Коэффициент использования элементов питания из почвы озимой ржи

Обновлено: 05.07.2024

Коэффициент использования растением того или иного элемента питания из почвы показывает долю его потребления по отношению к общему содержанию подвижной формы этого элемента в пахотном слое на 1 га и выражается в процентах (или десятичной дробью):

где а — количество элемента питания, вынесенное с урожаем на неудобренной почве, кг/га; b — содержание подвижной формы элемента питания в пахотном слое, кг/га.
Содержание элемента питания (кг/га) в пахотном слое (обычно 0—20 см) определяется путем умножения его количества по картограмме (мг/100 г почвы) на коэффициент пересчета 30.
Коэффициенты использования подвижных форм питательных веществ из почвы могут существенно изменяться не только в силу биологических особенностей разных культур, но и в результате изменения окружающих факторов (плодородие почвы и ее кислотность, погодные условия, уровень агротехники и пр.). Это затрудняет их применение для определения расчетных норм удобрений. Чем выше содержание элемента питания в доступной форме в почве, тем ниже коэффициент его использования растениями. При внесении органических, минеральных удобрений и извести усиливается мобилизация питательных веществ почвы и коэффициенты их использования растениями увеличиваются. Положительное влияние оказывает орошение. В этом случае коэффициенты использования питательных веществ из почвы могут увеличиваться в 1,5—2 раза. Обработка почвы, уровень агротехники также влияют на величину этих коэффициентов. Например, в чистых парах интенсивность ежегодной минерализации гумуса выше в 3—5 раз, чем в почвах, занятых культурами. В результате этого в чистых парах разных почв может накапливаться до 240 кг/га минерального азота в корнеобитаемом слое 0—60 см, что повышает урожайность и коэффициенты использования питательных веществ из почвы.
Условность коэффициентов объясняется также тем, что учитывается содержание элементов питания только в пахотном слое почвы. Растения же используют питательные вещества также из более глубоких слоев.
Для каждого общепринятого метода агрохимического анализа данного типа почв по определению подвижных форм фосфора и калия должны быть свои коэффициенты использования питательных веществ из почвы.
Коэффициент использования легкогидролизуемого азота растениями на дерново-подзолистых, серых лесных, каштановых почвах и сероземах принимается равным примерно 20 %, а на черноземах — 20—30 %.

Биологическая активность почвы — это совокупность биохимических реакций, которые происходят в почве и способствуют восстановлению запасов использованных или разложенных элементов питания, поэтому она имеет определенную стабильность, что зависит от численности и видового состава почвенных живых организмов, типа почвы, времени года, климата и культуры земледелия.

Состояние почв

Разные типы грунтов имеют определенное количество элементов питания, особенно P и К, которые находятся в связанных (недоступных для растений формах). Только около 1% от общего количества азота в почве находится в доступной для растений форме.

Таблица 1. Содержание P и K в почвах

Для примера, в светло-серых почвах на 1 га запасы P составляют - 2,6 тонн, К - 20 тонн. Только небольшая часть N., P., K. может естественным путем переводиться в доступные для растений формы.

Коэффициент использования элементов питания - что это и для чего?

Коэффициент использования элементов питания из почвы показывает ту его часть, которая поступает в растение в течение вегетации по отношению к общим запасам подвижных форм элементов в пахотном слое почвы. Начиная с 70-х годов XX века при интенсивном ведении сельского хозяйства произошло изменение коэффициента использования элементов в меньшую сторону.

Таблица 2. Изменение коэффициентов использования элементов питания в почве

Это связано с тем, что в 70-80 годы вносились большие нормы органических удобрений, с которыми в почву попадали полезные микроорганизмы, которые помогали растениям усваивать те или иные элементы питания. Начиная с 2000 годов резко уменьшилось количество внесенных органических удобрений, и это как одна из причин, которая обусловила уменьшение коэффициента усвоения.

Так, в 70-80 годах коэффициент усвоения зерновыми был N=0,3-0,45, P=0,15-0,25, K=0,20-0,35,

Основа урожая

Урожай с/х культур формируется в основном за счет питательных веществ почвы. Есть разные методы обогащения почвы элементами питания, основной сегодня - это внесение больших доз минеральных удобрений.

Да, это неплохо, но и есть много минусов. Неумеренное применение минеральных удобрений портит наши почвы, убивает полезную микрофлору, увеличивается численность фитопатогенных видов микроорганизмов, вызывающих опасные болезни растений, приводит к закислению почв, и т.д.

Также известно, что доступность элементов минерального питания, то есть то количество, которое может всасываться корневой системой растений и использоваться для роста и развития, очень низкое, особенно фосфора. Фосфор является одним из самых важных элементов минерального питания растений и играет ключевую роль в их метаболизме. Но большая часть внесенных удобрений остается невостребованной. Коэффициент усвоения Фосфора, даже при оптимальных дозах внесения, составляет лишь 10-20%, в то время, как Азота - до 50%, а калия - до 70%. Хорошим выходом в данной ситуации является внесение органических удобрений и компостов, использование в севообороте сидератов. Но, к сожалению, так сложилось, что органические удобрения на сегодняшний день в дефиците.

Очевидно, что сохранение высокой производительности с/х культур невозможно при полном отказе от агрохимикатов. Однако, применяя биопрепараты, можно значительно улучшить корневое питание растений, состояние окружающей среды, сэкономить минеральные удобрения до 30-50%, восстановить положительные почвенные процессы и обеспечить баланс не только гумуса, но и питательных элементов, которые выносятся с поля с урожаем.

Именно для таких целей специалистами компании БТУ-Центр был создан микробиологический препарат Биокомплекс-БТУ БиоNPK. Каково же его действие?

В его состав входят эндофитные и почвенные микроорганизмы, которые способны к активной азотфиксации, фосфор - и калий-мобилизации по всей толщине плодородного слоя почвы. Данные штаммы микроорганизмов получены из почвы и отселекционированы по признаку лучшей производительности и стабильности в широком диапазоне температур, засоленности и рН почвы.

Основным преимуществом данного препарата, в сравнении с минеральными удобрениями является то, что он обеспечивает растение элементами питания даже в засушливых условиях. За счет чего? - спросите вы. Благодаря тому, что заселив весь плодородный слой почвы, насыщенный корнями растений, микроорганизмы Биокомплекс-БТУ БиоNPK продолжают работать за счет капиллярной влаги, которой недостаточно для растворения и транспорта минеральных удобрений.

Минеральные же удобрения остаются недоступными для корней растений при отсутствии осадков или иного увлажнения еще и могут вызывать химические ожоги растений.

Биоудобрение Биокомплекс-БТУ БиоNPK способно активизировать процесс азотфиксации и мобилизации фосфора, калия, других элементов питания из нерастворимых солей почвы и органики растительного или другого происхождения. А также значительно повысить коэффициент усвоения элементов питания из минеральных удобрений (особенно сложно смешанных фосфорно-калийных).

Это происходит благодаря кислотам и ферментам, которые вырабатывают микроорганизмы препарата, и переносу ими доступных растениям элементов питания по пищевой цепи непосредственно к корням.

В результате растение получает сбалансированное питание в течение всего вегетационного периода, идет стимуляция роста растений.

Давайте рассмотрим методы и нормы внесения. Есть три основных метода:

Перед основной обработкой почвы. Под зяблевую вспашку вносится для того, чтобы уже на весну культурам был запас основных элементов питания. Биокомплекс-БТУ БиоNPK целесообразно вносить с осени вместе с биодеструкторами стерни.
Весной перед посевной культивацией.
Внесение в рядок, фертигация. Сеялками новых поколений, где можно вносить в рядок жидкие удобрения. Вместо жидких удобрений можно вносить в рядок препарат Биокомплекс-БТУ БиоNPK.
Для овощеводов и садоводов- через фертигацию, то есть капельное орошение.

Но лучше о препарате могут рассказать результаты его применения

В 2016 году были заложены опыты в Институте Земледелия на двух культурах – кукурузе и подсолнечнике. Изучалась эффективность препаратов при разных нормах внесения.

По кукурузе - результаты в Таблице 3. При использовании биопрепаратов существенно увеличивалась масса початка, масса зерна и общая урожайность. Из таблицы также видно – показатели качества продукции были лучше там, где применялись микробные препараты. Также можно увидеть разницу и на фото – початки кукурузы.

Почва – чернозем типичный, Органо-минеральная система удобрения (N₆₀P₆₀K₆₀)

Примечание * – фаза 3-5 листьев Биокомплекс-БТУ 0,4 л/га + Липосам 0,2 л/га+ фаза выбрасывания метелки – Биокомплекс-БТУ для зерновых культур 0,5 л/га + 0,2 л/га Липосам

Фото 1.

Аналогичный опыт был заложен по подсолнечнику (см. таблицу 4 и фото 2).

Соответственно видно и повышение урожайности, и улучшение показателей качества.

Почва – чернозем типичный, Органо-минеральная система удобрения (N₆₀P₆₀K₆₀)

Примечание * – фаза 3-5 листьев – Биокомплекс-БТУ 0,4 л/га + Липосам 0,2 л/га + фаза звездочки – Биокомплекс-БТУ для технических культур 0,5 л/га + 0,2 л/га Липосам

ЕЩЕ НЕСКОЛЬКО ПРИМЕРОВ ОТ НАШИХ ПАРТНЕРОВ:

За те несколько лет, когда Биокомплекс-БТУ БиоNPK применяется в хозяйствах РФ, препарат зарекомендовал себя как эффективный и экономичный биоактиватор, позволяющий получать прибавки к урожаю одновременно экономя на внесении минеральных удобрений.

Так, 2016 году в хозяйстве в с. Кондоль Пензенской области при посеве сои вносилось 120кг/га диаммофоски.

На опытном участке внесение диаммофоски сократили вдвое, до 60 кг/га, и в баковую смесь с почвенным гербицидом добавили 3,5 л Биокомплекс-БТУ БиоNPK. При этом урожайность сои была на 2,5 ц на га выше на опытных участках, несмотря на двойную экономию минеральных удобрений.

С учетом стоимости препарата, чистая прибыль составила 6 500 руб/га. Визуально отмечено, что на опытном участке в течение вегетации высота растений, ветвление, количество клубеньков и стручков было примерно на 20% выше, чем в контроле.

Внесение биологического удобрения Биокомплекс-БТУ БиоNPK производства компании БТУ - Центр создает оптимальные условия для усвоения растениями элементов минерального питания и максимальной реализации биологического потенциала растений, как следствие, обеспечивает формирование высокой производительности и урожайности.

Дозы внесения удобрений под озимую рожь можно рассчитать, зная содержание в поле подвижных форм калия и фосфора, степень оккультуренности почвы, а также с учётом планируемой урожайности.

где - запас питательных веществ в пахотном слое почвы, кг/га;

- содержание питательных веществ в почве, мг/кг почвы;

- глубина пахотного слоя почвы, см;

- плотность пахотного слоя почвы, г/см 3 .

Где Д – доза питательного (действующего) вещества, кг/га;

В – вынос элементов питания запланированным урожаем, кг/га;

К_n – коэффициент использования элемента питания из почвы, %;

К_у – коэффициент использования питательного вещества из минерального удобрения, % П – запас питательных веществ в пахотном слое почвы, кг/га

Таблица 8 – Расчет доз удобрений на планируемую урожайность озимой ржи (2 т/га)

1.Вынос питательных веществ 1т урожая, кг

2. Вынос с планируемой урожайностью 2,0 т/га, кг

3. Содержание в 100г почвы (по картограммам), мг

4.Запасы доступных питательных веществ в почве, кг/га

5.Коэффициент использования элементов питания из почв, %

6.Будет использовано из почвы, кг/га

7.Использование биологического азота бобовых, кг/га

8.Коэффициент использования азота из бобовых, %

9.Будет использовано азота из бобовых, кг/га

10.Требуется внести с минеральными удобрениями, кг/га

11. Коэффициент использования из минеральных удобрений, %

12. Норма внесения с минеральными удобрениями, кг/га д. в.

13. Откорректированные нормы внесения, кг/га д.в.

12. Содержание питательных веществ в минеральных удобрениях, %

14. Норма внесения минеральных удобрений в физической массе, кг/га

Азотных удобрений – 18 кг д.в./га, вносим в виде аммиачной селитры, норма внесения в физических туках составляет – 52 кг/га, фосфорных удобрений – не вносим, так как его содержание достаточно в почве для получения урожайности озимой ржи 2 т/га, калийных удобрений – 15,6 кг д.в./га, в физических туках (хлористый калий) – 26 кг/га.

Расчет доз извести. Оптимальная рН_KCl для озимой ржи 5,5-7. Доведем рН_KCl до 6. (6,0-5,4=0,6 единиц для сдвига кислотности);

Где - доза внесения CaCO₃ для сдвига реакции почвы до оптимального уровня, т/га;

- влажность известкового удобрения, %;

- количество недеятельных частиц (диаметром более 1 мм), %;

- общая нейтрализующая способность (суммарное содержание в удобрении углекислого кальция и магния),%.

Для снижения кислотности почвы необходимо внести извести 2,3 т/га.

5 НАУЧНО ОБОСНОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУЛЬТУРЫ

Основываясь на особенностях биологии культур и сортов, учитывая факторы внешней среды и уровень планируемой урожайности будет разработана технология возделывания культур звена полевого севооборота. При разработке технологии учитываются достижения науки, передовой техники и требования полной механизации всех производственных процессов. Особое внимание при этом уделяется применению адаптивных технологий, способствующих снижению затрат труда и материальных ресурсов при возделывании культур и получению более дешёвой и качественной продукции.

5.1 Размещение культур в севообороте, оценка предшественника

Озимая рожь предъявляет повышенные требования к предшественникам, чистоте полей от сорняков, обеспеченности влагой и питательными веществами. Выбирая предшественник яровой пшеницы, земледелец ставит задачу – агротехническими средствами максимально сгладить отрицательное влияние лимитирующего её урожайность.

Озимую рожь размещают после многолетних трав, озимых зерновых, зернобобовых и пропашных культур. Клевер входит в группу улучшающих почву растений. Он является культурой-восстановителям плодородия почвы. Все исследователи сходятся на том, что клевер – один из лучших предшественников бобовых культур.

где Кип - коэффициент использования питательных веществ из почвы, %; У - урожай основной продукции, ц/га; вынос питательных веществ, кг на ц основной продукции с соответствующим количеством побочной продукции; С - запас доступных форм питательных веществ в почве, кг/га.
Установлено, что коэффициенты использования фосфора и калия из почвы пшеницей, овсом и естественными травами в условиях Томской области независимо от типа почв низкие (табл. 47, 48, 49, 50) и значительно ниже, чем в других природно-сельскохозяйственных зонах Западной Сибири. Внесение минеральных удобрений повышает коэффициент использования питательных веществ из почвы в 1,5-1,7 раза, но четкой закономерности от увеличения доз удобрений не установлено. В пределах одного типа почв, формирующихся в разных условиях, наблюдаются значительные колебания коэффициента использования питательных веществ из почвы. В серых лесных почвах Молчановского и Бакчарского районов, расположенных в северной части области, коэффициент использования фосфора составляет 5,2-8,2%; калия - 6,3-6,9%; в Первомайском и Зырянском районах (восточная часть области) коэффициенты использования фосфора из почв такого же типа равны 2,3-5,2%, калия - 4,7-14,6% соответственно. Это, по-видимому, связано с особенностями генезиса серых лесных почв отдельных районов и различной степенью подвижности элементов питания в них, что было показано выше. В выщелоченных черноземах отмечается самый низкий коэффициент использования элементов питания из почвы, и даже внесение повышенных доз минеральных удобрений мало изменяет его величину.

Наибольший коэффициент использования калия установлен в дерново-подзолистых почвах: в контрольном варианте он составляет 19,4%, при внесении различных доз минеральных удобрений доходит до 51,2%. По данным М.К. Каюмова, для дерново-подзолистых почв Московской области коэффициент использования фосфора составляет 6,6-8,2%, калия - 10-13,8%. Однако это не означает, что на более плодородных почвах растениям труднее использовать имеющиеся элементы питания. Растения используют питательные вещества в соответствии с потребностью их и, если почва богата, то естественно в ней остается много неиспользованных элементов. Это подтверждается исследованиями Н.Н. Михайлова и Н.П. Карпинского. Колебания коэффициентов использования питательных веществ из разных типов почв и даже в пределах одного типа вполне закономерны. Например, доступность фосфатов почвы зависит от кислотности, гранулометрического состава, степени насыщенности основаниями, наличия полуторных окислов железа и алюминия.
Т.Н. Кулаковская установила тесную связь коэффициентов использования почвенных фосфатов озимой рожью с кислотностью почв. Коэффициент использования подвижного фосфора составляет: на сильнокислотных почвах - 5, среднекислых - 7-8, слабокислых - 10, близких к нейтральным - 12-13, нейтральных - 15%. По данным Т.Н. Кулаковской использование почвенного калия зависит от гранулометрического состава почвы. Для зерновых культур коэффициенты использования калия составляют: на суглинистых почвах 30, супесчаных 35%. Для пропашных культур: на суглинистых почвах 40%, супесчаных 45% (независимо от кислотности почв). В пределах Томского Приобья, учитывая большую протяженность территории, различия гидротермических условий, генетических особенностей почв и их гранулометрического состава, необходимо уточнять коэффициенты использования питательных веществ из почв, а в связи с этим устанавливать и дозы удобрений применительно к отдельным культурам.

Читайте также: