Что такое хозяйственный вынос

Шпаргалки к экзаменам и зачётам

студентам и школьникам

Вынос элементов питания с урожаем (биологический, хозяйственный, остаточный).

Вынос элементов питания с урожаем – это потребность в них с/х культур для накопления единицы урожая или получения определенной урожайности с единицы площади. Выражается кг/т или кг/га.

Части биологического (общего выноса) показывают общее количество элементов питания необходимых растению для формирования биомассы (включая подземные и надземные органы)

Хозяйственный вынос – это вынос питательных веществ с основной и побочной продукцией (зерно и солома). В зависимости от биологических особенностей растения хоз. вынос может составлять 20-85% биологического.

Остаточный вынос – это часть, сосредоточенная в пожнивных и корневых остатках, опавших листьях, побочная продукция если она оставляется в поле. При определении остаточного выноса учитываются и элементы питания, выделяемые корнями в почву в течение вегетации.

В практической деятельности, как правило, пользуются хоз. выносом, т.е. при расчете доз удобрений преследуется цель компенсировать потери питательных веществ отчуждаемых с территории хозяйственной продукцией.

Величина хозяйственного выноса определяется биологическими особенностями, уровнем урожайности и ее структурой. Биологические особенности определяют химический состав сухого вещества и соотношение элементов питания.

Пример: зерновые выносят N:P2 O 5: K 2 O =2,5-3:1:1,8-2,6

пропашные выносят N:P2 O 5: K 2 O =2,5-4,5:1:3,5-6

Химический состав растений зависит и от условий минерального питания. Недостаток какого-либо элемента в почве вызывает снижение его в растении, повышение – наоборот.

Технические и кормовые культуры накапливают больше сухого вещества, чем зерновые, поэтому характеризуются более высоким выносом элементов питания.

Вынос одной и той же культуры увеличивается с ростом ее урожайности. Основная и побочная продукция растения различается по содержанию элементов питания.

Пример: в зерне хлебных злаков содержится в 4 раза больше N и P и в 3 раза меньше К чем в соломе.

Поэтому изменение структуры урожайности в зависимости от структуры урожая отразится на размере выноса.

Влияние на структуру урожайности могут оказывать: почвенно-климатические условия. Так сахарная свекла при возделывании на Пд формирует больше ботвы, чем на черноземах, как следствие вынос элементов питания 1 т корней с соответствующей ботвой увеличится в 2-2,5 раза.

Формула для расчета выноса: Э, кг/га , где

У0 – урожайность основной продукции т/га

Э0 – содержание элемента питания в основной продукции

Уп – урожайность побочной продукции т/га

Эп – содержание элемента питания в побочной продукции

1000 – перевод т в кг

т.к. урожайность побочной продукции учитывается редко, обычно выражают вынос в расчете на единицу основной продукции с расчетом на побочную.

Э, кг/т, где В – хозяйственный вынос элемента питания кг/га

Источник

Сельскохозяйственных культур в удобрениях

Для определения потребности растений в элементах питания за вегетацию пользуются понятием «вынос питательных элементов урожаем». Количественно вынос питательных элементов может рассчитываться исходя из биологического урожая или на единицу урожая основной продукции с учетом соответствующего количества побочной продукции (солома, ботва). Максимум накопления элементов питания растением приходится на начало созревания, позже их становится меньше вследствие опадения листьев, оттока питательных элементов из корней в почву и т.д.

Количество питательных элементов, которое потребляется растениями для создания биологической массы урожая (зерно, солома, пожнивно-корневые остатки, а также питательные элементы, частично переходящие из корней в почву), называют биологическим выносом питательных элементов с урожаем. Он подразделяется на хозяйственный вынос и остаточный.

Хозяйственный вынос –это та часть биологического выноса питательных элементов, которая увозится с поля с продукцией (с зерном и соломой, корнеплодами и ботвой). Если солома или ботва остались в поле, то питательные элементы, содержащиеся в них, не учитываются в хозяйственном выносе (табл. 14.1).

Остаточная часть выноса –это питательные элементы, оставшиеся на поле с пожнивно-корневыми остатками, опавшими листьями, просыпанными зерном и половой, а также перешедшие из корней в почву. На остаточный вынос приходится значительная, а иногда и большая часть питательных элементов, которые были использованы растениями для создания урожая.

Хотя хозяйственный вынос питательных элементов является только частью биологического и не отражает потребности в них растений, но так как остаточный вынос питательных элементов остается в поле и постепенно становится доступным для растений, то для характеристики потребности растений в питательных элементах используют величину хозяйственного выноса в расчете на единицу основной продукции (тонна, центнер) с учетом соответствующего количества побочной. С помощью этого показателя и определяются дозы внесения удобрений. Величина этого показателя у одних и тех же культур существенно различается (в 1,5 раза и более) в зависимости от почвенных условий, сорта, уровня урожайности, объемов внесения удобрений, условий орошения. Удельный вынос питательных элементов на торфяных почвах выше, чем на минеральных, о чем свидетельствуют данные табл. 2.5 и 2.6. Вынос питательных элементов единицей основной продукции, как правило, увеличивается при внесении удобрений, причем в большей степени возрастает вынос калия, затем – азота и в меньшей степени – фосфора. С увеличением доли побочной продукции повышается и общая величина показателя. При неблагоприятном влиянии на растение одного или нескольких факторов внешней среды также может увеличиваться вынос питательных элементов в расчете на единицу продукции. В оптимальных условиях роста и развития растения более экономно расходуют элементы питания.

14.1. Хозяйственный вынос N, Р₂О₅ и К₂О урожаем сельскохозяйственных культур,

Большинство сельскохозяйственных культур выносит азота больше, чем калия и фосфора. Из зерновых по выносу азота на первом месте пшеница, затем идут ячмень, озимая рожь, овес. Гречиха выносит много азота и значительно больше, чем зерновые колосовые, калия, из бобовых больше всего выносит калия люпин. Следом за ним по убывающей располагаются горох, пелюшка, кормовые бобы, сераделла. Картофель, сахарная и кормовая свекла, многолетние злаковые травы, овощные культуры выносят калия больше, чем азота. Так, если N, Р₂О₅ и К₂О в урожае зерновых соотносятся, в среднем, как 1:0,4:1, то в урожае корнеплодов как 1:0,32:1,5, многолетних злаковых трав – 1:0,3:1,6, многолетних бобово-злаковых трав – 1:0,3:1,49, овощных культур (в среднем) 1:0,37:1,2.

В создании урожая растения используют питательные элементы не только из удобрений, а также из запасов почвы. Степень усвоения питательных элементов из почвы и из удобрений принято выражать коэффициентами.

Коэффициенты использования питательных элементов из почвы, меняются в зависимости от биологических особенностей культуры, плодородия почвы, погодных условий, уровня агротехники и др. Чем выше содержание элемента питания в почве в доступной форме, тем ниже коэффициент его использования растениями. Коэффициенты использования питательных элементов выше в условиях орошения (в 1,5–2 раза), а также при внесении органических, минеральных удобрений и известковых материалов, усиливающих доступность питательных элементов из почвы. Кроме того, коэффициенты учитывают усвоение питательных элементов из пахотного слоя, а растения могут использовать их и из более глубоких слоев. Все это затрудняет использование коэффициентов для расчета доз удобрений.

Средние значения коэффициентов использования питательных элементов растениями из дерново-подзолистых почв приводятся в табл. 14.2. На торфяно-болотных почвах сельскохозяйственные культуры усваивают из запасов почвы 10–20 % (в среднем 15 %) фосфора и 30–50 % (в среднем 40%) калия.

14.2. Коэффициенты использования сельскохозяйственными культурами Р₂О₅ и К₂О

из дерново-подзолистых почв, %

Использование растениями азота почвы зависит от содержания в ней гумуса и уровня его минерализации. По данным Института почвоведения и агрохимии, в Беларуси в расчете на 1 % гумуса сельскохозяйственные культуры из почвы усваивают в среднем 20–25 кг/га азота, т.е. при содержании гумуса в почве 2 % может быть усвоено 40–50 кг/га азота. Коэффициенты использования питательных элементов промежуточными посевами меньше, так как вегетационный период их значительно короче (75–60 дней). В расчете на 1 % гумуса промежуточные посевы используют примерно 10–12 кг/га азота, 3–4 % подвижных форм фосфатов и 5–6 % калия.

Степень усвоения растениями элемента питания, вносимого с удобрением, выражается коэффициентом использования питательных элементов из удобрений, который рассчитывается по данным полевых опытов с удобрениями (чаще разностным методом) по следующей формуле: К = [(В_у – В_о) : С ] ∙ 100, %, где В_у – вынос питательного элемента с урожаем на удобренном участке, кг/га; В_о – вынос питательного элемента с урожаем на контрольном (неудобренном) участке, кг/га; С – количество питательного элемента, внесенное с удобрением, кг/га.

Такой способ расчета коэффициента имеет серьезный недостаток, так как условно принимается, что при внесении удобрений количество используемых растениями питательных элементов из почвы не изменяется, хотя это не так. Кроме того, правильнее было бы определять коэффициент использования элемента питания растениями из удобрения на фоне других питательных элементов, чем в сравнении с абсолютным контролем (без внесения удобрений). Более точно коэффициент можно определить только изотопным методом.

Коэффициенты использования растениями элементов питания из удобрений варьируют в меньших пределах, чем коэффициенты использования элементов из почвы. Но и они существенно изменяются в зависимости от свойств почвы, биологических особенностей культур, погодных условий, форм удобрений, способа их внесения и др. Так, коэффициенты меньше при больших дозах удобрений и высокой кислотности почвы, при сплошном внесении удобрений по сравнению с локальным. Из труднорастворимых форм удобрений (фосфоритная мука) питательные элементы усваиваются растениями в меньшей степени, чем из водорастворимых форм. Примерно одинаково (К = 15–20 %) растения усваивают фосфор из суперфосфатов, аммофоса, аммофосфата, суперфоса и несколько лучше из ЖКУ. На легких почвах фосфор из минеральных удобрений усваивается лучше, чем на связных.

Из минеральных удобрений на кислых почвах плохо используются растениями азот и фосфор. Известкование почвы повышает использование из удобрений азота и фосфора, но снижает степень усвоения калия (проявляется антагонизм ионов кальция и калия). В нормальные по увлажнению годы азот и калий из удобрений используются лучше, чем в засушливые.

Средние значения коэффициентов использования питательных элементов из органических и минеральных удобрений при нормальных условиях выращивания приводятся в табл. 14.3.

На второй год из минеральных удобрений используется 2–3 % азота, на третий – 1–1,5 % от внесенного, всего же во второй и последующие годы – около 8–10 % по сравнению с годом внесения. Поэтому при расчете доз удобрений коэффициент использования азота из минеральных удобрений в первый год принимается 60–70 %, без учета последующих лет.

Влияние питательных элементов пожнивных и корневых остатков также учитывается при разработке системы удобрений в севообороте (табл. 14.4). Минерализация остатков, особенно бобовых культур, протекает интенсивно, и коэффициенты использования из них растениями питательных элементов примерно такие же, как из органических удобрений. Прежде всего, учитывается влияние пожнивных и корневых остатков на азотное питание растений. Из пожнивных и корневых остатков бобовых последующие культуры используют за три года соответ­ственно 20–25, 15–20 и 5–10 % содержащегося в них азота. Так, если в пожнивных и корневых остатках клевера при урожае сена 40 ц/га на 1 га содержится около 120 кг азота (3,0 ∙ 40 = 120), а первой культурой (зерновыми) используется 25 % азота, т.е. 30 кг, это позволит повысить урожайность примерно на 1 т/га. Это количество азота эквивалентно используемому из 50 кг/га минеральных удобрений: 30:60 ∙ 100 = 50 кг (60 – коэффициент использования азота растениями из минеральных удобрений).

14.4. Количество пожнивно-корневых остатков в пахотном слое и содержание

в них питательных элементов на дерново-подзолистых почвах

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что такое система удобрения сельскохозяйственных культур в севообороте?

2. Каковы физиологические основы определения потребности сельскохозяйственных культур в удобрениях?

3. Чем различаются биологический и хозяйственный вынос питательных элементов?

4. Что влияет на использование растениями питательных элементов из почвы?

5. От чего зависит использование растениями питательных элементов из органических и минеральных удобрений?

6. Назовите средние коэффициенты использования питатель­ных элементов растениями из почвы, органических и минеральных удобрений.

7. Как рассчитываются коэффициенты использования питательных элементов растениями из почвы и удобрений?

8. Как учитываются пожнивные и корневые остатки сельскохозяйственных культур при определении доз удобрений?

Источник

Способы внесения удобрений

Способы внесения удобрений разделяют на основное внесение, припосевное внесение и подкормки (корневые подкормки и некорневые подкормки). Кроме того, удобрения вносятся в почву путем предпосевной обработки семян и при удобрительном орошении путем фертигации.

Сроки и способы внесения удобрений индивидуальны для различных сельскохозяйственных культур, зависят от почвенно-климатических зон их возделывания и представлены различными системами удобрения.

Биохимические основы

Потребность культур в питательных веществах не одинакова. Важнейшим фактором для определения потребности культурных растений в удобрениях является размер выноса питательных веществ из почвы с урожаем. Он зависит от урожайности. Различают остаточный, хозяйственный и биологический вынос.

Хозяйственный вынос – сельскохозяйственная продукция, отчуждаемая с поля.

Остаточный вынос – пожнивные и корневые остатки, листовой опад.

Биологический вынос – общая потребность сельскохозяйственных культур в элементах минерального питания. Включает в себя содержание питательных веществ как в выбираемой с поля продукции (хозяйственный вынос), так и в корневых и пожнивных остатках и листовом опаде (остаточный вынос).

Остаточная часть выноса составляет значительную часть биологического выноса. У многолетних трав он достигает 50–60 %, у овощных культур – 40–80 %, у зерновых, картофеля, кукурузы на силос – 20–35 %.

На практике для расчета потребности сельскохозяйственных культур в питательных элементах используют количественные характеристики хозяйственного выноса. Если нетоварную часть урожая оставляют на поле, то содержащиеся в ней питательные элементы в хозяйственный вынос не включают.

Вынос питательных веществ из почвы с урожаем, кг/т основной продукции с учетом побочной, согласно:

Азот, N

Фосфор,

Калий,

по K₂O

Однолетние злаковые травы на сено

Различается не только количество выносимых элементов, но и соотношение между ними. Растения поглощают лишь те элементы питания, которые им необходимы. Больше всего растения выносят азота, меньше калия и еще меньше – фосфора. У сахарной свеклы, овощей, корневых корнеплодов вынос калия может превышать вынос азота.

Вынос питательных веществ единицей основной продукции – величина непостоянная. Она изменяется в зависимости от климатических, почвенных условий, внесения удобрений и многих других факторов. Вынос питательных веществ возрастает при внесении удобрений и при неблагоприятном воздействии внешних факторов. Экономное расходование элементов питания наблюдается при благоприятных условиях.

Система удобрений разрабатывается с учетом особенностей питания растений в течение всего периода роста и развития. Каждая культура имеет характерные особенности поглощения питательных элементов. Однако у всех культур в процессе поглощения элементов питания наблюдаются два основных периода: критический и максимальный.

Критический период. Потребление питательных веществ небольшое, но их отсутствие или избыток отрицательно отражаются на развитии и росте растений, а значит, и на урожае. Более поздним внесением необходимых веществ положение исправить уже невозможно.

Максимальный период потребления отличается тем, что растения берут из почвы наибольшее количество всех питательных элементов.

Установлено, что критические периоды питания обычно приходятся на первые фазы роста. Именно тогда концентрация полезных веществ в почвенном растворе должна быть понижена. Период максимального потребления относится к поздним фазам развития растений и совпадает с периодом интенсивного накопления биомассы, хотя строгой зависимости в данном случае может и не наблюдаться. К примеру, для молодых растений характерно интенсивное поступление питательных веществ, а накопление сухой биомассы в этот период значительно отстает от поглощения.

В разные периоды вегетации одно и то же растение предъявляет различные требования к снабжению питательными элементами. Характерно, что, чем короче время интенсивного поглощения растением питательных элементов, тем оно более требовательно к содержанию их в почве в доступной форме.

Каждая культура в севообороте является предшественником последующей. Разнообразие расположения корневых систем, количества пожневных и корневых остатков, их химического состава, влияния культур на свойства почвы ставит агрономов перед необходимостью использовать различные способы внесения удобрений.

Способы внесения удобрений

Основное внесение удовлетворяет потребности растений в питательных веществах от появления всходов до конца вегетации. Основное удобрение вносится в условиях орошаемого земледелия и достаточного увлажнения в количестве 60–90 %, а в зоне недостаточного увлажнения – 90–100 % от общей дозы удобрений.

Органические и фосфорно-калийные удобрения вносят осенью, азотные – в весенний период одновременно с предпосевной обработкой почвы в зонах достаточного увлажнения. В зонах недостаточного увлажнения азотные удобрения вносят, как и все прочие, осенью. Заделывают удобрения вразброс или локально. Последний способ считается наиболее эффективным при любых условиях.

Обработка семян перед посевом – комплекс мер по обработке семян различных культурных растений, направленных на улучшение качества посевного материала. Центральными процессами являются обработка семян микроэлементами и их протравливание (обработка пестицидами).

При протравливании на семена наносят пестициды, способствующие уничтожению как наружных, так и внутренних инфекций, а также защите семенного материала и проростков от фитопатогенов и почвенных вредителей.

Предпосевная обработка семян микроэлементами является эффективным и экономичным способом использования дорогостоящих микроудобрений. Чаще всего семена обрабатывают комплексонатами железа, меди, кобальта, йода, молибдена, марганца.

Припосевное (припосадочное) внесение удовлетворяет потребности растений в элементах питания в период от прорастания до появления полных всходов. Доза припосевного удобрения не превышает 2–10 % от общей.

В качестве припосевного удобрения вносятся фосфорные, фосфорно-азотные удобрения. Под некоторые калиелюбивые культуры рекомендуют вносить и фосфорно-азотно-калийные формы. Удобрения вносятся локально одновременно с посевом семян, под ними или сбоку на небольшом расстоянии (2–3 см). (фото) Так они наиболее эффективны. Припосевное внесение называют первым обязательным приемом внесения удобрений под все культуры во всех почвенно-климатических зонах.
Необходимость строго соблюдать дозы вносимых удобрений в данном способе внесения выражена особенно ярко. Недостаток питательных элементов, в частности, фосфора, в довсходовый период отрицательно сказывается на количестве и качестве урожая. Избыток же повышает концентрацию почвенного раствора и его осмотическое давление. Это приводит к изреживанию и гибели посевов, а также к снижению общей продуктивности.

Послепосевное внесение удобрений (подкормки)

После посева удобрения вносят для поддержки растения в период интенсивного роста и потребления максимального количества питательных элементов. Особенно эффективной является ранневесенняя подкормка озимых культур азотными удобрениями. Применяются подкормки на многолетних пастбищах и сенокосах, на посевах многолетних трав. Различают корневые подкормки и некорневые подкормки.

Ошибочно считать, что подкормки могут заменить основное и припосевное удобрение. Они только дополняют их действие или, в случае недостаточного внесения элементов питания в первые два приема, могут стать единственным способом восполнить недостаток элементов питания.

Корневая подкормка. Элементы питания усваиваются путем их поглощения корневой системой растения. Корневая подкормка проводится двумя способами: поверхностно и внутрипочвенно. Поверхностная используется для культур сплошного сева, проводится путем разбрасывания. Внутрипочвенная – путем заделки удобрений непосредственно в зону, доступную для корней.

Для корневых подкормок рекомендуется использовать легкорастворимые азотные удобрения, богатую азотом органику (птичий помет, навозную жижу).

Некорневая подкормка. Элементы питания усваиваются путем их поглощения листьями растений. Наряду с обработкой семян является самым экономичным и рекомендуемым способом внесения микроудобрений. Кроме того, для проведения некорневых подкормок применяют жидкие азотные удобрения.

Сроки и количество некорневых подкормок зависят от агротехники выращивания культуры.

Фертигация – внесение жидких удобрений одновременно с поливом. Этот способ объединяет корневую и внекорневую подкормки, поскольку питательные вещества усваиваются и листьями, и корнями растения.

Эффективность вносимых удобрений, как макро-, так и микроэлементов, значительно повышается при их применении в жидком состоянии.

Независимо от способа полива (поверхностного или дождевания), непродуктивные потери вносимых соединений при фертигации значительно снижаются. Это происходит за счет их полной усвояемости растениями. Применение данного способа внесения удобрений обеспечивает внедрение интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, повышает плодородие земель и продуктивность воды.

Гидропоника – способ выращивания растений без почвы. Все питательные вещества поступают из водных растворов. Рецепты таких растворов многочисленны, разнообразны и приспособлены не только к потребности разных растений, но и к различным этапам развития одного растения. Авторство термина приписывают американскому фитофизиологу профессору Уильяму Ф. Герикке, доценту Калифорнийского университета. Он же является автором и исполнителем первого масштабного опыта использования гидропоники.

Системы удобрений

При выборе способа внесения удобрений надо иметь в виду, что высокую эффективность их применения можно обеспечить только при использовании в определенной научно обоснованной системе. При составлении данной системы обязательно учитываются почвенно-климатические и ландшафтные условия, особенности питания отдельных культур и их чередования в севообороте, агротехника, свойства удобрений и многое другое.

Система удобрения – комплекс агротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий по упорядоченному, рациональному применению удобрений. Цель системы применения удобрений – увеличение урожайности и одновременное повышение плодородия почвы.

В зависимости от уровня интенсификации сельскохозяйственного производства, используют различные технологии возделывания культур.

Экстенсивные технологии. При использовании экстенсивных технологий удобрения практически не применяются. Растения возделываются за счет естественного плодородия почв. Иногда используются минеральные удобрения в небольших количествах для устранения лимитирующего действия недостатка питательных веществ.

Нормальные технологии. Наряду с использованием плодородия почв, ресурсов агроландшафта и источников биологического азота, предусматриваются мероприятия по предотвращению и устранению деградации почв, а также устранению сокращающих урожайность факторов посредством химической мелиорации и органических удобрений. Минеральные удобрения в данном случае применяют в дозах, обеспечивающих их окупаемость продукцией. В данном случае биологический потенциал сорта реализуется только на 40–50 %.

Интенсивные технологии. Биологический потенциал сорта реализуется на 60–65 %. Это достигается не только за счет природных и технических ресурсов, но и вследствие компенсации выноса питательных веществ из почвы путем применения соответствующего количества различных удобрений. Кроме того, осуществляются меры борьбы с наиболее опасными болезнями, вредителями и сорняками. Окупаемость производственных ресурсов высокая.

Высокоинтенсивные технологии. Биологический потенциал сорта реализуется не менее, чем на 80–85 %. Качество продукции высокое. Используется комплекс всех агротехнических, биологических и химических мер по защите растений. Растения полностью обеспечиваются всеми необходимыми элементами питания для достижения планируемой урожайности за счет удобрений. Применение удобрений экономически рентабельно и экологически безопасно. Технологии такого уровня рассчитаны на использование всех достижений научно-технического прогресса.

Источник