Удобрениями называют минеральные и органические вещества

Лекция 6 – (2 часа)
ОСНОВЫ АГРОХИМИИ
План
• 1. Агрохимия как наука. Система удобрений.
• 2. Классификация удобрений.
• 3. Расчет норм внесения удобрений.
• Агрономическая химия (Агрохимия) — наука об оптимизации питания
растений, применения удобрений и плодородия почвы с учётом биоклиматического потенциала для получения высокого урожая и качественной продукции сельского хозяйства, прикладная наука, составная
часть раздела химии — «неорганическая химия».
Агрохимия — также учебная дисциплина о химических процессах в почве и
растениях, минеральном питании растений, применении удобрений и средств
химической мелиорации почв.
• Включает 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.
• Изучает влияние удобрений на растения и почву.
•
•
•
•
•
•
Основные разделы агрохимии
питания растений, химия почвы и удобрений;
взаимодействие удобрений с почвой и микроорганизмами;
применения удобрений под отдельные растения;
система удобрения в севообороте;
методика агрохимических исследований;
химические средства борьбы с сорняками, болезнями и вредителями
сельскохозяйственных культур.
Удобрениями называют минеральные и органические вещества, в химический состав которых входят необходимые для культурных растений элементы питания.
Удобрения классифицируют на: - органические; - минеральные;
- бактериальные.
Органические удобрения – это вещества живой природы (выделения животных, различные растительные остатки) непосредственно вносимые в почву
или подвергшиеся разложению, которые содержат элементы питания в доступной для растений форме.
1
• НАВОЗ – основное и наиболее эффективное органическое удобрение,
содержит все питательные элементы, включая и микроэлементы. В его
состав входят твердые и жидкие выделения животных, а также подстилка. Различают свежий, полуперепревший, перепревший и перегнойный навоз.
• Навозная жижа – быстродействующее азотно-калийное удобрение,
представляющее собой смесь перебродивших жидких выделений (моча) и воды.
• Птичий помет – ценное быстродействующее концентрированное и
наиболее полное удобрение. Кроме макроэлементов, содержит микроэлементы.
• Компосты – это искусственные смеси органических удобрений. В зависимости от составляющих компонентов выделяют торфонавозные,
торфожижевые, торфофекальные компосты и др.
• Зеленое удобрение – это растения-сидераты, выращиваемые для последующей запашки в почву. В качестве сидератов в основном используют бобовые культуры (люпин, сераделлу, донник и др.), а также горчицу, гречиху, рапс, озимую рожь, фацелию.
Минеральные удобрения – быстродействующие вещества минерального
происхождения, сравнительно быстро поглощаемые растениями. Они представляют собой соли хим. веществ, в основном закрепленные в гранулах для
обеспечения сыпучести и лучшего внесения.
Минеральные удобрения делятся на:
• Простые;
• Комплексные;
• Микроудобрения.
Простое минеральное удобрение содержит в своем составе только один основной питательный макроэлемент (азот, фосфор, или калий).
Простые удобрения делятся на:
• Азотные (аммиачная селитра (NH4NO3 ), мочевина, КАС),
• Фосфорные (простой, двойной суперфосфат, преципитат, фосфоритная
мука),
• Калийные (хлористый калий (KCI), сернокислый калий (K2SO4), калимаг).
Комплексные удобрения содержат одновременно два или три основных элемента питания.
Их подразделяют на 3 группы удобрений:
• Смешанные – это механическая смесь простых удобрений (мочевина +
суперфосфат простой),
2
• Сложные – это вещества в химическом составе молекулы которой уже
содержится 2-3 элемента (калийная селитра - KNO3 – N-13-48%, K2O46%, аммофос - NH4H2PO4 – N-10-12%, P2O5-46-50%),
• Комбинированные – это удобрения в грануле которой объединены два
и более химических вещества, содержащие один или два питательных
элемента (нитроаммофоска – [NH4NO3 + NH4H2PO4+KCI] - N-17,5%,
P2O5 и K2O- около 52%, нитрофоска – N, P2O5, K2O – по 18%, нитрофос),
• Жидкие комплексные удобрения (ЖКУ) – растворы химических соединений с различным содержанием питательных веществ в удобрении.
Например, N : P2O5 : K2O, % - 9:9:9 или 10:34:0 или 12:12:12
МИКРОУДОБРЕНИЯ – минеральные вещества, в состав которых входят
микроэлементы (B, Zn, Mo, Co, Mn, Cu)
Различают следующие микроудобрения:
•
•
•
•
•
•
Борные (бура, борная кислота),
Цинковые (водный сернокислый цинк),
Медьсодержащие (медный купорос),
Молибденовые (молибдат аммония),
Кобальтовые (сернокислый кобальт),
Марганцевые (сернокислый марганец).
БАКТЕРИАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ – это препараты определенных рас почвенных микроорганизмов, улучшающие корневое питание культурных растений.
• Нитрагин – препарат, содержащий клубеньковые бактерии (например, Rhisobium), которые живут на корнях бобовых растений и усваивают атмосферный азот
• Азотобактерин – препарат, который содержит активную форму
свободно живущего в почве вблизи корневой системы азотобактера
• Расчет норм удобрений под планируемый урожай (Агеев В.В.)
Hy = (Ву – Ву * Кn) : Киу * 100
Hy – норма P2O5 , K20, кг/га
Ву – вынос P2O5 , K20 с планируемым урожаем, кг/га
Кn – коэффициент использования P2O5 , K20 из почвы от выноса с урожаем
Киу - коэффициент использования питательных веществ из удобрений, %
Hy = (Ву – (Ву * Кn (фосфора) * К) : Киу * 100
3
4
Земледелие – это наука о традиционном, экономически и экологически,
технологически обоснованном использовании земли с целью получения
устойчивых высоких по количеству и качеству урожая сельскохозяйственных культур с сохранением и повышением плодородия почвы.
Разделы земледелия:
- Борьба с сорной растительностью
- Разработка влаго- и энергосберегающих приемов обработки почвы
- Использование научнообоснованного чередования культур
в севообороте
- Борьба с эрозией и дефляцией
Теоретическая основа научного земледелия – учение о плодородии почвы
Плодородие почвы – способность на основе ее физических, химических, физико-химических и биологических свойств являться средой обитания культурных растений, источником в обеспечении водой, воздухом, питательными веществами и отвечать экономическим, экологическим и технологическим требованиям
Естественное плодородие + Искусственное плодородие
= Эффективное плодородие
Сорняками называют растения, засоряющие сельскохозяйственные угодья и наносящие вред сельскохозяйственным культурам
Растения относящиеся к культурным видам, не возделываемые на данном поле относят к засорителям
Вред, причиняемый сорняками:
• затенение культурных растений и снижение их фотосинтетической активности
• снижение урожай с/х культур на 45-85%
• снижение полевой всхожести семян полевых растений
• снижение содержания в почве влаги и доступных элементов минерального питания
• осложнение выполнения операций по обработке почвы, по уходу за
растениями
• затягивание сроков уборки, дополнительные потери во время уборки
• повышение влажности зерновой массы, ее самосогревание и развитие
плесени
• необходимость дополнительной очистки с помощью зерноочистительных машин с последующей сушкой
5
Биологические особенности сорных растений:
• Высокая плодовитость
• Сохранение всхожести в течение многих лет
• Недружность всходов
• Множество приспособлений для распространения
• Хорошая приспособляемость к различным условиям произрастания
Классификация сорных растений
Непаразитные
(автотрофные) растения
Малолетние
Многолетние
Эфемеры
Яровые:
ранние
поздние
Зимующие
Озимые
Двулетние
Мочковатокорневые
Стержнекорневые
Луковичные и клубневые
Паразитные и
полупаразит-ные
Корневые
Стеблевые
Ползучие
Корневищные
Корнеотпрысковые
Борьба с сорными растениями
ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫЕ МЕРЫ
•
•
•
•
•
•
•
Правильное чередование культур в севообороте
Очистка посевного материала
Соблюдение норм, сроков и способов сева
Применение районированных сортов и гибридов
Своевременное уничтожение сорняков до созревания семян
Правильное хранение навоза
Карантинная система
ИСТРЕБИТЕЛЬНЫЕ МЕРЫ
Механический способ – истощение удушение вычесывание, высушивание,
вымораживание корневищ
Биологический способ – использование насекомых и нематод, использование
фитопатогенных микроорганизмов
Химический способ – гербициды сплошного действия (Раундап, Далапон,
Торнадо),
гербициды избирательного действия (Гранстар, Базагран)
6
СЕВООБОРОТЫ В ИНТЕНСИВНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ
Бессменная культура – культура, возделываемая длительное время на
одном и том же поле
Монокультура – единственная культура возделываемая в хозяйстве
Повторная культура – культура, возделываемая на одном и том же поле
не более восьми лет подряд
Севооборот - это научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур (в том числе и чистого пара) во времени и пространстве
(на различных полях)
Ротация севооборота – период в течение которого культуры и пар проходят через каждое поле в последовательности, предусмотренной схемой севооборота
Запольный участок – участок пашни, находящийся вне севооборота и
используемый для выращивания с/х культур
Выводное поле севооборота – поле, временно выведенное из общего
чередования культур и занятое несколько лет многолетней или однолетней
культурой (многолетние травы и их смеси, кукуруза)
Задачи севооборота:
рациональное использование питательных веществ почвы и удобрений;
поддержание и улучшение физических свойств почвы;
предупреждение распространения сорняков, болезней и вредителей сельскохозяйственных культур;
защита почвы от водной и ветровой эрозии
Д.Н. Прянишников выделил 4 причины повышения урожайности культур при
чередовании их в севообороте:
Химического порядка
Физического порядка
Биологического порядка
Экономического порядка
• К полевым относят севообороты, в которых более половины всей
площади отводят для возделывания зерновых, картофеля и зерновых
культур.
•
Кормовыми севооборотами называют такие в которых более
половины всей площади отведено для возделывания кормовых культур.
7
прифермские (корнеплодно – силосные) севообороты размещают
вблизи животноводческих ферм и предназначены для производства корнеплодов, силоса и зелёных кормов
сенокосно-пастбищные (травопольные) севообороты на луговых угодьях для выращивания многолетних и однолетних трав на сено и устройства
искусственных пастбищ
Специальные севообороты вводят для выращивания культур, требующих специальных условий и агротехники, например, высокоплодородных
почв, особой агротехники возделывания табака, махорки, овощей, особых
способов орошения.
Предшественник - сельскохозяйственная культура или пар, занимавшая
данное поле в предыдущем году
• Чистый (черный) пар, занятый пар
• Многолетние травы
• Зернобобовые
• Пропашные
• Озимые зерновые
• Яровые зерновые
• Однолетние травы
Звено севооборота – это часть севооборота, сочетающая 2-3 разнородные
культуры, включая пар. Каждый севооборот состоит из отдельных звеньев.
Принцип звена заключается в том, что первая культура звена накапливает
запас питательных веществ и формирует благоприятные свойства почвы,
тем самым служит хорошим предшественником для последующей с/х культуры ( или 2 культур), которая полностью использует этот запас и после
которой необходимо восстановить плодородие почвы культурой следующего
звена.
Правила построения севооборотов в условиях Ставрополья
• Ведущая зерновая культура - озимая пшеница - всегда размещается по
лучшим предшественникам: после пара чистого и занятого, многолетних трав, зернобобовых и ранних пропашных культур.
• Повторный посев озимых зерновых нежелателен (особенно в III и IV
зонах), так как урожайность второй зерновой культуры снижается из-за
распространения сорняков, специфических болезней и вредителей с/х
культур. Повторный посев озимой пшеницы допустим в засушливых
районах в звене чистого пара, в связи с ограниченностью набора ценных предшественников.
• Чистый пар размещают после поздноубираемых и сильно иссушающих
почву культур (сорго на семена, подсолнечник, суданская трава), в I и
8
II зонах - также после оз. пшеницы, оз. и яр. ячменя, овса. Пары не рекомендуется размещать после многолетних трав, зернобобовых и раноубираемых пропашных культур, используемых на зеленый корм или
силос.
• Оз. пшеница, оз. ячмень, а также другие зерновые колосовые - лучшие
предшественники для пропашных (свеклы, кукурузы, подсолнечника,
картофеля и др.), а также для гороха, сои, оз. рапса, суданской травы и
других.
• Культуры, вызывающие почвоутомление, размещают на том же поле
через определенные сроки: подсолнечник - через 6-8 лет, сахарную
свеклу - через 3 - 4 года. Сахарную свеклу, подсолнечник и многолетние травы, интенсивно расходующие влагу из глубоких горизонтов
почвы, не следует размещать друг за другом. Необходимо соблюдать
временной интервал 2 - 3 года.
• После сахарной свеклы следует размещать зернобобовые, кукурузу,
яровые колосовые культуры.
Принципы построения севооборотов
• Принцип адаптивности заключается в соответствии культур, возделываемыми в севообороте, местным почвенно-климатическими условиям.
• Принцип плодосменности означает ежегодную смену культур из разных хозяйственно-биологических групп значительно различающихся по
биологии и технологии возделывания.
• Принцип периодичности предусматривает необходимость соблюдения
времени возврата одной и той же культуры на прежнее место.
• Принцип совместимости и самосовместимости заключается в возможности использования для основных культур предшественников одной и той же хозяйственно-биологической группы.
• Принцип специализации означает возможность предельного научнообоснованного насыщения севооборота культурами из одной хозяйственно-биологической группы.
• Принцип уплотненного использования в севооборотах посевов промежуточных культур с целью увеличения коэффициента использования
пашни.
Промежуточная культура выращивается в промежутке времени свободном от возделывания основных культур севооборота
• Подсевные
• Пожнивные
• Поукосные
9
Принцип биологической и хозяйственно-экономической целесообразности определяет возможность использования в севообороте озимых и
яровых форм зерновых культур, чистого или занятого пара, беспокровного
или покровного посева многолетних трав, выводных полей и т.д.
зерновых
озимых
яровых
Зернобобовых
Карто-феля
пропашных
Сахарной
свеклы
Кукурузы
Многолетние
травы
Многолетние
Многолетние
травы
травы
Многолетние Многолетние Зернобобовые
Зернобобовые
травы
травы
Пропашные
Зернобобовые
Картофель
Пропашные
Зернобобовые Зернобобовые
Оз. хлеба
Пропашные
Кукуруза
Оз. хлеба
Оз. хлеба
Оз. хлеба
Технические
Технические Технические
Рожь
Пар
Оз. Пшеница
Технические Кукуруза
Сах. свекла
Пар
Кукуруза
10