Курсовая работа - Воспроизводство и оптимизация плодородия почв при возделывании сельскохозяйственных культур в севооборотах и выводных полях. Технология применения удобрений в севооборотах и организация их хранения

Подождите немного. Документ загружается.

3.1 Кислотность почвы

Кислотность почвы - одно из важнейших свойств почв, обусловленное

наличием водородных ионов в почвенном растворе, а также обменных ионов

водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе. Повышенная

кислотность отрицательно влияет на развитие растений и многих полезных

микроорганизмов. При повышенной кислотности почвенного раствора

ухудшаются рост и ветвление корней, проницаемость клеток корня, поэтому

ухудшается использование растениями воды и питательных веществ почвы и

внесенных удобрений. При кислой реакции нарушается обмен веществ в

растениях, ослабляется синтез белков, подавляются процессы превращения

простых углеводов (моносахаров) в другие более сложные органические

соединения. Особенно чувствительны растения к повышенной кислотности

почвы в первый период роста, сразу после прорастания.

Различают 2 формы кислотности: актуальную, или активную, —

кислотность почвенного раствора, почвенной суспензии или водной вытяжки

из почв, и потенциальную, или пассивную, "скрытую", — кислотность

твёрдой фазы почвы. Актуальная обусловлена наличием ионов водорода.

Выражается условной величиной pH (отрицательный логарифм

концентрации водородных ионов); при pH 7 реакция почвенного раствора

нейтральная, ниже 7 — кислая; чем ниже числовое значение рН, тем выше

кислотность. Потенциальную делят на обменную и гидролитическую.

Обменная кислотность вызывает значительное подкисление почвенного

раствора при взаимодействии почвы с нейтральной солью, что наблюдается

при внесении физиологически кислых удобрений (хлористый калий,

сернокислый аммоний и др.). По представлениям русского учёного К. К.

Гедройца и некоторых других исследователей, обменная кислотность

обусловлена присутствием в твердой фазе почвы ионов водорода, не

вытесняемых нейтральными солями из поглощаемого комплекса, но

способных к замещению (обмену) на другие катионы при обработке почвы

растворами щелочей или гидролитически щелочных солей (например,

раствором ацетата натрия, который и применяется при определении

гидролитической кислотности). Степень кислотности необходимо учитывать

при выборе минеральных удобрений, подготовке их перед внесением в

почву. Основной способ борьбы с повышенной кислотность – известкование

почв.

3.2 Нуждаемость почв в известковании. Суть основного и поддерживающего

известкования и их различие.

Известкование почв - внесение в почву извести и других известковых

удобрений для устранения избыточной кислотности, вредной для многих с.-

х. растений; способ химической мелиорации кислых почв. Известкование

основано на замене в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода и

алюминия ионами кальция и магния.

Необходимость известкования можно определить визуально и по

агрохимическим свойствам почвы.

Визуальный способ. Предполагает ориентировочную оценку степени

почвенной кислотности по ряду признаков, характеризующих почвы и

произрастающие на них растения. Кислые сильноподзолистые почвы обычно

имеют белесый оттенок, ярко выраженный подзолистый горизонт,

достигающий 10 см и более.

На необходимость известкования указывает плохой рост и развитие

культурных растений, сильное выпадение клевера, люцерны, озимой

пшеницы при перезимовке, обильное развитие устойчивых к кислотности

сорняков: щавелька, пикульника, торицы полевой, лютика ползучего,

белоуса, щучки.

Более точное определение нуждаемости почв в известковании

устанавливают на основе агрохимических свойств. Потребность почвы в

известковании с достаточной для практических целей точностью может быть

определена по обменной кислотности (рН солевой вытяжки). При значении

рН солевой вытяжки 4,5 и ниже потребность в известковании сильная, 4,6—5

— средняя, 5,1—5,5 — слабая и при рН больше 5,5 —отсутствует.

Учитывают степень насыщенности почвы основаниями и ее

механический состав. Почвы тяжелого гранулометрического состава со

степенью насыщенностью основаниями меньше 50% сильно нуждаются в

известковании, при 50-70% - средняя нуждаемость, 70-80% - слабая

нуждаемость и при степени нуждаемости почв в известковании более 80% -

не нуждается. На почвах легкого гранулометрического состава при степени

насыщенности основаниями меньше 40% - нуждаемость сильная, 40-60% –

средняя, 60-70% - слабая и большее 70% - почва в известковании не

нуждается.

Основное известкование – это известкование, при котором известковый

материал вносится в значительных количествах, обеспечивающее заданную

или оптимальную реакцию почвы. Оптимальный уровень рН

КСl

для почв

полевых севооборотов составляет 5,5. Достижение заданной реакции

планируется когда почва очень кислая и получить оптимальное значение

рН

КСl

при единовременном внесении обычных доз извести не представляется

возможным.

С течением времени известкованная почва вновь подкисляется, в

результате вымывания кальция и магния и использования их растениями.

Процессы, вызывающие подкисление, усиливаются при использовании

минеральных удобрений, особенно физиологически кислых. Возникает

необходимость поддерживающего или повторного известкования. Повторное

известкование в невысоких дозах используется для поднятия достигнутого

или заданного уровня рН, компенсации потерь кальция и магния.

Необходимость повторного известкования устанавливают на основании

агрохимических анализов почв. Поддерживающее известкование не всегда

проводится после основного. Некоторые почвы от природы не имеют

высокую кислотность. Известкованием поддерживается естественный

уровень реакции среды.

Таблица 11

Нуждаемость почв в известковании по полям севооборота

№

поля

Культура Агрохимические

показатели, мг-экв/100

почвы

V,% рН

(КCL)

Нуждаемость в

известковании

Нr S ЕКО

чистый пар

5,4 5,1 10,5 49 4,5 сильная

2. озимая рожь на

зерно

5,0 5,6 10,6 53 4,7

средняя

3. ячмень+мн.трав

4,5 5,9 10,4 57 4,9

средняя

4. Мн.травы 1 г.п

на сено

4,0 6,0 10,0 60 5,3

слабая

5. Мн.травы 2 г.п

на сено

3,6 6,5 10,1 64 5,4

слабая

ячмень

5,2 11,8 17,0 69 4,5 сильная

Горох

4,7 13,0 17,7 73 5,0 средняя

овес

4,0 14,4 18,4 78 5,2

слабая

3.3 Нейтрализация кислотности почв и ее значение

в повышении урожайности с.-х. культур

При внесении извести нейтрализуются свободные органические и

минеральные кислоты в почвенном растворе, а также ионы водорода в

почвенном поглощающем комплексе, т. е. устраняется актуальная и

обменная кислотность, значительно снижается гидролитическая кислотность,

повышается насыщенность почвы основаниями.

Устраняя кислотность, известкование оказывает многостороннее

положительное действие на свойства почвы, ее плодородие. При

известковании в результате нейтрализации кислотности почвы и увеличения

содержания кальция усиливается жизнедеятельность полезных

микроорганизмов (например, клубеньковых бактерий, микроорганизмов,

минерализующих органические остатки и перегной) и почва обогащается

доступными для растений элементами питания, улучшаются её физические

свойства (структура, водопроницаемость, аэрация и др.). В результате

снижения кислотности и улучшения физических свойств почвы под

влиянием известкования усиливается жизнедеятельность микроорганизмов и

мобилизация ими азота, фосфора и других питательных веществ из

почвенного органического вещества.

Известкование повышает эффективность органических и минеральных

удобрений. Под влиянием известкования возрастает использование

растениями питательных веществ почвы и удобрений и значительно

повышается урожайность сельскохозяйственных культур. На основании

многочисленных опытов установлено, что этот прием на средне- и

сильнокислых дерновоподзолистых почвах увеличивает урожайность озимой

пшеницы на 3—7 ц, ржи, яровой пшеницы, ячменя на 2—5, клеверного сена

на 8—15 и больше, сахарной, кормовой свеклы и капусты на 40—100,

кукурузы (зеленая масса) на 30—70, картофеля на 10—20 ц на 1 га. При

известковании сильнокислых почв урожайность повышается в большей

степени, чем средне- и слабокислых, и прибавки урожая возрастают с

повышением нормы извести. Известкование почв влияет на качество

сельскохозяйственной продукции. Повышает содержание сахара в

корнеплодах, белов и жиров в семенах, каротинов в травах. Известь

улучшает состав травостоя лугов и пастбищ. На известкованных полях

больше бобовых, меньше разнотравья.

Известкование кислых почв не только повышает урожай и

эффективность удобрений, но и обеспечивает получение значительного

экономического эффекта. (Мещанов В.Н., 1982).

3.4 Методы расчета доз известьсодержащих удобрений, их суть и различие

При определении доз извести в качестве исходной информации можно

использовать значения рН

КСl

или гидролитическую кислотность. Учитывается

гранулометрический состав и содержание гумуса, так как эти свойства

определяют буфферность почвы.

Наиболее распространены 3 метода расчета доз извести:

1. Табличный – дозы СаСО3 рекомендуемые для определенных

климатических условий представляется в виде таблицы, разработанных на

основе экспериментальных данных;

2. На планируемый сдвиг рН

сол

СаСО3

= Δ рН × А/0,1, где

Δ рН - планируемый сдвиг рН

сол

, А - затраты СаСО

для сдвига на 0,1 рН

3. По гидролитической кислотности почвы:

СаСО3

= Нг × К, где

Д – доза СаСО

, т/га, Нг - гидролитическая кислотность почвы, м-экв/100г,

К - коэффициент пересчета (1,5 при условии, что масса пахотного горизонта

почвы на 1га равна 3 млн. кг, 1,25 при условии, что масса пахотного

горизонта почвы на 1га равна 2,5 млн. кг).

Полученные в результате расчета дозы, теоретически полностью

устраняют почвенную кислотность, фактически этого не происходит из-за не

полного взаимодействия извести и почвы. Первые два метода больше

распространены в производстве. Картограммы кислотности составляются по

величине рН

КСl

. При проведение известкования основной задачей является

устранения наиболее вредной для растений обменной кислотности.

В качестве известкового удобрения используем известняковую муку.

Это один из основных известковых материалов, применяемый для

известкования почв под разные культуры, тонкого помола (пылевидный), не

слеживается. Действие сравнительно сильное, особенно в первые годы после

внесения в почву. Нейтрализующая способность, % СаСО

3 ,

не менее: у

класса 1 сорт 1= 88%, сорт 2= 85%. У класса 2 сорта 1= 88%, сорт 2= 85%.

Содержание влаги в пылящей не более 1,5 %, в слабопылящей 4-6 %.

( Анспок П.И, 1981).

Таблица 12

Расчет доз извести по полям севооборота по гидролитической

кислотности

№

поля

Нг м-

экв./100

г почвы

Доза СаСО

Доза

известкового

удобрения в

зависимости

от

севооборота,

Потребность

на поле, т

д.в. известкового

удобрения

т/га

1 5,4 6,8 8,0 8,0 802,8

2 5,0 6,3 7,4 7,4 743,3

3 4,5 5,6 6,7 6,7 669,0

4 4,0 5,0 5,9 5,9 594,7

5 3,6 4,5 5,4 5,4 535,2

6 5,2 6,5 7,7 7,7 773,1

7 4,7 5,9 7,0 7,0 698,7

8 4,0 5,0 5,9 5,9 594,7

Всего a a a a 5411,5

Таблица 13

Расчет доз извести по полям севооборота на сдвиг обменной кислотности

№

поля

Название

почвы

ГМС рН

факт

Планируем

ый уровень

рН

Доза

СаСО

т/гаa

Доза СаСО

необходимое

для сдвига

0,1 рН, т

Необходи

мо извести

1 или 2

кл., т/га

Потребность

на поле, т

Дерново-

мелкоподзоли

стая

супесчаная

4,5 5 0,5 4 0,8 4,76 476

2 4,7 5,5 0,8 7,6 0,95 9,04 904

3 4,9 5,5 0,6 5,7 0,95 6,78 678

4 5,3 5,8 0,5 6,25 1,25 7,43 743

5 5,4 5,8 0,4 5 1,25 5,95 595

среднесуглинист

ая

4,5 5 0,5 4 0,8 4,76 476

7 5 5,5 0,5 4,75 0,95 5,65 565

8 5,2 5,8 0,6 7,5 1,25 8,92 892

Всего a a a a a a a a 5328

Таблица 14

План известкования в севообороте

№

поля

рН

(КCL)

Доза известкового

удобрения в

зависимости от типа

севооборота, т/га

Год

известкования

4,5

4,76 2009

4,7

9,04 2016

4,9

6,78 2015

5,3

7,43 2014

5,4

5,95 2013

6 4,5

4,76

2012

7 5

5,65

2011

8 5,2

8,92

2010

При известковании надо тщательном перемешивании извести с

почвой с верхними 15-20 см слое почвы. Если не соблюсти это условие, то

результат будет, но скажется не ранее, чем через год. Весьма эффективно

для снижения кислотности внесение извести с навозом, но смешивать их

нельзя. Вначале разбрасывают известь, затем навоз и после этого

перекапывают. (Минеев В.Г., 1990).

Известь можно вносить в любое время года, удобнее это делать под

зиму. Вносим известняковую муку с помощью РУП-14 разбрасыватель

удобрений, полуприцепной агрегат для внесения сыпучих минеральных

удобрений. Вносим известняковую муку в чистый пар.

4. Оптимизация фосфатного и калийного уровня дерново-

мелкоподзолистой почвы

Высокие урожаи с.-х. культур обеспечивает соответствующий

питательный режим почвы, связанный с запасами доступного фосфора и

калия для растений. Запасы подвижных форм элементов питания зависят от