В настоящее время в условиях рыночной экономики решение проблемы получения стабильных экономически оправданных урожаев невозможно без использования современных технологии возделывания сельскохозяйственных культур
 Скачать 91.22 Kb.
|
|
Введение В настоящее время в условиях рыночной экономики решение проблемы получения стабильных экономически оправданных урожаев невозмож но без использования современных технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Находясь в системном взаимодействии, главные элементы агротехнологии имеют общие функции воздействия на факторы, определяющие продук тивность земледелия. В одних случаях та или иная функция может быть усилена соответствую щим выбором севооборота, в других - системой обработки почвы. При этом важнейшую роль играет система удобрения. Удобрения оказывают существенное влияние на производительность и агроэкологическое состояние земель. Без них невозможно освоение почвозащитных обработок почвы, оптимальных севооборотов, получение качественной продукции, не говоря уже о повы шении урожайности. Вместе с тем следует иметь в виду, что одним из условий эффективного ис пользования удобрений является их применение с учетом наиболее важных свойств почвы, кото рые оказывают различное - положительное или дестабилизирующее - влияние на эффективность удобрений. (Ягодин Б. А., 2002). Агрохимический анализ почвы позволяет более рационально и экономно использовать дорогостоящие удобрения, повышая при этом уровень урожайности в хозяйстве. Кроме того, агрохимическое обследование почв позволяет минимизировать негативное влияние удобрений на окружающую среду за счет их более рационального использования. (Розанов Б. Г., 1991). Агрохимическое обследование желательно выполнять, как минимум, раз в пять лет. Рекомендуется каждый год между полноценными обследованиями выполнять исследования на наиболее репрезентативных участках хозяйства (по этим данным можно актуализировать агрохимические обследования прошлых лет). Таким образом, лучше чтобы в хозяйстве велось постоянное «агрохимическое обслуживание». (Розанов Б. Г., 1991). По каждому из этих параметров создаются отдельные картограммы свойств почв. Почвенная карта в классическом понимании – это именно карта, отображающая расположение почвенных контуров с их названиями. Значение почвенной карты в точном земледелии довольно велико - она является одним из важных составляющих его инструментов. (В.М. Назарюк, 2007). Комплексное агрохимическое обследование почв сельскохозяйственных угодий проводится с целью контроля направленности и оценки изменения плодородия почв, характера и уровня их загрязнения под воздействием антропогенных факторов, создания банков данных полей (рабочих участков), проведения сплошной сертификации земельных (рабочих) участков почв. (В.М. Назарюк, 2007). В колхозе «Большевик» необходимо комплексное применение минеральных и органических удобрений, мелиорантов и гербицидов в сочетании с другими агротехническими приемами: - поддержание бездефицитного баланса гумуса в почве; - увеличение запасов элементов питания в корнеобитаемом слое, доведение их до оптимального уровня путем внесения повышенных норм органических и минеральных удобрений; - устранение влияния неблагоприяной реакции почвенного раствора на рост и развитие сельскохозяйственных культур; - уничтожение сорняков; - повышение экономической эффективности использования средств химизации. С учетом физико-химических свойств удобрений и мелиорантов работы по комплексной химизации почв проводятся в определенной последовательности. (Ягодин Б. А., 2002).
1.1.1 Название края, района, хозяйства - Ставропольский край, Петровский район, колхоз «Большевик» 1.1.2 Специализация хозяйства – животноводство, выращивание семян подсолнечника и клещевины. 1.1.3 Тип, разновидность почвы - Каштановый тип почв. Разновидности почвы: черноземы каштановые легко- и среднесуглинистые, черноземы предкавказские. Таблица 1 Состав и структура земельных угодий в колхозе «Большевик» на 1996 год
Органические удобрения оказывают на почву благоприятное влияние. Органические удобрения являются "поставщиком" органического вещества почвы. Однако во многих районах органических удобрений недостаточно, поэтому не всегда возможно включить в мероприятия по повышению плодородия кислых почв в качестве самостоятельного агрометода многолетнее интенсивное использование органических удобрений.(http://mantistiller.ru/754.htm) Под действием ежегодно применяемых высоких доз минеральных удобрений изменяются химические, физические, физико-химические (сорбционная емкость, состав обменных катионов, дисперсность), микробиологические и биохимические свойства почвы. Наиболее сильным изменениям подвержен пахотный горизонт почвы, где сосредоточивается основная масса минеральных удобрений. Чем длительнее период применения минеральных удобрений и чем выше нормы их внесения, тем сильнее изменяются свойства почвы. На эти изменения оказывают влияние не только количество удобрений и длительность их воздействия, но и формы, а также происхождение туков. Влияние минеральных удобрений на почвы различно и зависит от ее механического и минералогического состава, содержания в ней карбонатов, количества и состава гумуса, климатических, метеорологических и гидрологических условий. В различных почвенно-климатических районах наблюдаются зональные и региональные закономерности в изменении химических свойств почв под влиянием многолетнего внесения минеральных удобрений; происходит увеличение или уменьшение содержания легкорастворимых и усвояемых растениями соединений. Известно, что при внесении азотных, фосфорных, калийных, цинковых и молибденовых удобрений в кислых почвах увеличивается содержание усвояемых Р, К, Мо и Zn. Что касается подвижных соединений азота, то их содержание может уменьшаться или увеличиваться в зависимости от норм азотных и органических удобрений, а также от свойств почв.(http://mantistiller.ru/719.htm) Антопогенные факторы влияния на агрохимические показатели почв играют важную роль.Отчуждая с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и побочный урожай (солома, листья, ботва и др.), человек размыкает частично или полностью биологический круговорот веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. Даже частичная потеря гумуса и, как следствие, снижение плодородия, не дает почве возможность выполнять в полной мере свои экологические функции, и она начинает деградировать,т. е. ухудшать свои свойства. К деградации почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера. (И.К. Хабиров, В.Д. Недорезков, Ф.Х. Хазиев и др., 2000). Основные виды антропогенного воздействия на почвы следующие:
В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем. Причина неустойчивого состояния агроэкосистем обусловлена их упрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивности. И если у природных экосистем биологическая продуктивность обеспечивается действием естественных законов природы, то выход первичной продукции (урожая) в агроэкосистемах всецело зависит от такого субъективного фактора, как человек, уровня его агрономических знаний, технической оснащенности, социально-экономических условий и т. д., а значит, остается непостоянным. (И.К. Хабиров, В.Д. Недорезков, Ф.Х. Хазиев и др., 2000).
По климатическим условиям территория хозяйства расположена в зоне неустойчивого увлажнения, характеризующейся континентальным климатом. Хозяйство расположено в зоне почв каштанового типа. Территориально- преобладающими являются черноземы каштанового легко- и среднесуглинистой, составляющие 77% и черноземы предкавказские, занимающие 17% общей площади землепользования. Почвы хозяйства представлены в основном черно-каштановые карбонатные слабосмытые, среднемощные малогумусные. В почвенных образцах проведены анализы на основании которых составлены агрохимические картограммы на содержание в почвах основных элементов питания. Результаты обследования показали, что почвы хозяйства в основном средне обеспечены подвижным фосфором. Обменным калием почвы пашни средне обеспечены. Нитрификационная способность почв в основном средняя и повышенная. Содержание марганца среднее и высокое. Гумусом почвы хозяйства обеспечены средне.
Сравнивая агрохимические показатели за два цикла обследования 1985 года и 1996 года следует отметить, что содержание гумуса в почвах резко снизилось с 3,2% до 2,7%. Потери гумуса происходят за счет минерализации органического вещества при паровании полей и выноса азота из почвы сельскохозяйственными культурами при их возделывании. Наличие в севообороте многолетних трав способствует накоплению гумуса в почве, а злаковых, наоборот, уменьшает его количество за счет более интенсивной минерализации и выноса с урожаем. Таблица 3 Сравнительная характеристика пашни по содержанию Р2О5
Среднее содержание доступного фосфора в почве за 2 приведенных цикла уменьшилось с 24 до 22 мг/кг, это явилось следствием снижения уровня применения минеральных и органических удобрений. Таблица 4 Сравнительная характеристика трех последних агрохимических обследований пашни по содержанию К2О
Содержание подвижного калия по хозяйству составляет 327 мг/кг, что указывает на повышенную обеспеченность им почв, а это 79,4%. Вместе с тем, более 20% земель относятся к почвам с низким содержанием калия. Результат VI тура обследования почв пашни свидетельствует о том, что тенденция к снижению обеспеченности почв обменным калием, сохраняется. Снижение уровня калийных удобрений существенно отразилось на обеспеченность почв калием. Содержание обменного калия в почве не является постоянным. Оно уменьшается к концу лета в связи с потреблением растениями и частично восстанавливается за осень и весну. Чем полнее почва может восстанавливать запасы своего обменного калия, тем лучше она обеспечивает растение этим элементом питания. Длительное использование почв, особенно в связи с применением азотных и фосфорных удобрений, делает недостаточными естественно-восстановленные запасы усвояемого калия почвы для достижения высоких урожаев. Этим и обусловливается необходимость внесения калийных солей в почву. (http://zarasti.ru/165-kaliy-v-pochve.html) Таблица 5 Сравнительная характеристика пашни по реакции почвенного раствора, рН.
Комплексное агрохимическое обследование почв сельскохозяйственных угодий проводится с целью контроля направленности и оценки изменения плодородия почв, характера и уровня их загрязнения под воздействием антропогенных факторов, создания банков данных полей (рабочих участков), проведения сплошной сертификации земельных (рабочих) участков почв. Зональные агрохимические лаборатории должны проводить агрохимическое обследование земель колхозов и совхозов, выполнять массовые анализы почв, удобрений и растений, составлять агрохимические картограммы и разрабатывать совместно с научно-исследовательскими учреждениями и специалистами хозяйств рекомендации по наиболее рациональному использованию удобрений. ( Клечковский В.М., 1967) Задачи комплексного агрохимического обследования: 1)Получение максимальной урожайности
3) Максимально полно использовать средства химизации 4) Защита окружающей среды Периодичность агрохимического обследования почв устанавливается дифференцированно для различных природно-экономических районов и зон Российской Федерации. Сроки повторных обследований: - для хозяйств, применяющих более 60 кг/га д.в. по каждому виду минеральных удобрений – 5 лет; - для хозяйств со средним уровнем (30-60 кг/га д.в.) применение удобрений по каждому виду – 5-7 лет; - для орошаемых сельскохозяйственных угодий – 3 года; - для осушенных сельскохозяйственных угодий – 3-5 лет; - для госсортучастков, экспериментальных хозяйств комплексной химизации и при внедрении инновационных проектов (независимо от объемов применяемых удобрений) – 3 года; - по заявкам хозяйств, применяющих высокие дозы удобрений, допускается сокращение сроков между повторными обследованиями. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) Агрохимическое обследование желательно выполнять, как минимум, раз в пять лет. Рекомендуется каждый год между полноценными обследованиями выполнять исследования на наиболее репрезентативных участках хозяйства (по этим данным можно актуализировать агрохимические обследования прошлых лет). Таким образом, лучше чтобы в хозяйстве велось постоянное «агрохимическое обслуживание». Агрохимическому обследованию подлежат: все земли сельскохозяйственных угодий (пашня, приусадебные участки населения, которые находятся в полях севооборота, сенокосы и пастбища). Определяют рН, гумус, P, К, Cа, Mg, Zn, S, B, Cd, Pb, Cu, Mn. (Минеев, В. Г., 2004) В местах возможной загрязненности тем или иным токсичным веществом проводят экологическое картирование. Оно позволяет определить степень опасности воздействия вредного компонента, подобрать технологии по снижению попадания токсикантов в культурные растения, определить стоимость земель и производимой на ней продукции. (Постников, А.В, 1989) Результаты агрохимического обследования используются при разработке технологий, рекомендаций и проектно-сметной документации по применению средств химизации, а также научно-обоснованном определении потребности и распределении минеральных удобрений на всех уровнях управления сельскохозяйственным производством, при сертификации почв земельных участков и грунтов, при кадастровой оценке земель.
Почва - главный объект окружающей среды, трудновозобновимый природный ресурс, обладающий плодородием, главный источник получения продуктов питания. Агрохимическое обследование почв включает в себя: - заключение договора на проведение работ; - полевое обследование почв; - проведение аналитических работ; - статистическая обработка данных и формирование банка данных ( БД); - составление агрохимических паспортов полей и электронных картограмм; - составление пояснительной записки; - вручение материалов заказчику. При полевом обследовании сельскохозяйственных угодий проводится отбор смешанных почвенных образцов в соответствии с методикой, разработанной ЦИНАО. (Никитишен В.И., 2003) Аналитические работы выполняются в лабораториях, аккредитованных Госстандартом, согласно утвержденных методик (ЦИНАО) . Полученные в результате химических анализов данные статистически обрабатываются на ПЭВМ с использованием комплекса программных средств для установления их достоверности и выдаются из сформированного БД в виде форм распределения агрохимических показателей по содержанию их в почвах с/х угодий. По результатам агрохимических исследований составляются агрохимические паспорта полей, агрохимические картограммы по кислотности, содержанию подвижного фосфора, обменного калия. По желанию заказчика электронные картограммы могут быть составлены по любому агрохимическому показателю почвы. (http://csem.ru/services/konsultaciy-specialistov.html) После проведения всех вышеуказанных работ пояснительная записка, агрохимический паспорт и картограммы вручаются заказчику. Отбор образцов проводится в пределах каждого контура (отдельно обрабатываемого каждого участка поля) с учетом уточнения площади со специалистами хозяйства. (Ягодин, Б. А., 2002) В пояснительную записку к агрохимической картограмме включена расширенная агрохимическая характеристика почв хозяйства в виде табличного материала. Экономически выгодно провести обследование по некоторым дополнительным свойствам почв (гранулометрический состав, засоленность, тип гумуса и др.) или полноценное почвенное картирование. Для каждого конкретного случая набор этих дополнительных параметров свой (выбираются факторы, оказывающие наибольшее воздействие на почвенное плодородие). (Ягодин, Б. А., 2002) По каждому из этих параметров создаются отдельные картограммы свойств почв. Пожалуй, самым комплексным и фундаментальным параметром является название почвы (ее положение в классификациях 1977 или 2004 годов). Почвенная карта в классическом понимании – это именно карта, отображающая расположение почвенных контуров с их названиями. Значение почвенной карты в точном земледелии довольно велико - она является одним из важных составляющих его инструментов. (Ягодин, Б. А., 2002) В сфере агрохимического обслуживания и почвенного обследования сейчас используются новые технологии. Создание электронных карт производится с помощью высокоточных GPS-приемников, автоматических почвенных пробоотборников и специальных программных обеспечений. Если в хозяйстве уже создана карта полей, то ее следует использовать при выполнении полевых работ (что удешевляет работу) и при подготовке картограмм агрохимических свойств. Новые технологии позволяют отбирать почвенные пробы с высокой точностью в одном и том же месте из года в год, что позволяет корректно осуществлять мониторинг почвенных свойств. (В.А. Прошкин, 2012) В предгорной, лесостепной и степной зонах, горных районах полевое агрохимическое обследование проводится в масштабе 1 : 10000 и 1 : 25000; в полупустынной зоне – в масштабе 1 : 25000. На орошаемых землях обследование проводится в масштабе 1 : 5000 – 1 : 10000. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) Картографической основой для проведения комплексного агрохимического обследования является план внутрихозяйственного землеустройства территории землепользования с нанесенными на них границами контуров почв и границами рабочих участков, выделенных при проведении земельных оценочных работ специалистами СтавНИИгипрозем. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013)
Взятие почвенных образцов в поле - очень ответственная часть работы по составлению агрохимических картограмм. Если не обеспечить правильного взятия образцов, то последующие анализы почв будут в значительной мере обесценены. Данные массовых анализов распространяются на определенную площадь. Поэтому почвенный образец должен быть типичен для всего пахотного слоя характеризуемой площади или, по крайней мере, преобладающей ее части. (Розанов Б.Г., 1991) Частоту отбора объединенных проб устанавливают в зависимости от пестроты почвенного покрова и количества вносимых удобрений. Конфигурация элементарного участка должна иметь форму квадрата или прямоугольника с отношением сторон не более 2:1. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) Таблица 6 Размеры элементарных участков при агрохимическом обследовании почв Ставропольского края
Наиболее распространено взятие проб по маршрутной линии, проходящей по оси участка. Поля разбиваются на прямоугольники. Посредине каждого прямоугольника прокладывается маршрутная линия (ход), в начале и в конце которой ставят двухмерные вешки. Ход делится на части, равной длине стороне элементарного участка, на число индивидуальных проб, из которых составляется один смешанный образец. При отборе образцов в дневнике делают записи о состоянии посевов и особенностях почвенного покрова. (Муравин Э. А., Титова В. И., 2010). На эродированных почвах длинных склонов маршрутные ходы прокладывают вдаль склона, на коротких - поперек склона. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) Учитывая перспективу почвенного покрова и морфологические особен- ности сложения почвенного профиля, в т. ч. и пахот ного слоя, каждая точеч- ная почвенная проба на всех типах почв со ставляется:
Масса объединенной пробы должна быть не менее 300 г. Отобранная в пределах элементарного участка объединен ная проба помешается в полотняный мешочек или картонную ко робку с соответствующей этикеткой. После завершения работ про бы подсушиваются в защищенном от солнца и хорошо проветри ваемом помещении. Высушенные почвенные пробы укладывают в контейнеры и отправляют в лабораторию вместе с приемно-сдаточным актом, составляемым в двух экземплярах. Один экземпляр передается в аналитический отдел, другой - в отдел почвенно-агрохимических изыскании. На полях, где доза внесения минеральных удобрений по каждому виду составляла не более 60 кг/га д.в., объединенные почвенные пробы отбирают в течение всего вегетационного пе риода. На полях, где доза минеральных удобрений по каждому виду составляла более 60 кг/га д.в., объединенные пробы отбира ют спустя 2-2.5 месяца после внесения удобрений. На полях, удобренных органическими удобрениями, объ единенные пробы можно отбирать в течение всего вегетационно го периода. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) Образец снабжается этикеткой, на которой указывается номер образца, глубина взятия его, название колхоза, севооборот и номер поля, сельскохозяйственная культура, дата взятия и фамилия взявшего образец. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013)
В настоящее время агрохимическое обследование почв проводят Государственные центры агрохимической службы. В службы отобранных из пахотного слоя смешанных образцах почв определяют содержание гумуса, доступного фосфора и калия рН. На основании результатов анализа составляются картограммы гумуса, реакции почвенной среды и обеспеченности почвы доступным фосфором и калием. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) Таблица 7 Цветовая шкала, рекомендуемая для раскраски картограмм
На плане землепользования обозначают результат анализа почвы по каждо му полю соответствующими красками (Табл. 7) или штрихами. Исследования показали, что для разных типов почв (черноземы, каштановые и т. д.) нельзя пользоваться каким-то единым методом определения доступного фосфора, калия и создать единую шкалу для разделения почв по его содержанию. В зависимости от особенностей почв должны быть дифференцированы и методы определения элементов питания растений. В то же время, применяя методы, разработанные для определения почв (например, метод Чирикова для определения подвижного фосфора в выщелоченных почвах, метод Мачигина для карбонатных почв), можно получить для этих почв данные, которые в известной мере коррелируют с результатами полевых и вегетационных опытов. Поэтому для каждой почвенной зоны устанавливают свой набор методов определения в почвах доступных форм питательных элементов. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) Стандартным методом для определения подвижного фосфора в карбонатных черноземах, каштановых, бурых почвах и сероземах является метод Мачигина. Подвижный калий в этих почвах определяют также в 1 %-ной углеаммонийной вытяжке, т. е. подвижный фосфор и калий в карбонатных почвах определяют в одной вытяжке. Для выщелоченных и типичных черноземов рекомендуют метод Чирикова, для красноземов, подзолистых почв и желтоземов предгорий рекомендуются соответствующие методы. Для каждого из этих методов разработаны свои группировки почв по содержанию в них доступного фосфора и калия. По этим градациям выделяются на картограммах контуры почв, различающиеся по содержанию доступных форм элементов питания растений. Эти шкалы разработаны с учетом данных полевых опытов, показавших, что между содержанием питательных веществ в почвах и эффективностью удобрений имеется коррелятивная связь. Однако эта связь еще недостаточно полно установлена, и ее продолжают уточнять, чем объясняются несколько различающиеся градации для одного метода в различных руководствах. В данном разделе приведены градации, которые приняты в рабочих инструкциях для Государственных центров агрохимической службы соответствующей зоны. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) Оформление картограмм складывается из следующих работ:
Агрохимические картограммы вычерчивают на плотной бумаге, или синьке, подклеенной на марле. Сверху каждой картограммы дается ее наименование, в нижней части – экспликации с условными обозначениями. В правом углу внизу указывают дату составления и ставят подпись исследователя. Картограмму составляют на 4 – 6 лет. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) 3.1.1. Картограмма реакции почвенной среды (рН) Картограмму составляют для каждого хозяйства. На ней выделяют кон- туры почв, различные по степени щелочности, кислотности (рН в 1-нормальной КСl вытяжке). При составлении картограмм, пользуясь величинами рН, нанесенными на план землепользования, проводят границы площадей и указывают номер группы (римскими цифрами) согласно экспликации (табл. 7). (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) Экспликация картограммы по реакции почвенного раствора должна содержать: номер группы, цвет раскраски, степень кислотности, рН в КСl вытяжке и площади почв различной степени рН по группам и угодьям: пашня, залежь и пастбища. Значение рН вписывается на карту в центр элементарных участков, которым были присвоены номера смешанных почвенных образцов (табл. 8). Таблица 8 Группировка почв по реакции почвенной среды (определено в солевой вытяжке потенциометрически)
Картограмма реакции почвенной среды служит для того, чтобы выявить в хозяйстве площади, подлежащие химической мелиорации. Это должно быть дано в объяснительной записке к картограмме. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) Более энергичное потребление растением катиона в конечном счете приводит к накоплению в питательной среде, окружающей корни растений, свободной кислоты и сдвигает, реакцию почвенного раствора в кислую сторону. Наоборот, более энергичное поглощение аниона, вызывая одностороннее накопление основания, сдвигает реакцию среды в сторону подщелачива ния. (Смирнов П. М., 1988) 3.1.2. Картограмма содержания доступного фосфора Картограмму фосфора составляют для хозяйств всех зон. Данные анализа смешанных образцов по содержанию подвижного фосфора вписываются на карту-схему с элементарными участками. Клетки с одинаковыми значениями по содержанию доступного фосфора в пределах одной градации по экспликации (табл. 9) объединяются в один агрохимический контур, который закрашивают в соответствующий цвет или штрихуют согласно экспликации. (Есаулко А. Н., Агеев В. В., Подколзин Ю. И. и др., 2013) Таблица 9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||