Агрохимия, наука о химических и биохимических процессах в растениях и среде их обитанию, а также о способах химического воздействия на эти процессы с целью повышения плодородия почвы и урожая с.-х. культур. Отдельные её разделы неразрывно связаны с физиологией растений, химией, биохимией, почвоведением, микробиологией, земледелием и растениеводством.

Основные объекты, традиционно изучаемые агрохимией растения, почва и удобрения. В 20 веке сфера агрохимии расширилась: она стала изучать также агробиоценоз в целом, химические средства защиты растений и регуляторы роста растении.

Агрохимические исследования включают: 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.; изучение влияния удобрений на растения и почву и др. Обычно сначала исследования ведут в лаборатории методами, аналогичными тем, которые применяют в химии, биологии и др. смежных науках. Затем, как правило, проводят вегетационные опыты в теплице с участием живых растений. Рекомендации для практического применения агрохимических средств и методов выдают на основании полевых опытов, а также производственных испытаний, проводимых на больших площадях в течение ряда лет.

Многие приемы агрохимии (например, применение ряда органических удобрений) вошли в практику земледелия в глубокой древности и описаны еще в 1 в. н.э. Как наука агрохимия сформировалась лишь в 19 в., когда сложились основные представления о том, из чего состоят, чем и как питаются растения. Как вехи на пути становления агрохимии обычно отмечают опыты Я.Б. Ван Гельмонта (1634), осветившие роль воды в питании растений, а также высказывания М.В. Ломоносова (1753) и А. Лавуазье (1761) о воздухе как источнике питательных веществ, вскоре подтвержденные опытами Дж. Пристли, Я. Ингенхауза, Ж. Сенебье и Н. Соссюра, показавшими, что растения поглощают из воздуха СО2; и выделяют О2; и что это связано с фотосинтезом.

Наиболее трудным оказался вопрос о корневом питании растений. Представления о том, что растения поглощают из почвы минеральные соли (Б. Палисси, 1563; А. Лавуазье, 1761; А.Т. Болотов, 1770), долгое время наталкивались на сопротивление сторонников так называемой гумусной теории питания растений (И. Валериус, 1761) и окончательно утвердились лишь в 19 в. после работ Ж. Буссенго (1836) и Ю. Либиха (1840) и особенно после разработки метода гидропоники (В. Кноп, Ю. Сакс, 1859), в котором растения выращиваются без участия почв. Большую роль в становлении агрохимии сыграли Ж. Буссенго и Ю. Либих. Первый развил представления о круговороте веществ в земледелии, роли азота в питании растений, разработал методологию агрохимических исследований. Второй обосновал теорию истощения почв вследствие выноса питательных веществ растениями и показал необходимость возврата этих веществ в виде минеральных удобрений. Связь агрохимии с микробиологией была обоснована Г. Гельригелем (1886) и С.Н. Виноградским (1893), выяснившими роль азотфиксирующих бактерий в природе и земледелии.

Становление отечественной школы агрохимии связано с именами М.Г. Павлова, А.Н. Энгельгардта, Д.И. Менделеева, К.А. Тимирязева, П.А. Костычева, Д.Н. Прянишникова, П.С. Коссовича, К.К. Гедройца и др., внесших существенный вклад в агропочвоведение и науку об удобрении почв. В послереволюционный период их работы продолжила плеяда советских агрохимиков во главе с Д.Н. Прянишниковым.

Современная агрохимия значительно отличается от «классической агрохимии» конца 19 начала 20 вв., она пользуется несравненно более совершенными методами исследования, опирается на возросший уровень знаний, развитую химическую промышленность и широкую сеть агрохимических служб. Так называемая «зеленая революция» - резкое повышение урожайности с.-х. культур, достигнутое в начале 50-х гг. 20 в., связана не только с успехами генетики и селекции, но и с достижениями агрохимии. Агрохимическая наука располагает знаниями о содержащихся в растениях веществах (белках, углеводах и др.), биосинтезе и обмене веществ в растениях, фитогормонах, ферментных системах, болезнях растений.

Благодаря созданию новой отрасли агрохимии химии пестицидов появилась возможность не только улучшать питание растений, но и влиять (с помощью регуляторов роста) на их развитие, а также защищать их от болезней (с помощью протравителей семян, фунгицидов и бактерицидов), насекомых, клещей, нематод и др. вредителей.

В области агропочвоведения и химии удобрений разработаны и широко распространены методы лабораторной оценки плодородия почв и их потребности в тех или иных удобрениях для разных севооборотов. На основании лабораторных исследований делают выводы о необходимости проведения химической мелиорации почв (известкование, гипсование) с целью улучшения их состава, структуры и свойств. Создан большой ассортимент твердых и жидких удобрений, содержащих как основные элементы (N, Р, К), так и микроэлементы. В больших масштабах применяют NH3 и удобрения на основе мочевины.

Огромное влияние на агрохимию оказало открытие избирательных гербицидов (1942-44). Уничтожение сорняков с их помощью позволило улучшить условия роста растений и более эффективно использовать удобрения, так как они не расходуются на подкормку сорняков.

Средства агрохимии позволяют не только повысить урожай, но и добиться значительной интенсификации с.-х. производства. Например, благодаря гербицидам устраняется необходимость ручной прополки, с помощью дефолиантов облегчается машинная уборка хлопчатника.

Агрохимия научная основа химизации с. хозяйства и развития промышленности удобрений и пестицидов.

Системой удобрений в хозяйстве – это комплекс агротехнических и организационно – хозяйственных мероприятий по наиболее рациональному, плановому использованию удобрений в целях повышения урожайности сельскохозяйственных культур и плодородия почв. Система удобрений – это составная часть системы земледелия.

Система удобрения в севообороте – это многолетний план применения удобрений в севообороте с учетом плодородия почвы, биологических особенностей растений, состава и свойств почвы.

Общие сведения о хозяйстве

1. Расположение и специализация хозяйства

Колхоз «Россия», расположен в северо-восточной лесостепной зоне Республики Башкортостан, в 280 км от столицы Республики – города Уфа и находится в Дуванском районе, райцентре с Мясогутово. Направление производство: растениеводство (зернопроизводство), скотоводство.

2. Характеристика земельных угодий хозяйства

Таблица 1. Экспликация земельных угодий хозяйства.

1.Общая площадь	9 827 га.
2.Из них сельхозугодий:	3600 га.
Из них пашни	2800 га.
Сенокосы	500 га
Пастбища	400 га
3. Приусадебные земли.	.
4. лесные площади	187
Из них полезащитные полосы	64
5. болота
6. под дорогами	78
7. пол общественными дворами
8 под улицами
9 прочие земли овраги	5 921

Таблица 2. Структура посевных площадей и урожайность с/х культур хозяйства.

Наименование культуры	Площадь, га			Урожайность, ц/га
Наименование культуры	2005	2006	2007	2005	2006	2007
Пашни в обработке	2800	2800	2800
Из них озимая рожь	315	315	315	24	22	26
Озимая пшеница
Яровая пшеница	340	340	340	16	19	14
Ячмень	200
Овес
Просо
Гречиха	185,5	185,5	185,5	12	9	10
Горох
Сахарная свекла
Картофель
Подсолнечник
Кукуруза на силос
Мн. Травы на сено	980	980	980	32	36	34
Однолетние травы
Пары чистые	275	275	275

3. Принятые в хозяйстве севообороты

Таблица 3. Принятые в хозяйстве севообороты

Бригада №1

Севооборот №I

Общая площадь 700 га.

№ п/п	Чередование культур	га
1	Чистый пар	100
2	Озимая рожь	100
3	Яровая пшеница + мн. травы	100
4	Мн. Травы 1г.п.	100
5	Мн. Травы 2 г.п.	100
6	Яровая пшеница	100
7	гречиха	100

Бригада №2

Севооборот №II

Общая площадь 700 га.

№ п/п	Чередование культур	га
1	Чистый пар	175
2	Озимая рожь	175
3	Гречиха; кукуруза	87,5+87,5
4	ячмень	175

Бригада №3

Севооборот №III

Общая площадь 700 га.

№ п/п	Чередование культур	га
1	кукуруза	140
2	Озимая рожь	140
3	Яровая пшеница + многолет. травы	140
4	Мн. Травы 1г.п.	140
5	Мн. Травы 2г.п.	140

Бригада №4

Севооборот № IV

Общая площадь 700 га.

№ п/п	Чередование культур	га
1	Яровая пшеница	100
2	Кукуруза на силос	100
3	Яровая пшеница	100
4	Ячмень + мн. тр	100
5	Мн. Травы 1 г.п.	100
6	Мн. Травы 2г.п.	100
7	Мн. Травы 3 г.п.	100

4. Агрохимическая характеристика почв

Таблиц №4 Агрохимическая характеристика почв

№	культура	Тип почв	Гумус, %	рНКСl	Hr	S	Содержание мг/100г.
№	культура	Тип почв	Гумус, %	рНКСl	Мг.- экв/100 г.		Р2О5	К2О
1	Черный пар	Л3	5,7	5.6	4,1	35,1	51	114
2	Оз. рожь	Л3	5,7	5.2	6,2	24,8	40	78
3	Яровая пшен.+ мн.тр.	Л3	5,7	5,4	5,0	26.1	46	95
4	мн.тр. 1 г.п	Л3	5,7	5,8	3,1	36,2	75	148
5	мн.тр. 2 г.п.	Л3	5,7	5,7	3,0	38,0	92	165
6	гречиха		5,7	5,3	5,4	29.4	45	110

5. Скот (состав, поголовье)

КРС всего:	350голов
Молодняк свыше 2-х лет	320голов
Молодняк до года	360голов
свиньи	420голов

Агроклиматические ресурсы хозяйств

Климатические условия местности значительно отличаются от прилегающих к нему территорий, что выражается в более низких средних температурах зимы и лета, в меньшей продолжительности безморозного периода и более обильном увлажнении (Вдовин, 1957). Средняя годовая температура воздуха составляет от + 0,8 до 1,4°. Средняя температура января — 15,4-15,8° мороза. Средняя температура июля - +17-+18°. Абсолютный максимум - +37°, абсолютный минимум —50° мороза. В связи с сильной изрезанностью рельефа на местности четко выражено явление температурной инверсии, когда наиболее холодными являются узкие лога и нижние трети склонов, а самыми теплыми - верхние трети склонов и плато. Это явление значительно влияет на формирование типов леса в районе (Письмеров, 1964; Муратов, 1981).

Поздневесенние заморозки наблюдаются до 30 мая (для Павловки), раннеосенние - с 5 сентября. Продолжительность безморозного периода составляет 90-110 дней, а в пониженных местах сокращается до 60 дней. Среднее годовое количество осадков колеблется от 600 до 700 мм. Средняя высота снежного покрова - 50-60 см. Преобладают ветры южных направлений (Физико-географическое..., 1964, Почвы Башкортостана, 1995; Башкортостан: Краткая энциклопедия, 1996). 1. 3.

Рельеф: Провинция обладает возвышенно-равнинным рельефом, сильно расчлененными речными долинами. Уральское Плато, на котором расположена описываемая местность, простирается компактным массивом вдоль р. Уфа на территорию 120-130 км в длину и 60-100 км в ширину. Над окружающей местностью плато возвышается на 150-200 м и имеет абсолютные высоты до 450-500 метров. (Физико-географическое..., 1964)

Агроклиматическая характеристика почв хозяйства

Дуванский район расположен в северо-восточной лесостепной зоне Республики Башкортостан.

Особенности природных условий района обусловили специфику структуры почвенного покрова. Преобладающим типом среди почв являются черноземы и серые лесные почвы. Преобладающим типом среди почв являются черноземы и серые лесные почвы. Подтиповыми представителями являются черноземы оподзоленные, выщелоченные и серые, темно-серые лесные почвы.

Механический состав преимущественно тяжелосуглинистый и глинистый.

По содержанию гумуса почвы разделяются в соответствии с их эколого-генетическими особенностями. Степень гумусированности почв района повышенная и высокая, до 86,5%, обследованных пахотных почв в соответствии с градациями ВНИПТИХИМа, имеют содержание гумуса в пределах 4 и 5 классов обеспеченности. На 44, 4 % площади пашни почвы имеют повышенную кислотность и нуждаются в известковании.

По уровню плодородия и агрохимическим свойствам серые лесные почвы имеют существенные различия. Плодородие серых лесных почв удовлетворительное но не высокое, агрохимические свойства неблагоприятные, микробиологическая активность низкая. Темно-серые почвы по уровню плодородия близки к черноземам и характеризуются благоприятными условиями для возделывания сельскохозяйственных культур. Оподзоленные и выщелоченные черноземы относятся к наиболее благоприятным для возделывания сельскохозяйственных культур и характеризуются достаточно высокой биологической активностью.

На почвах района все культуры при условиях достаточного увлажнения и тепла хорошо отзываются на внесение органических и минеральных удобрений.

Землепользование в районе должно быть направлено на прекращение эрозионных процессов, улучшение водно-физических свойств почвы, повышение почвенного плодородия почвы путем внесения органических и минеральных удобрений.

Тем не менее, уровень химизации в районе невысокий, применение удобрений в последние два года резко сократилось. В этом случае без должного возврата в почву питательных веществ плодородие будет снижаться, а урожайность уже сейчас носит неустойчивый характер.

Расчет накопления органических удобрений и составление плана их использования

Органическое удобрение – не только важный источник элементов питания и углерода для растений и почвенных микроорганизмов, но и средство улучшения агрономических свойств почвы и пополнения запаса в ней гумуса – одно из основных факторов почвенного плодородия, биогенности почвы. К ним относятся навоз, торф. Навозная жижа, птичий помет, фекалии, различные компосты, зеленое удобрение.

Органические удобрения содержат: N; P; K;Ca; и другие элементы.

Из всех видов органических удобрений, особое место занимает навоз.

В зависимости от технологии содержания животных получают подстилочный и безподстилочный (жидкий) навоз.

Твердые и жидкие выделения животных неравноценны по составу и удобрительным качествам. В жидких выделениях азота больше чем в твердых, а фосфора, наоборот, гораздо меньше. Основное количество фосфора находится в кале, а большая часть калия и азота в жидких выделениях.

Навоз лошадей и овец содержит меньше воды и больше органики, азота, фосфора, чем навоз КРС и свиней. Свиньи выделяют в 2 раза больше жидких выделений богатых азотом.

В среднем из потребляемого корма, в навоз переходит около 40% органики, 50- азота, 80- фосфора, до 95% - калия.

В навозе содержится все элементы питания, необходимые растению. Принято считать, что в 1 т. навоза содержится 4-5 кг азота, 2 – 2,5 кг фосфора, 5-7 кг калия.

Фактическое содержание приведено в таблице:

Табл. 4. Содержание элементов питания и органического вещества в подстилочном навозе, % (по данным агрохимической службы).

навоз

Влаж-

ность

Органич.

вещество

Золь-

ность

Азот

общий

Азот аммонийный

Р3О5

К2О

рН

С:Н

КРС

0,54

0,07

0,28

0,60

8,1

Свиней

60,7

21,9

17,4

0,84

0,15

0,58

0,62

7,9

Навоз обладает значительным последействием. Использование N; P; K; из навоза второй культурой обычно составляет соответственно 15-20; 10-15 и 10-15%. Третий соответственно 10-15%; 5-10 и 0-10%. Использование питательных веществ навоза за ротацию севооборота (с учетом последействия) составляет: N – 50%; P – 50-60% и K – 80-90%, что близко к использованию соответствующих питательных веществ из минеральных удобрений. При внесении навоза и минеральных удобрений в эквивалентных количествах по валовому содержанию питательных веществ суммарные прибавки урожаев всех культур за ряд лет (за одну ротацию севооборота и более) оказываются довольно близкими. Однако урожай одних культур (клевер, пшеница, свекла) может быть выше по навозу, а других (рожь, овес, картофель) – по минеральным удобрениям.

По данным академика РАСХН В.Г. Минеева, для поддержания бездефицитного баланса гумуса на серых лесных почвах, выщелоченных и типичных черноземах требуется 4-10 т/га навоза. Наибольшая потребность в навозе, проявляется на почвах, где в севооборотах не используются многолетние бобовые травы. На орошаемых почвах, дозу увеличивают в 2-3 раза.

При беспривязном содержании скота (КРС), значительно удешевляется уход за животными и снижается себестоимость навоза. Навоз после удаления из помещения фермы попадает в предлагуну, откуда перекачивается в лагуны, рассчитанные для хранения с целью санитарной очистки от сорняков и болезней растений. Из лагуны, жидкий навоз после 2-3 месяца хранения, вывозится на поле. Для того, чтобы сократить потери азота, хранение происходит под мембраной. Описанный метод хранения является перспективным, в связи с соответствием мировым стандартам экологической безопасности и высокой экономической отдачи.

Общий годовой выход жидкого навоза при стандартной влажности рассчитывают по формуле:

Г. = Св.к.(1-К)*10

Где - Св.к – сухое вещество корма, т. К – ср. коэффициент перевариваемости кормов (для свиней – 0,7; для КРС – 0,6).

Средний выход бесподстилочного навоза примерно 60-80л/сут (35-40 л кала и 20- 35 л мочи и 5 л технической воды). Виды бывают полужидкий и жидкий соответственно 90 и 93% и более влажности.

Таблица.5.Химический состав полужидкого навоза:

Показатель	КРС		Свиньи (комплекс 108 голов)
Показатель	Коровы (комплекс на 2 000 голов)	Бычки на откорме 10 000 голов	Свиньи (комплекс 108 голов)
Сухого вещества	10	14,5	9,8
Азота	0,43	0,77	0,72
Фосфора	0,28	0,44	0,47
Калия	0,50	0,76	0,21

Ниже в таблице приведены данные по количеству накапливаемого органического удобрения в хозяйстве и его ценность в разрезе по показателям содержания фосфора, азота, калия в соответствии 0,2%, 0,37% и 0,45%. Учтены потери при рыхлом способе хранения:

- органического вещества – 32,6 %

- азота – 31,4 %

Таблица.6.

Количество органического удобрения (навоза), получаемого в хозяйстве и содержание в нем N;P;K.

Вид скота	Выход с 1 головы в год, т		Число голов	Выход всего, т		Потери при хранении, т		Выход после хранения, т		Выход в год, т
	навоз	Навозная жижа	Число голов	навоз	Навозная жижа	навоз	Навозная жижа	навоз	Навозная жижа	N (0,37%)	P2O5 (0,20%)	K2O (0,45%)
КРС	9,0	1,7	350	3150	525	630	105	2520	420	9,3	5,04	11,3
Молодняк свыше 2 лет	4,0	0,7	320	1280	224	256	44,8	1024	179,2	3,8	2,04	4,6
Молодняк до 1 года	2,0	0,3	360	720	108	144	21,6	576	86,4	2,1	2,1	2,6
Свиньи	1,6	0,6	420	630	252	126	50,4	504	201,6	1,9	1,9	2,3
Всего								4624		17	9,28	20,8

Таблица 7.

План распределения органических удобрений по севооборотам.

Наименование удобрений	всего	Распределено по севооборотам
Наименование удобрений	всего	I	II	III	IV
Навоз, т	4624	1716	1250	1040	618
Навозофосфоритный, т
Навозоторфяной, т
Торфожижевой, т
Торфофекальный. т
Зеленое удобрение, т
Всего органических, удобрений, т	4624
Площадь, га	2800	100	175	140	100
Насыщенность Органическими удобрениями,, т/га	1,7	8,58	7,14	7,42	6,18

Учитывая небольшой объем получаемого от животноводства навоза, целесообразно вносить навоз во всех севооборотах по 1-2 поля. Цель заключается в необходимости и экономического значения более высокой концентрации органического вещества на 1 га пашни. Насыщенность севооборота навозом, должна быть на уровне 6-10 т/га.

Рекомендуется включить в севооборот сидеральные культуры.

Биологические особенности питания культур в севообороте

Озимая рожь – культура, занимающая немалый вес в балансе выращиваемых культур. Обусловлено это в связи с тем, что культура способна давать неплохой урожай при ее невысокой требовательности к условиям, почве, большей стойкости к неблагоприятным погодным условиям. С этим связана широкая географическая распространенность культуры на территории нашей страны. Рожь можно рассматривать как культуру умеренно холодного климата. В период начала вегетации (весной), культура достаточно быстро развивает корневую систему, кустится. Это позволяет культуре, быстро набрать силу, во влажный период и затем успешно противостоять засушливым периодам.

Культура дает неплохие урожаи на кислых почвах и на почвах со слабощелочной реакцией. Но сильнокислая почва, резко отрицательно влияет на урожайность и жизнестойкость культуры. В этом случае очень хороший отзыв дает известкование почвы, и это является одним из мероприятий по повышению урожайности ржи.

Прорастание культуры начинается при температуре 1-2 ºС (оптимум 25 ºС). Потребление воды в период набухания зерна в период прорастания доходит до 55% массы. При благоприятных условиях, всходы появляются на 6-9 день. Кущение озимой ржи приходится на осень, но при холодных погодных условиях может затянуться и перейти на весну.

Зачаточный стебель и зачаточный колос закладывается с осени в фазу кущения растения. Дальнейшее развитие колоса протекает весной. Недостаток в этот период азотного питания оказывает отрицательное влияние на урожайность (малые размеры колосков и малое количество в них зерен). При избыточном азотном питании, колоски крупные, но затягивается их созревание. С начала роста азот растения потребляют относительно больше других элементов.

Страницы: 1, 2, 3