Разработка системы применения удобрений и мелиорантов в полевом севообороте на серых лесных среднесуглинистых почвах
 Скачать 89.2 Kb.
|
|
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Иркутская государственный аграрный университет им. А.А. Ежевского Агрономический факультет Кафедра химии и агроэкологии КУРСОВАЯ РАБОТА Тема: Разработка системы применения удобрений и мелиорантов в полевом севообороте на серых лесных среднесуглинистых почвах. Выполнила: студентка 4 курса, Агрономического факультета Направление подготовки 35.03.03. Агрохимия и агропочвоведение Солодкая Злата Викторовна Руководитель: к.б.н. Шеметова Инна Сергеевна п. Молодежный, 2022 Содержание
Задание Номер студенческого билета: 191027 Номера вопросов к заданию по курсовой работе: 3,27,45. Таблица 1 - Исходная информация для разработки системы удобрений в севообороте. Таблица 2 - Исходная информация для расчета выхода подстилочного навоза.
Таблица 3 - Исходная информация для приготовления компостов
Введение Удобрения в зависимости от видов, доз, сроков и способов внесения, их соотношений и почвенно-климатических условий оказывают неодинаковое действие и последействие. Наиболее полно они используются культурами в севооборотах при определенном чередовании, обусловленном структурой посевных площадей. Этим обуславливается необходимость перехода от удобрения отдельных культур к всесторонне обоснованным системам удобрения севооборота. На основании годового плана составляют календарный план приобретения, накопления и применения удобрений с указанием количеств, видов на всю удобряемую площадь севооборота или всего хозяйства. Это позволяет определить площади складов и хранилищ для агрохимических средств, последовательность приобретения количеств и видов и, соответственно, более эффективно управлять материально-техническими ресурсами. При реализации годовых планов применения удобрений, перед внесением удобрений, дозы перед посевом по результатам почвенной диагностике, а также при подкормке культур по результатам растительной диагностики, вновь корректируют. При выполнении данной работы были поставлены следующие основные цели: Закрепить полученные теоретические знания и получить навыки использования в решении практических задач. Освоить основные расчетные балансовые методы с учетом зональной нормативной базы с целью осуществления текущего контроля за изменением плодородия почв и дать агроэкологическую оценку. Освоить основные методы расчета доз удобрений на планируемый урожай и разработку технологии применения удобрений в севообороте. Освоить методику расчёта агрономической эффективности удобрений и мелиорантов в севообороте. Если соблюдать все агротехнические правила, заботиться о сбалансированном обеспечении растений макро- и микроэлементами, повышение урожая всегда будет сопровождаться улучшением его качества. Таким образом, качество сельскохозяйственной продукции может служить надёжным тестом, оценивающим весь комплекс агротехнических приемов. 1.Почвенно-агрохимическая характеристика почв севооборота. Серые лесные почвы на территории Иркутской области имеют наибольшее распространение. Большая их часть находится в сельскохозяйственном использовании. Они занимают более 800 тыс. га, что составляет 48% всей площади пашни колхозов, совхозов и крестьянских хозяйств. Их площадь составляет более 60 млн. га или 2,8% всех почв страны. Почвы формируются на положительных элементах рельефа. Материнскими породами являются четвертичные осадочные породы (юрские песчаники и сланцы, а также делювиальные суглинки и глины). На равнинных элементах рельефа материнскими породами являются озёрные или речные наносы карбонатного типа. Гумусовый горизонт светло-серой, серой или тёмно-серой окраски, мощностью от 10 до 30 см, структура почвы комковатая или комковато-ореховатая. Иллювиальный горизонт бурого или светло-коричневого цвета, комковато-призматической структуры. В нижней части гумусового горизонта появляется кремнезёмистая присыпка. Почвы суглинистого или тяжелого механического состава. Содержание гумуса 2-8%, общего азота 0,22-0,35%. Содержание фосфора 0,17-0,22%, калия 2,1-3,2%. Реакция почвенного раствора слабокислая, на карбонатных породах щелочная. Обеспеченность подвижными формами фосфора и калия - средняя. Сумма обменных оснований составляет 25-45 мкг/экв. Степень насыщенности основаниями 80-90%. Агрогидрологические свойства и водно-физические показатели серых лесных почв благоприятные и способствуют, при интенсивной технологии возделывания сельскохозяйственных культур, стабилизации плодородия почв и получению высоких и устойчивых урожаев. Вследствие сокращения доз минеральных удобрений и значительного выноса с урожаями сельскохозяйственных культур питательных веществ, содержание их в почве резко сокращается. Концепция плодородия почв должна предусмотреть, прежде всего, состояние плодородия почвенного покрова, выявить почвенные факторы, ограничивающие продуктивность пашни естественных угодий их связи с урожаем, предусмотреть количественную и качественную оценку плодородия данного типа почв. Существуют пути оптимизации показателей простого и расширенного воспроизводства плодородия почвы: Растительные пожнивные и корневые остатки сельскохозяйственных культур являются одним из главных источников, пополняющих почвы органическим веществом. Превращение органических остатков в органическое вещество совершается в почве под действием микрофлоры. Это превращение является совокупностью процессов разложения исходных органических остатков, синтеза вторичных форм микробной плазмы и их гумификации. Применение агроландшафтной, почвозащитной системы земледелия. Образование гумуса и его разложение находятся в динамическом равновесии. Рациональная система севооборотов при агроландшафтном земледелии позволяет стабилизировать плодородие. Система чередования групп культур во времени (пространстве) и по полям (на территории), с учётом местного ландшафта и карты микроклимата полей, позволяют создать максимальное поступление в почву органических остатков и корней, добиться расширенного воспроизводства плодородия почв. Обязательным условием при паровой обработке является внесение органического удобрения. В данном случае в моем севообороте этот приём был выполнен (1,96 тонн/га). Именно это позволило сбалансировать и повысить содержание органического вещества почвы. Следовательно, данный тип севооборота позволяет поддержать плодородие почвы. [10]. 2.Расчет выхода и технология производства органических удобрений. Мероприятия по накоплению и эффективному использованию органических удобрений являются важным фактором повышения плодородия почвы и увеличения урожайности культур. Органическое удобрение - это полное удобрение, содержащее в своем составе большинство как макро-, так и микроэлементов, необходимых растению, состав, количество и доступность которых зависят от конкретного вида удобрения. Кроме того, вносимое в почву органическое вещество является основным источником пополнения запасов гумуса, а, следовательно, поддержания и повышения плодородия почв. Наиболее распространенными органическими удобрениями являются разные виды навоза и компостов, птичий помет, солома, зеленое удобрение. В последнее время достаточно большое внимание уделяется вермикомпостам, сапропелям, осадкам сточных вод. В отличие от минеральных удобрений, концентрация питательных элементов в них невысока (изменяется от сотых до десятых долей процента, редко достигая целых процентов), что позволяет применять их под культуры, чувствительные к повышению концентрации почвенного раствора. [11]. Компостирование. Компостирование представляет собой сложный биотермический процесс минерализации и гумификации органических веществ, протекающий в аэробных условиях под воздействием мезофильных и термофильных микроорганизмов. Они потребляют до 30% сухих веществ исходной смеси. В результате жизнедеятельности данных микроорганизмов происходит микробиологическое разложение органических веществ, разогрев компостируемой смеси до температуры 55...80 оС. Процесс сопровождается выделением большого количества тепла (335...377 кДжкг сухой массы смеси), что приводит к гибели значительной части гельминтов, патогенной микрофлоры, потери всхожести семян сорных растений. Оптимальной влажностью компостируемой смеси, при которой достигается наибольший ее разогрев в процессе компостирования, является влажность 45...60%. В результате термофильных процессов влажность конечного продукта (компоста) может уменьшиться на 20...30%. Компостирование - наиболее доступный для птицеводческих хозяйств способ переработки помета. При этом можно обойтись без специального дорогостоящего оборудования. Как правило применяют обычную сельскохозяйственную технику: автомобили, тракторные прицепы, разбрасыватели жидких и твердых органических удобрений, бульдозеры, погрузчики, экскаваторы и т. п. На специальных площадках, выбранных с соблюдением необходимых ветеринарно-санитарных требований, помет тщательно смешивают в определенном соотношении с наполнителями и добавками и укладывают в бурты шириной 3...4 м и высотой не менее 2 м, в которых выдерживают в течение определенного времени, обычно от 2 до 6 месяцев. Процесс компостирования интенсифицируется при периодическом перемешивании и аэрации смеси. В качестве наполнителей используют органические материалы: торф, солому, измельченные стебли подсолнечника, кукурузы, стружку, опилки, подстилку, навоз КРС и т. п.; допускается использовать грунт, ил, сапропель. Наполнители позволяют улучшить физические свойства компостируемой смеси, оптимизировать ее влажность, служат питательной средой в биотермических процессах. Количество наполнителей зависит от влажности исходных материалов. Например, при естественной влажности куриного помета 68...75%, на одну часть помета требуется добавить одну часть торфа влажностью 65%...50%; при исходной влажности компостируемого помета 90% их соотношение должно составлять 1: 2,5...3. Итоговая влажность смеси не должна превышать 70%. В качестве минеральных добавок используют фосфоритную муку, суперфосфат, фосфогипс, известь, хлорную известь, цеолиты, бентониты и т.п. Добавки позволяют интенсифицировать биотермические процессы, снизить потери питательных веществ из помета за счет связывания летучих компонентов, обогатить смесь за счет собственных питательных веществ, уменьшить выделение неприятных запахов. Добавки вводят в количестве от 2 до 20%. Компосты, приготовленные без добавок минеральных компонентов, обычно содержат азота общего 0,5...1%, фосфора 0,2...0,4%, калия 0,1...0,2%. Кроме традиционных технологий приготовления компостов с использованием обычной сельскохозяйственной техники, в последнее время разработаны ряд новых технологий и соответствующее оборудование, позволяющих интенсифицировать процесс. Данные технологии заключаются, в основном, в усилении аэрации и перемешивания компостной смеси, что производится в специальных реакторах или биоферментерах. При этом, продолжительность процесса компостирования сокращается с нескольких месяцев до нескольких суток. Интенсивное компостирование. По этому способу органическую смесь загружают в специальные ферментеры, в которых процесс созревания происходит за 6-7 суток, так как в ни х нагнетается в нижнюю часть воздух, который резко интенсифицирует рост и развитие мезофильных и термофильных микроорганизмов. Одна из перспективных технологий по переработке помёта - ускоренное компостирование. Это, как известно, экзотермический процесс биологического окисления, в котором органический субстрат подвергается аэробной биодеградации смешанной популяцией микроорганизмов в условиях повышенной температуры. В этом способе органический субстрат претерпевает физические и химические превращения с образованием стабильного гумифицированного конечного продукта. высокая температура массы (55-60° С) и поддерживание её до 3-х суток, равномерное распределение выделяемой теплоты по всему объёму благодаря замкнутости рабочего цикла процесса, выделение в процессе биокомпостирования организмами-антагонистами антибиотиков, а также органики ингибиторов, например, аммиака. В предлагаемой технологии отсутствуют вредные выбросы в атмосферу, что связано с правильной организацией движения воздуха в биоферментере. Откачка воздуха существующим вентилятором из рабочей зоны биоферментера и продувка им всего компоста позволяет предотвратить зловонный запах. Основной выброс в процессе компостирования - аммиак, концентрация которого не превышает 2 мг/м3при предельно допустимой 20 мг/м3. Интенсивное компостирование. По этому способу органическую смесь загружают в специальные ферментеры, в которых процесс созревания происходит за 6-7 суток, так как в ни х нагнетается в нижнюю часть воздух, который резко интенсифицирует рост и развитие мезофильных и термофильных микроорганизмов. Одна из перспективных технологий по переработке помёта - ускоренное компостирование. Это, как известно, экзотермический процесс биологического окисления, в котором органический субстрат подвергается аэробной биодеградации смешанной популяцией микроорганизмов в условиях повышенной температуры. В этом способе органический субстрат претерпевает физические и химические превращения с образованием стабильного гумифицированного конечного продукта. Высокая температура массы (55-60° С) и поддерживание её до 3-х суток, равномерное распределение выделяемой теплоты по всему объёму благодаря замкнутости рабочего цикла процесса, выделение в процессе биокомпостирования организмами-антагонистами антибиотиков, а также органики ингибиторов, например, аммиака. В предлагаемой технологии отсутствуют вредные выбросы в атмосферу, что связано с правильной организацией движения воздуха в биоферментере. Откачка воздуха существующим вентилятором из рабочей зоны биоферментера и продувка им всего компоста позволяет предотвратить зловонный запах. Основной выброс в процессе компостирования - аммиак, концентрация которого не превышает 2 мг/м3при предельно допустимой 20 мг/м3. В настоящее время во многих странах разрабатываются и изготавливаются ферментеры для компостирования органических отходов. В них реализуется периодический метод компостирования, основанный на загрузке, ферментации и выгрузке. Наша установка экспресс-компостирования проводит компостирование в непрерывном режиме, при котором не требуются дополнительного стартового нагрева массы и её инокуляции необходимыми микроорганизмами. Процесс протекает в режиме загрузки свежей массы в ферментер и выгрузки готового компоста из донной части. [9]. Таблица 4 - Расчет выхода свежего подстилочного навоза.
Вид компоста - торфо-пометный соотношение компонентов 2:1 процент выхода готового компоста составляет 80%, объем готового к применению компоста - 300 т. Зная требуемый объем и процент выхода готового компоста находим массу необходимую для приготовления компоста: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||