений, %, а расчет нормы азотных удобрений рассчитывают по преобразованной формуле:
У
У
У
ИУ
Н=(B-(B×Кn(фосфора)×К):К×100,
2
5
где К - вынос азота с планируемым урожаем; вынос РО с планируемым урожаем.
Способ реализуется следующим образом.
Производственные испытания способа проводились на стационаре кафедры агрохимии Ставропольского Государственного аграрного университета.
Стационар кафедры агрохимии и физиологии растений представляет собой длительный опыт «Теоретические и технологические основы биогеохимических потоков веществ в агроландшафтах», данный опыт зарегистрирован в реестре аттестатов длительных опытов Геосети ВНИИА Российской Федерации. В результате проведенного агрохимического обследования рабочих участков стационара установлено: почвы имеют среднюю обеспеченность подвижными фосфатами (18-22 мг/кг почвы), среднюю обеспеченность - обменным калием (260-290 мг/кг почвы), тяжелосуглинистый механический состав.
На основе исходных данных были установлены поправочные коэффициенты и нормативы, которые сведены в таблицы 1-2.
Таблица 1 - Коэффициенты использования элементов питания из почвы с программируемым урожаем (Кn).
Таблица 2 - Коэффициенты использования питательных веществ растениями из удобрений, %.
Получение программируемой урожайности достигается на основе удовлетворения сельскохозяйственных культур в элементах питания по выносу планируемым урожаем за счет использования почвенных запасов и применения удобрений. Содержание в мг/кг по элементам питания, полученные в результате комплексного агрохимического обследования, переводятся в Кn - коэффициент использования элементов питания из почвы, который и подставляется в формулу расчета норм удобрения, позволяющую более точно рассчитать дозировку элемента.
Пример расчета: Планируемый урожай озимой пшеницы 50 ц/га, содержание подвижного фосфора в почве 16 мг/кг, обменного калия 274 мг/кг, коэффициент выноса Р2O5 планируемым урожаем 1 ц основной продукции (с учетом побочной), кг - 1, коэффициент выноса К2O планируемым урожаем 1 ц основной продукции (с учетом побочной), кг - 2, коэффициент выноса К2O планируемым урожаем 1 ц основной продукции (с учетом побочной), кг - 3.
вынос Р2O5 50*1=50
вынос К2O 50*2=100
вынос N 50*3=150
У
Н Р2O5=(50-50*0,42):40*100=72,5 кг/га д.в.
У
Н К2O=(100-100*0,85):80*100=18,8 кг/га д.в.
Коэффициент К=150/50=3
У
Н N=(150-(50×0,42×3):70×100=124,3 кг/га д.в.
Из примера выполнения можно сделать вывод, что предлагаемый способ определения доз минеральных удобрений под планируемую урожайность позволяет более точно рассчитать оптимальные дозы удобрений.
Применение предлагаемого способа в сравнении с известными обеспечивает следующие преимущества:
- получить планируемую урожайность при повышении эффективности используемых удобрений за счет научно-обоснованного их применения;
- снизить затраты на применение удобрений;
- снизить загрязнение окружающей среды агрохимикатами;
- стабилизировать показатели почвенного плодородия за счет оптимизации питательного режима возделываемой культуры;
- рационально использовать ресурсы для получения планируемой урожайности.