Реферат на тему:

Наукові основи прогнозування врожаю сільськогосподарських культур

1. Розрахунок норм добрив для одержання запланованого врожаю

2. Оцінка системи удобрення

1. Розрахунок норм добрив для одержання запланованого врожаю

При розробці системи удобрення досить важливо встановити оптимальні
норми і співвідношення поживних елементів для окремих
сільськогосподарських культур і сівозміни в цілому. Визначення
оптимальних норм добрив під окремі культури проводять такими методами:

визначення норм добрив за результатами польових дослідів із добривами;

балансово-розрахункові методи за виносом поживних речовин з урахуванням
коефіцієнтів їх використання з ґрунту і добрив;

визначення норм добрив на запланований приріст урожаю;

визначення норм добрив за нормативами витрат поживних речовин для
одержання одиниці продукції та одиниці приросту врожаю;

визначення норм добрив за рівнем природної родючості (бальною оцінкою)
ґрунту та ін.

Норми поживних речовин, встановлені за цими методами, залежать від стану
окультурення ґрунту, економічного становища господарства, можливостей
придбання мінеральних добрив, а також заготівлі, зберігання та
застосування органічних добрив.

Визначення норм добрив за результатами польових дослідів із добривами.
Майже всі сільськогосподарські науково-дослідні установи України
проводять польові досліди з добривами. Узагальнені результати цих
дослідів дають змогу виявити основні закономірності дії добрив на
відповідних ґрунтах у різних кліматичних умовах, встановити середні
розміри сталих приростів урожаю сільськогосподарських культур від
внесення відповідних норм добрив і співвідношення основних елементів
живлення, визначити ефективність добрив і потребу в них окремих
регіонів, областей і районів, спланувати виробництво і розподіл окремих
видів добрив.

На основі узагальнення результатів досліджень Інститутом ґрунтознавства
та агрохімії УААН для кожної природнокліматичної зони України залежно
від типів ґрунтів встановлено орієнтовні норми добрив під
сільськогосподарські культури. Вони є основою для застосування добрив на
виробництві. У конкретному господарстві залежно від забезпеченості
ґрунту рухомими формами поживних речовин ці норми коригують згідно з
агрохімічними аналізами, які постійно проводять проектно-розвідувальні
станції хімізації.

Коригування норм добрив залежно від забезпеченості ґрунту рухомими
формами поживних речовин здійснюють за допомогою поправочних
коефіцієнтів, які для різних культур неоднакові і постійно уточнюються
проектно-розвідувальними станціями хімізації відповідно до умов
вирощування. Поправочні коефіцієнти для середньорекомендованих норм
мінеральних добрив залежно від забезпеченості ґрунту рухомими формами
поживних речовин визначають за формулою:

де К — поправочний коефіцієнт; П — вміст рухомих форм поживних речовин
(азоту, фосфору, калію), мг/100 г ґрунту; Псер. — середній вміст рухомих
форм поживних речовин (азоту, фосфору, калію), мг/100 г ґрунту (табл.
10.3).

Коригування норм добрив проводять також на основі картограм. При цьому
норми азотних добрив коригують, використовуючи картограми забезпеченості
ґрунту фосфором, оскільки він найчастіше знаходиться у мінімумі, а норми
фосфорних і калійних добрив коригують відповідно до даних картограм
забезпеченості ґрунту фосфором і калієм.

Одержані в польовому досліді норми мінеральних добрив з відповідним
вмістом рухомих форм поживних речовин коригують з агрохімічними групами
ґрунту конкретного поля. Якщо агрохімічна група ґрунту поля за вмістом
рухомого фосфору або калію відрізняється від групи ґрунтів у досліді за
цим показником на 1 або 2 групи, то норма фосфору або калію змінюється
відповідно на ±25 і 50%, а норма азоту — на ±10 і 20%. При цьому рівень
урожайності повинен бути приведений у відповідність з виробничими
умовами. Встановлено, що ефективність добрив, внесених під культури на
малих ділянках, у середньому на 20-30 % вища, ніж на великих промислових
площах, а під картоплю — на 50 %.

10.3. Середній вміст рухомих форм поживних речовин у ґрунті (мг/100 г),
визначених різними методами (П.О. Дмитренко, Б.С. Носко, 1987)

Балансово-розрахункові методи визначення норм добрив за виносом поживних
речовин з урахуванням коефіцієнтів їх використання з ґрунту і добрив.
Баланс основних поживних речовин визначається співвідношенням між
загальним їх виносом урожаєм і тією кількістю поживних речовин, що
повертаються в ґрунт. Його слід розглядати як найбільш доступний
контроль за станом родючості ґрунту в кожному полі,
сільськогосподарському підприємстві, районі, області, в цілому по
Україні.

Збільшення врожайності деяких культур сівозміни може стримуватися не
тільки дефіцитом поживних речовин, а й іншими факторами. Так,
незбалансованість поживних речовин у ґрунті під одними культурами та
високий пасивний баланс їх під іншими є однією з причин низької
врожайності цих культур.

Дефіцит поживних речовин, особливо азоту і калію, призводить до того, що
формування врожаю сільськогосподарських культур у сівозміні відбувається
за рахунок мобілізації необхідних поживних речовин із запасів ґрунту,
внаслідок чого його родючість знижується. Щоб запобігти цьому, треба
забезпечити активний баланс усіх поживних речовин в землеробстві і
насамперед азоту, фосфору і калію.

Забезпечення активного балансу поживних речовин повинно стати основним
при складанні системи удобрення культур у сівозміні. Воно сприятиме не
лише підвищенню врожайності та якості сільськогосподарської продукції, а
й забезпечуватиме поліпшення родючості ґрунтів. Д.М. Прянишников
підкреслював, що з добривами в ґрунт повинно повертатися не менш як
75-80 % винесеного з урожаєм азоту і калію та 100-110 % винесеного
фосфору. Ось чому балансові методи визначення норм добрив на
запланований врожай є найбільш доцільними.

Із загального запасу доступних поживних речовин рослини засвоюють певну
частину. Звичайно, різні рослини з одного й того ж ґрунту використовують
поживні речовини в різній кількості, тобто вони мають різні коефіцієнти
їх використання. Навіть одна і та ж культура використовує різні
кількості поживних елементів із того ж самого ґрунту залежно від
гранулометричного складу, забезпеченості елементами живлення, ступеня
кислотності й насичення основами, вмісту гумусу та інших показників
(табл. 10.4).

10.4. Коефіцієнти використання поживних речовин із чорноземів та сірих
лісових ґрунтів залежно від забезпеченості їх елементами живлення, %

Коефіцієнти використання поживних елементів ґрунту різними культурами
залежать від погодних умов. Доведено, що в окремі роки для різних
культур коефіцієнти використання фосфатів ґрунту відрізняються в 10-15
разів, а калію — в 10 разів. Отже, при використанні в розрахунках
потрібно брати ті коефіцієнти, які отримані в конкретних типових умовах.

При відсутності в господарствах агрохімічних картограм щодо вмісту в
ґрунтах рухомих форм азоту про забезпеченість цим елементом можна судити
з вмісту в ґрунті гумусу чи фосфору. При вмісті гумусу 1,5-2,9%
забезпеченість рослин азотом слабка; при 3,0-4,0% — середня; при
4,0-5,0% — висока. Якщо дані про кількість гумусу в ґрунті на полях
відсутні, то забезпеченість азотом визначають приблизно, за вмістом
фосфору, враховуючи, що між цими елементами існує певна кореляція.
Потім, за даними групування ґрунтів, знаходять і відмічають запас
доступного азоту в ґрунті. Зернові культури з ґрунту можуть
використовувати 50-80% азоту, 10-15 — фосфору і 20-30 % калію, просапні
і овочеві — відповідно 70-90, 15-20 і 30-40%. Господарський винос і
коефіцієнти використання поживних речовин залежно від
ґрунтово-кліматичних умов, культур, сортів та інших факторів мають
значні відхилення та уточнюються в господарствах конкретно для кожного
поля сівозміни проектно-розвідувальними станціями хімізації. Їх
кількісні характеристики залежать від типу ґрунту, забезпеченості його
рухомими формами поживних речовин, вологою, реакції середовища, ступеня
насиченості основами та інших показників. Залежно від культур і типів
ґрунтів неоднакові також і коефіцієнти використання поживних речовин із
внесених органічних і мінеральних добрив (табл. 10.5).

10.5. Коефіцієнти використання поживних речовин сільськогосподарськими
культурами із гною та мінеральних добрив, %

Потребу сільськогосподарських культур в елементах живлення за
результатами агрохімічного обстеження полів на заплановану врожайність
можна визначити за формулою М.М. Городнього (1993):

де Н — розрахункова норма поживної речовини, кг/га; Уп — планова
урожайність основної продукції, т/га; В — винос поживних речовин однією
тонною основної продукції і відповідною кількістю побічної, кг/га; Г —
запас доступних поживних речовин в орному шарі ґрунту, кг/га; К —
коефіцієнт використання поживних речовин з ґрунту, %; N — кількість
органічних добрив, т/га; b — вміст поживних речовин в органічному
добриві, %; Ко — коефіцієнт використання поживних речовин із органічних
добрив, %; Км — коефіцієнт використання поживних речовин із мінерального
добрива, %.

Визначення норм добрив на запланований приріст урожаю. Цим методом
користуються при розрахунках норм добрив на запланований врожай, якщо в
господарстві немає картограм полів та даних про забезпеченість ґрунту
поживними речовинами. Для цього обчислюють середню врожайність
сільськогосподарських культур за останні п’ять років і визначають
поправочні коефіцієнти повернення виносу поживних речовин за рахунок
добрив (табл. 10.6).

10.6. Орієнтовні коефіцієнти повернення виносу поживних речовин за
рахунок добрив

Норму добрив для запланованого приросту врожаю визначають за формулою:

де Н — норма добрива для запланованого приросту врожаю, кг/га; Уп —
планова врожайність основної продукції, т/га; Уф — фактичний середній
урожай за п’ять років, т/га; В — винос поживних речовин однією тонною
основної продукції і відповідною кількістю побічної, кг/т; К —
поправочний коефіцієнт (повернення виносу поживної речовини);
N—кількість внесених органічних добрив, т/га; b — вміст поживних речовин
в органічному добриві, %; Ко — коефіцієнт використання поживних речовин
із органічних добрив, %; Км — коефіцієнт використання поживних речовин
із мінеральних добрив, %; Нф — фактична доза поживної речовини, кг/га.

Якщо вміст азоту, фосфору і калію в ґрунті нижче ніж 8 мг/100 г ґрунту,
то на 1 мг зменшення вмісту цих елементів встановлені норми добрив
збільшують: азоту і фосфору — на 10, калію — на 15 кг/га. При збільшенні
вмісту азоту і калію понад 10, а фосфору понад 12 мг/100 г ґрунту
встановлені норми зменшують: азоту і фосфору — на 10, а калію — на 15
кг/га на 1 мг підвищення їх вмісту в ґрунті.

Визначення норм добрив за нормативами витрат поживних речовин для
одержання одиниці продукції й одиниці приросту. Цей метод є одним із
найточніших методів встановлення норм добрив для вирощування планової
врожайності. Він належить до прямих, оскільки його основою є результати
польових дослідів з добривами про узагальнені нормативи витрат
мінеральних добрив для одержання 1 т загальної врожайності основної
продукції або 1 т приросту врожаю сільськогосподарської культури. Ці
дані розроблено для кожного природноекономічного регіону на основі
усереднення даних дослідів з урахуванням природнокліматичних і ґрунтових
умов, попередників, рівня використання органічних добрив. Застосування
цього методу гарантує вирощування планової врожайності з відповідною
якістю продукції, сприяє збереженню та відтворенню родючості ґрунту,
забезпечує найекономніше використання добрив з урахуванням
природно-охоронного їх обмеження при застосуванні у землеробстві.

Нормативні витрати поживних речовин добрив для вирощування одиниці
врожаю визначають за формулою

де Д — нормативні витрати поживних речовин добрив для вирощування
одиниці врожаю, кг/т; Нопт — оптимальна норма поживних речовин
мінеральних добрив за даними польових дослідів, кг/га; Усер — середній
урожай при внесенні оптимальної норми добрив, т/га.

Нормативні витрати поживних речовин добрив для вирощування одиниці
приросту врожайності визначають за формулою:

де Д1 — нормативні витрати поживних речовин для вирощування одиниці
приросту, кг/т; Нопт — оптимальна норма поживних речовин мінеральних
добрив за даними польових дослідів, кг/га; П — приріст урожаю за рахунок
внесення оптимальної норми добрив, т/га.

10.7. Використання основних елементів живлення (кг) на створення одиниці
товарної продукції (10 т основної продукції з відповідною кількістю
побічної)

Науково-дослідними установами України розроблені норми витрат поживних
речовин для вирощування одиниці врожаю та одиниці приросту врожаю (табл.
10.7).

Норми азоту, фосфору і калію на одиницю врожаю обчислюють окремо для
кожного елемента за формулою:

Ну = Уп•Д•К, де

Ну — норма азоту, фосфору і калію для вирощування планової врожайності,
кг/га; Уп — планова врожайність даної культури, т/га; Д — нормативні
витрати поживних речовин (азоту, фосфору і калію) для вирощування
одиниці врожаю, кг/т; К — поправочний коефіцієнт на вміст рухомих форм
поживних речовин у ґрунті (окремо для кожного елемента).

Норми поживних речовин (азоту, фосфору, калію) на одиницю приросту
врожайності обчислюють за формулою:

Ну = Уп1•Д1•К,

де Ну — норма азоту, фосфору і калію для вирощування планової
врожайності, кг/т; Уп1 — плановий приріст врожайності за рахунок добрив,
т/га; Д1 — нормативні витрати поживних речовин (азоту, фосфору і калію)
для вирощування одиниці приросту врожайності, кг/т; К — поправочний
коефіцієнт на вміст рухомих форм поживних речовин у ґрунті (окремо для
кожного елемента).

Визначення норм добрив за рівнем природної родючості (бальною оцінкою)
ґрунту. Необхідну кількість добрив для вирощування запланованого врожаю
визначають за формулою:

де Н — необхідна норма поживних речовин для вирощування запланованого
врожаю, ц/га; Уп — запланований урожай, ц/га; Б — урожайність за рахунок
природної родючості ґрунту (ціна бала помножена на оцінку ґрунту в балах
для даної культури), ц/га; N — запланована норма органічних добрив,
т/га; Кд — окупність 1 т органічних добрив приростом урожаю, ц/га; Км —
окупність 1 ц діючої речовини мінеральних добрив приростом урожаю, ц/га;
А — поправочний коефіцієнт на агрохімічну групу ґрунту.

Приклад. Заплановано виростити 50 ц/га озимої пшениці. Оцінка ґрунту за
озимою пшеницею — 78 балів; ціна одного бала в зерні — 0,46 ц/га;
внесено гною — 20 т/га; окупність 1 т органічних добрив зерном озимої
пшениці — 0,25 ц/га; забезпеченість ґрунту поживними речовинами середня,
ґрунт належить до третьої групи з поправочним коефіцієнтом, що дорівнює
одиниці; окупність 1 ц мінеральних добрив зерном озимої пшениці — 4,8
ц/га.

Підставляючи вихідні дані у формулу, знаходимо необхідну кількість
мінеральних добрив для вирощування 50 ц/га зерна озимої пшениці:

При співвідношенні NРК, що дорівнює 1,0:0,9:0,8, для кількісного
визначення кожного елемента (кг/га) обчислюємо суму коефіцієнтів (S =
1,0+0,9+0,8 = 2,7) та ціну цілого коефіцієнта в поживних речовинах
(1,9:2,7 = 0,7 ц/га або 70 кг/га). Звідси необхідна кількість поживних
речовин для внесення в ґрунт становить: азоту — 70•1 = 70 кг/га; фосфору
— 70•0,9 = 63; калію — 70•0,8 = 56 кг/га. Якщо співвідношення між
елементами живлення в ґрунті не відповідають потребам даної культури,
розрахунки норм добрив проводять за фактичним їх вмістом.

При визначенні потреби господарства в мінеральних добривах слід
враховувати його спеціалізацію, планову врожайність
сільськогосподарських культур, реакцію їх на добрива, структуру посівів
з урахуванням технології вирощування та системи удобрення попередників,
агрохімічну характеристику ґрунтів, наявність зрошуваних земель,
виробництво органічних та річні фонди мінеральних добрив. Кількість
добрив розраховують окремо для кожного елемента живлення.

Потреби господарства в добривах складаються із потреб у них окремих
польових культур, багаторічних насаджень, сінокосів і пасовищ. Потребу
окремих сільськогосподарських культур у мінеральних добривах визначають
множенням планових валових зборів основної продукції на норматив витрат
поживних речовин:

Мп = Вп•Нв•0,001, де

Мп — планова потреба в мінеральних добривах, т; Вп — плановий валовий
збір культури, т; Нв — норматив витрат мінеральних добрив у кілограмах
(NРК) на 1 т врожаю, кг/т; 0,001 — коефіцієнт для перерахунку в тонни.

Потребу в мінеральних добривах для закладання садів, ягідників і
розсадників, удобрення сінокосів і пасовищ розраховують множенням
оптимальної норми поживних речовин на планові площі цих культур:

Мп = S•Нопт•0,001, де

Мп — планова потреба в мінеральних добривах, т; S — планова площа
культур, га; Нопт — оптимальна норма поживних речовин для культур,
кг/га; 0,001 — коефіцієнт для перерахунку в тонни.

Мінеральні добрива розподіляють згідно з ґрунтово-кліматичними умовами
природно-сільськогосподарських зон, народногосподарським значенням
вирощуваних культур, економічною ефективністю внесених добрив на основі
ринкових відносин. Насамперед добрива виділяють під культури, що мають
найважливіше значення для народного господарства. У повній потребі
виділяють мінеральні добрива для внесення на зрошуваних землях. Найвищі
їх норми застосовують під провідні технічні культури — цукрові буряки,
льон, картоплю, а також овочі, зернові колосові, кукурудзу.

Планування закупівлі мінеральних добрив здійснюють на основі прийнятих у
господарстві норм під окремі культури, потребу в яких найчастіше
встановлюють за нормативними показниками. Найбільш надійними при
визначенні оптимальних норм добрив є дані польових дослідів з добривами,
особливо багаторічних, при поєднанні з розрахунковими методами перевірки
співвідношення між окремими елементами живлення та попередньою
агрономічною й економічною їх оцінкою.

Науково-дослідними установами України для кожної
природно-сільськогосподарської зони розроблені приблизні норми внесення
добрив з урахуванням типів ґрунтів, розміщення культур у сівозмінах,
забезпеченості господарств органічними та мінеральними добривами,
біологічних вимог рослин і технології їх вирощування, які дають змогу
одержувати заплановану врожайність з високими показниками якості
продукції при одночасному зростанні родючості ґрунтів. Слід зазначити,
що у різних зонах України норми добрив неоднакові.

Згідно з цими нормами в кожному господарстві залежно від вмісту основних
елементів живлення в орному шарі та характеристики ґрунту на основі
прийнятих методик розробляють агрохімічні паспорти полів та остаточно
уточнюють норми добрив і строки їх внесення під окремі культури
сівозміни, враховуючи також форми добрив і строки їх внесення,
розробляють графіки виконання робіт. На основі обчислених потреб у
добривах складають план їх використання у господарстві та подають заявку
на придбання добрив.

2. Оцінка системи удобрення

Оцінку ефективності системи удобрення культур у сівозміні проводять за
економічними й енергетичними показниками. Крім того, при оцінці системи
удобрення слід також враховувати екологічні проблеми, пов’язані із
застосуванням добрив. Основою для економічної оцінки системи удобрення є
приріст урожаю, який одержують за рахунок застосування добрив. Цей
приріст урожаю порівнюють з нормативами окупності органічних і
мінеральних добрив додатковою продукцією тієї чи іншої культури.

Науковими установами України на основі довготривалих досліджень
встановлені нормативи окупності приросту врожаю від внесення гною в
сівозміні (табл. 10.8) та окупність одиниці мінеральних добрив приростом
урожайності сільськогосподарських культур залежно від погодних умов
(табл. 10.9), які дають змогу визначити рівень рентабельності
застосування системи удобрення культур у сівозміні та в господарстві в
цілому.

10.8. Нормативи приросту врожайності від застосування гною в сівозміні,
ц зернових одиниць на 1 т добрива з урахуванням його дії та післядії
(М.В. Козлов і А.А. Плішко, 1991)

* І — без мінеральних добрив; ІІ — на фоні застосування мінеральних
добрив.

10.9. Окупність мінеральних добрив приростом урожаю основних зернових
культур у Лісостепу України (Е. Г. Дегодюк, 1986)

* І — сприятливі роки; ІІ — посушливі роки; ІІІ — перезволожені й
холодні роки.

Окупність мінеральних добрив у сівозміні визначена при сумісній дії з
підстилковим гноєм, проте економічна оцінка системи удобрення є
неповною, оскільки при цьому залишається ще не визначеною енергетична
ефективність застосування добрив, яка в сучасних умовах набуває
особливого значення. Щоб обчислити енергетичну ефективність застосування
добрив, слід насамперед визначити кількість енергії, що міститься у
прирості врожаю, вирощеного за рахунок добрив:

V = Уп•R•l•100,

де V — вміст енергії у прирості основної продукції, МДж/га; Уп — приріст
урожаю, ц/га; R — коефіцієнт для перерахунку одиниці врожаю на суху
речовину (для більшості зернових культур він дорівнює 0,86); l — вміст
енергії в одному кілограмі сухої речовини, МДж; 100 — для перерахунку
центнерів на кілограми. Вміст енергії в зерні основних
сільськогосподарських культур наведено в таблиці 10.10.

Енергетичні витрати на застосування добрив під час вирощування окремих
культур визначають за формулою

А = (НN•aN)+(HP•aP)+(HK•aK),

де А — витрати енергії на виробництво та застосування добрив, МДж/га;
НN, НP, Нк — відповідно норми азоту, фосфору і калію, кг/га діючої
речовини; aN, aP, aK — відповідно енерговитрати з розрахунку на 1 кг
азотних, фосфорних і калійних добрив.

Енерговитрати на виробництво та застосування добрив і хімічних
меліорантів М.В. Козлов та А.А. Плішко (1991) встановили такі, МДж/кг
діючої речовини: мінеральні добрива: азотні — 86,8; фосфорні — 12,6;
калійні — 8,3; комплексні — 51,5; органічні добрива: гній (80 %
вологість) — 0,42, торфогнойові компости (60% вологість) — 1,7;
вапнякові матеріали — 3,8.

10.10. Вміст енергії в урожаї зерна основних зернових, зернобобових і
круп’яних культур, МДж

На основі встановлених даних про кількість енергії, що міститься в
прирості основної продукції та енерговитрат на застосування добрив,
обчислюють їх енергетичну ефективність за формулою ЦІНАО:

? = V0f/А0

де ? — енергетична ефективність (біометричний ККД); V0f — кількість
енергії у прирості врожайності основної продукції, МДж/га; А0 —
енерговитрати на виробництво і застосування добрив, МДж/га.

Енергетична віддача добрив та хімічних меліорантів залежить, насамперед,
від природнокліматичних умов зони їх застосування. Вона може
збільшуватися за рахунок широкого впровадження методів біологічного
контролю за станом посівів і комплексної діагностики мінерального
живлення рослин, а також у результаті поліпшення асортименту та способів
застосування добрив на фоні перспективних сортів і гібридів при
дотриманні технології вирощування. Отже, енергетична оцінка системи
удобрення доповнює економічну і при оптимальних нормах добрив забезпечує
екологічну чистоту навколишнього середовища.

Література:

Наукове забезпечення сталого розвитку сільського господарства. Лісостеп.
Київ – 2004 р. 2 томи.

Національний аграрний університет. books.nauu.kiev.ua

Похожие записи