Курсовая работа принята с оценкой оценка
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
3.2 Почвенная диагностика фосфорного питания сельскохозяйственных культур, значение, методика проведения, определения Для оценки обеспеченности растений фосфором в почве определяют содержание этого элемента, переходящего в различные кислотные или солевые 29 вытяжки. Кислотные и солевые вытяжки, используемые для определения содержания подвижного фосфора. В почвах имеются различные фосфорсодержащие минералы и другие фосфорные соединения, в том числе гидроксил- и фторапатит, фосфаты полуторных окислов и кальция, органические соединения фосфора и различные сложные соединения, образовавшиеся в результате сорбции фосфатов почвенными коллоидами. В различных типах почв преобладают разные фосфорсодержащие минералы. В почвах малогумусных, имеющих кислую реакцию, широко представлены фосфаты полуторных окислов, главным образом фосфаты железа и алюминия, а также соединения фосфора с минеральными и органо- минеральными почвенными коллоидами, содержащими много железа и алюминия. Эти формы фосфатов отличаются малой растворимостью и незначительной усвояемостью растениями. Почвы нейтральные насыщенные основаниями, содержат вторичные кальциевые фосфаты, более усвояемые, чем основные фосфаты железа и алюминия. Если бы можно было установить, какие именно соединения фосфора находятся в почвах различных типов, то это в значительной мере способствовало бы познанию степени доступности почвенных фосфатов для растений. Усвоение соединений фосфора растениями зависит от условий их питания, реакции почвенного раствора, присутствия в нем различных катионов и анионов, а также от вида растений, вследствие того, что корни различных растений имеют неодинаковую усвояющую способность. Чтобы установить условия фосфорного питания растений, надо знать не только содержание наиболее подвижных соединений фосфора в почве, но и то его количество, которое может перейти в подвижные соединения в течение вегетационного периода. Для определения общего количества фосфора в почве имеются методы весового, объемного, колориметрического и нефелометрического анализа. Определение общего фосфора дает представление о тех резервах фосфора в 30 почве, которые могут быть постепенно мобилизованы. Это определение необходимо для установления баланса фосфора в почве в различных длительных опытах с удобрениями, при изучении генезиса почвы и вообще при разработке вопросов, связанных с изменениями содержания питательных элементов в почве, которые могут происходить в течение ряда лет. Под названием подвижные соединения фосфора принято понимать не только те почвенные фосфаты, которые непосредственно являются усвояемыми для растений, но и те формы их, которые сравнительно быстро могут переходить в почвенный раствор. Содержание фосфатов в почвенном растворе невелико оно определяется процессами взаимодействия между жидкими и твердыми фазами почвы, корнями растений и микроорганизмами. Ниже приведены различные способы определения в почве подвижных соединений фосфора. Многие из них уже широко и успешно применяются для удовлетворения практических запросов сельского хозяйства. Методы определения количества подвижных соединений фосфатов можно разбить на несколько групп. В большинстве случаев для суждения о количестве этих соединений в почве используют данные вытяжек из почвы, полученных при помощи разбавленного раствора сильных минеральных кислот, либо слабых органических кислот, либо какого-нибудь другого растворителя вода, щелочные вытяжки) [12]. Недостатком многих кислотных вытяжек является расхождение конечных значений рН при извлечении фосфора из различных почв с разными количествами оснований. С целью получения одинаковых значений рН для вытяжек из разных почв применяют буферные растворы и малые навески почвы. Другим способом уточнения нашего представления о количестве в почве подвижных соединений фосфора служит учет фосфора, извлекаемого при разных значениях рН вытяжки. При наличии кривой растворимости легче судить о количестве в почве подвижных соединений фосфора, чем по отсчету, сделанному только для одного значения рН. С этой же целью можно проводить 31 определение фосфора при нескольких навесках почвы и одном и том же объеме раствора. Для исследовательских работ заслуживает внимания фракционный анализ, который основан на обработке ряда навесок одной и той же почвы различными растворителями. Методы определения группового состава фосфатов в почве громоздки, и их нельзя рекомендовать для массовых определений. Эти методы применяют при проведении специальных исследований при более детальном изучении фосфатов почвы. Особое направление в изучении содержания в почве подвижных соединений фосфора представляют методы, при которых количественно учитывается способность почвы к поглощению фосфора. Как известно, почвы обладают способностью переводить растворимые фосфаты в труднорастворимые. Эта способность почв поглощать фосфор неодинакова у разных почв например привнесении удобрений в такую почву, как краснозем, значительная часть растворимых фосфатов быстро переходит в трудноусвояемые для растений формы. Наоборот, на черноземах фосфорные удобрения хотя и становятся нерастворимыми вводе, могут быть использованы растениями для питания. Привнесении в почву одинакового количества растворимых фосфатов, но при разной способности почвы к поглощению фосфора, растениям удается извлечь из почвы разные количества фосфатов. Поэтому определение поглотительной способности почвы по отношению к фосфатам является ценным дополнением при изучении фосфатного режима почв. Несомненно, что методы определения содержания подвижных соединений фосфора в почве должны быть приспособлены как к почвенным условиям, таки к особенностям возделываемых растений. На фоне высоких доз азота и высоких урожаях потребность растений в лабильном фосфоре возрастает, особенно в фазы максимального роста. 32 Избыток фосфора часто наблюдается в условиях закрытого грунта, значительно реже в полеводстве, приводит к раннему старению растений, начинающемуся с пожелтения и отмирания старых листьев, ускоренному переходу к развитию репродуктивных органов. Внесение высоких доз фосфора создает дефицит кальция и микроэлементов, таких как, цинк, железо, бор, медь, марганец, снижается поступление токсичных элементов — алюминия и тяжелых металлов [14]. 3.3 Почвенная диагностика калийного питания сельскохозяйственных культур, значение, методика проведения, определения Определение обменного калия по Кирсанову. Метод основан на извлечении калия из почвы 0,2 М раствором HCl при соотношении почва : раствор = 1 : 5 для минеральных почв и 1 : 50 для торфяных. Содержание экстрагируемого калия определяют на пламенном фотометре. Этот метод рекомендован для определения 𝐾 обм в подзолистых, дерново- подзолистых, серых лесных и торфяно-болотных почвах. Обеспеченность почв калием оценивается по результатам определения обменного калия, водной вытяжке с фосфором. Берут на технических весах 10 г (±0,05 г) почвы, переносят в коническую колбу вместимостью 250 – 300 см и приливают 50 см 0,2 М раствора HCl. Содержимое колбы взбалтывают вручную (или на мешалке) в течение одной минуты, настаивают 15 минут, после чего вновь тщательно взбалтывают и фильтруют через бумажный фильтр. Первые порции фильтра отбрасывают. Извлечения калия из почвы проводят при температуре 18 – 20 ℃. Для определения калия берут в стаканчик или пробирку 5 – 10 см 3 отфильтрованной почвенной вытяжки. Содержание калия определяют на пламенном фотометре. Концентрацию калия в вытяжке определяют по градуировочному графику с известным содержанием калия [13]. 33 Определение обменного калия по Чирикову. Метод рекомендован как стандартный для определения калия и фосфора в некарбонатных чернозёмах и серых лесных почвах. Основан на экстракции калия и фосфора из почвы 0,5 Мн) раствором 𝐶𝐻 3 𝐶𝑂𝑂𝐻 при соотношении почва : раствор = 1 : 25. На технических весах берут 4 г (±0,1 г) воздушно-сухой почвы, помещают в бутылку вместимостью 300 – 500 см и заливают 100 см 0,5 М уксусной кислоты. Бутылку закрывают пробкой и встряхивают на мешалке в течение 1 ч, после чего настаивают 18 – 20 ч. Затем отстоявшуюся суспензию взбалтывают вручную и фильтруют через складчатый фильтр. В профильтрованном прозрачном растворе определяют калий на пламенном фотометре. Определение обменного калия по методу Мачигина. Настоящий стандарт позволяет определить обеспеченность растений усвояемым калием в серозёмах, бурых, каштановых и других почвах пустынной, полупустынной, сухо-степной и степной зон. Метод основан на извлечении калия из почвы 1%-ным раствором карбоната аммония при соотношении почва : раствор = 1 : 20. На технических весах берут 5 г (± 0,01 г) воздушно-сухой почвы, переносят в ёмкость вместимостью 250 – 350 см, приливают 100 см 1%-ного раствора карбоната аммония, закрывают пробкой и взбалтывают в мешалке в течение 5 мин. Затем колбу ставят в термостат и выдерживают в нём 19 ч при температуре 25℃. Наследующий день суспензию встряхивают вручную и фильтруют через бумажный складчатый фильтр. Калий в вытяжке определяют на пламенном фотометре, используя светофильтр с максимумом пропускания в области длины волн 760-770 нм. Полученные результаты группируются и наносятся на агрохимические картограммы (таблица 6) [10]. 34 Таблица 6 - Группировка почв по содержанию обменного калия, определяемого по методам Кирсанова, Чирикова и Мачигина № группы Рекомендуемый цвет окраски Содержание обменного калия По методу Кирсанова Чирикова Мачигина 𝐾 2 𝑂 мг/кг почвы 1. Жёлтый Очень низкое Менее 40 Менее 20 Менее 100 2. Светло-оранжевый Низкое 41 – 80 21 – 40 101 – 200 3. Оранжевый Среднее 81 – 120 41 – 80 201 – 300 4. Светло- коричневый Повышенное 121 – 170 81 – 120 301 – 400 5. Коричневый Высокое 171 – 250 121 – 180 401 – 600 6. Тёмно-коричневый Очень высокое Более 250 Более 180 Более 600 3.4 Оценка показателей эффективного плодородия почвы Эффективное плодородие характеризуется степенью проявления потенциального плодородия в конкретных хозяйственных условиях на фоне реальных климатических условий. Из самого определения понятия следует, что оценке может подлежать только потенциальное плодородие почвы. Эффективное плодородие, будучи реально учитываемым фактором, в дополнительной оценке не нуждается. Вместе стем, критерием оценки плодородия может быть только урожайность [7]. Совокупность агрохимических показателей эффективного плодородия исследуемой почвы представлена в таблице 7: 35 Таблица 7 – Содержание подвижных форм основных элементов питания чернозёмной почвы, мг/кг Питательный элемент Почвенная Проба Слой почвы , см N-NO 3 P 2 O 5 K 2 O Кирсано в Чирик ов Мачиг ин Кирсан ов Чирико в Мачиг ин 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Камышловка 0-20 - - 120 - 200 250 200 20-40 7,91 - - - - - - Нитратный азот позволяет оптимизировать внесение азота, те. повысить урожайность и качество продукции в результате своевременного и точно рассчитанного внесения удобрения. Это обусловлено тем, что нитратный азот не участвует в процессе нитрификации (как аммонийный азот, не подвергается гидролизу (как мочевина, не улетучивается и не адсорбируется частицами почвы (как аммонийный азота. Кроме того, нитратный азот быстро усваивается растениями. Следовательно, используя нитратные удобрения, можно легко рассчитать и избежать избыточного внесения азота. Нитрат способствует поглощению кальция и других катионов растениями. Как анион, нитрат благоприятствует поглощению катионов магния, кальция и калия, в то время как аммоний препятствует усвоению этих катионов растениями. Содержание нитратного азота составляет 7,91 мг/кг, что свидетельствует об очень малой концентрации содержания Исследуемый образец – чернозёмная почва, поэтому логично проводить оценку эффективного плодородия почвы по показателям метода Чирикова. Фосфор – один из трех главных химических элементов питания растений. По своей важности он занимает второе место после азота. Принадлежит к числу достаточно распространенных элементов. В свободном состоянии в природе не встречается. Является действующим веществом простых и сложных фосфорных удобрений. Применяется под все сельскохозяйственные культуры в виде основного внесения, припосевного внесения и подкормки. Содержание 36 подвижного фосфора, определяемого по методу Чирикова, является повышенным. Калий – химический элемент, играющий большую роль в жизни растений. По степени необходимости стоит водном ряду с азотом и фосфором. Распространен в природе достаточно широко. Встречается только в виде соединений. Является действующим веществом сырых калийных солей и концентрированных калийных удобрений. Применяется под все сельскохозяйственные культуры в качестве основного, припосевного удобрения и подкормки. Значение калия указывает на очень высокое его содержание. Таким образом, из полученных данных таблицы о содержании показателей эффективности почвы можно подвести итого рациональном использовании минеральных удобрений [8]. 37 4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЦИОНАЛЬНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МЕЛИОРАНТОВ, ОСНОВНЫХ ВИДОВ И ФОРМ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ На первом этапе систему удобрения в севообороте можно назвать планом применения органических и минеральных удобрений, в котором предусматриваются их виды, дозы, время внесения и способы заделки под отдельные культуры в зависимости от почвенно-климатических и других условий. Составить такой план в хозяйстве должен специалист -- агроном по удобрениям. Для этого необходимо иметь контрольные цифры из организационно-хозяйственного плана по динамике урожайности сельскохозяйственных культур за предшествующие 3 - 5 лети на перспективу, севообороты (или хотя бы реально возможное чередование культур по полям, агрохимические картограммы, почвенную карту и план накопления органических удобрений. Часто такой документ разрабатывается для хозяйства научно-исследовательским учреждением [12]. Следует правильно использовать терминологию, связанную с внесением удобрений. Обычно различают три приема внесения удобрений основное удобрение (допосевное, предпосевное), рядковое (припосевное) и подкормку (послепосевное удобрение. Вносить удобрения (срок внесения) можно осенью, весной, летом, в определенные месяцы и т.д. Способ внесения - сплошной (разбросной), местный гнездовой, очаговый, рядковый, локально-ленточный, в запас, механизированный, наземный и др. Способ заделки - под плуг, культиватор, дисковую борону и пр. Удобрения следует вносить в почву так, чтобы они в наибольшей степени были доступны для растений в течение вегетационного периода, находились в зоне развития корневой системы, способствовали ее росту и минимально фиксировались почвой. Основное (допосевное) удобрение. Этот способ обеспечивает питание растений на протяжении всей вегетации, особенно в 38 период интенсивного роста, когда отмечается наибольшее потребление питательных веществ растением. Основное удобрение включает большую часть питательных веществ от общей нормы. Его можно вносить или осенью, или весной. Размещение удобрений в почве зависит от орудия заделки. Глубокая заделка удобрений достигается плугом с предплужником, затем плугом без предплужника и тяжелой дисковой бороной. Выбор оптимальных сроков внесения основного удобрения и значительной мере определяется, прежде всего, механическим составом почвы, условиями увлажнения и свойствами самих удобрений. Азотные удобрения нитратной и аммиачно-нитратной форм в условиях избыточного и достаточного увлажнения на дерноно-подзолистых, серых лесных почвах, выщелоченных и оподзоленных, обычных черноземах следует вносить весной, чтобы избежать лишних потерь азота. Основное удобрение можно вносить вразброс и локально. В настоящее время испытываются следующие способы локального внесения удобрений - допосевное ленточное внесение основного удобрения под зерновые культуры специальными машинами типа рядовой туковой сеялки или комбинированными почвообрабатывающими агрегатами - ленточное внесение основного удобрения при посеве зерновых культур зернотуковыми сеялками или комбинированными агрегатами, совмещающими внесение удобрений и посев с другими операциями - ленточное внесение основного минерального удобрения под картофель комбинированными сажалками. Поданным опытов, при локально-ленточном применении основного удобрения урожай повышается на 3 - 23 % по сравнению с разбросным. Однако при систематическом ежегодном локально-ленточном внесении в севообороте средних и высоких доз удобрений результативность такого способа снижается. 39 Припосевное (рядковое) удобрение. При этом способе внесения удобрение всегда размещается в почве локально, тем самым особенно значительно повышается коэффициент использования фосфора из суперфосфата. Нормы внесения припосевного удобрения, как правило, невелики. В рядковом удобрении первостепенное значение принадлежит фосфору, значительно меньшее азоту, а калий часто не дает эффекта (кроме калиелюбивых культур) и даже может несколько снизить урожай, особенно мелкосеменных культур. Азот в составе рядкового удобрения зерновых культурно хорошо удобренному предшественнику, как правило, не дает прибавки урожая. В качестве припосевного удобрения применяют гранулированный простой и двойной суперфосфата также комплексные удобрения (аммофос, диаммофос, нитрофос, нитрофоску, нитроаммофос и нитроаммофоску). При высоких дозах основного удобрения положительное действие припосевного удобрения заметно ослабевает или исчезает. Подкормка, или послепосевное удобрение. Результаты опытов научно- исследовательских учреждений свидетельствуют о том, что в большинстве случаев на почвах среднего и тяжелого механического состава, где малая вероятность вымывания питательных веществ, перенесение части даже азотных удобрений, не говоря уже о калийных и фосфорных, из основного удобрения в подкормку сопровождается снижением урожая. Объясняется тем, что удобрения, внесенные поверхностно или даже культиватором-растение питателем в течение вегетации растений, попадают часто в этот период всухую почву и поэтому слабо используются растениями. Подкормки могут дать неплохой результат только при наличии влаги. Послепосевное удобрение оправдывает себя при следующих обстоятельствах |