Національний науковий центр «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н.Соколовського»

Родючість ґрунтів Харківської області і ефективність добрив

Провідний наук. співр. відділу агрохімії канд. с.-г. наук А.О. Христенко

Застосування мінеральних добрив, кг NPK /га ріллі [FAO Fertilizer Yearbook. 2000. V.50]

0

100

200

300

400

500

600

0102030405060708090

Росі

яУ

краї

наБ

олга

рія

Рум

унія

Сло

вакі

яУ

горщ

ина

Шве

ція

Чех

іяФ

інля

ндія

Авс

трія

Дан

іяН

імеч

чина

Фра

нція

Вел

икоб

рита

нія

Нід

ерла

нди

Урожай, ц/га Добрива, кг/га д.р.

Годы Внесено удобрений на 1 га, кг д.в.

азотные (N)

фосфорные (Р2О5)

калийные (К2О) NРК

1966-1970 20 14 12 46

1971-1975 40 22 22 84

1976-1980 52 27 32 111

1981-1985 60 31 34 125

1986-1990 65 41 42 148

1991 -1995 34 21 18 73

1996-2000 15 3 1 19

2001-2005 18 4 3 25

2006-2010 38 10 8 56

Динамика применения минеральных удобрений в земледелии,тыс. ц действующего вещества (по данным Госкомстата Украины)

Потенциальное плодородие черноземов

Запасы в метровом слое:

гумуса – 300-760 т/га валового азота – 10-36 т/гавалового фосфора – 18-20 т/гакалия - 230-270 т/гарН - 5,5-6,7

Эффективность орошения и удобрения культур на черноземе обыкновенном (в среднем за 1990-1999 гг., Россия.

Ж. Агрохимия. 2007. №12)

Вариант

Озимая пшеница

Кукуруза на зерно

богара ороше-ние

богара ороше-ние

Без удобрений 19,3 21,8 21,2 32,6

Минеральные удобрения 32,3 47,9 33,3 66,3

Органо-минеральные удобрения

35,4 51,4 35,8 69,5

Орошение черноземов без применения удобрений не дает достаточных прибавок урожаев и является экономически убыточным.

Экстенсивная эксплуатация привела к выравни-ванию уровня плодородия почв. Природный уро-вень плодородия пашни характеризуется низкой или средней обеспеченностью макроэлементами. Потому для получения высоких урожаев на всех без исключения неокультуренных почвах необ-ходимо вносить удобрения.

Эффективность минеральных удобрений на всех типах пахотных почв высока. При этом она нахо-дится в прямой зависимости от уровня культуры земледелия и степени увлажнения территории. При условии высокой культуры земледелия, прави-льной системы удобрения, внесения 1 кг удобрений позволяет получить 6-8 кг зерна. Однако в боль-шинстве хозяйств окупаемость основного внесения 1 кг удобрений редко превышает 4 кг зерна.

Залежність урожаю зерна озимої пшениці від доз макродобрив (Харківська область)

20 40 60 80 100 120 140 160

Д ози N PK, кг/ га

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

Уро

жай

зер

на,

ц/га

У = 24,466 + 0,069 Х , r = 0,57

где У - урожайность зерна (Харьковская обл.), ц/га; Х - дозы NPK, кг д.в./ га.Согласно полученной модели, внесение 1кг NPK обеспечивает дополнительное получение 6,9 кг зерна озимой пшеницы.

В современных условиях наиболее реальным и экономичным путем суще-ственного повышения урожаев с.-х. культур и получения при этом качест-венной продукции является разработ-ка оптимальных систем удобрения на основе точной оценки состояния плодородия почв.

Знание реального состояния плодо-родия почв позволяет без существен-ных дополнительных затрат на 30-50% повысить эффективность удобрений.

Использование большинства межгосудар-ственных стандартов СНГ ведет к значи-тельным ошибкам (100-300%). Недостатки, свойственные кислотным методам Кирсанова (рН-1,0) и Чирикова (рН-2,5), свойственны всем без исклю-чения методам, имеющим значения рН экстрагента < 4,5: Brau-Kurtz 2 (рН-1,0), Mehlich 1 (рН-1,2), Arrhenius (рН-2,0), Mehlich 3 (рН-2,5), Mehlich 2 (рН-2,6), Van Lierop (Kelowna) -рН-2,7, Truog (рН-3,0), Egner-Riehm (рН-3,6), Brau-Kurtz 1 (рН-3,5), Egner-Riehm-Domingo (рН-4,2) и др.

В этой связи возникает закономерный вопрос: как можно говорить о “точном земледелии” (precise agriculture), когда во многих случаях, отсутствует точный диагноз плодородия почв? Вследствие этого, использование технологий на основе концепции “точного земледелия“ может привести к искусственному созданию неоднородности свойств почв там, где ее никогда не было.Христенко А.О. Проблеми підвищення точності точного землеробства //Вісник аграрної науки. -2009 р. - № 6.-С.18-21.

Точное земледелие

Высокое содержание азота доступного растениям азота наиболее вероятно в трех случаях:

при внесении повышенной дозы орга-нических и азотных удобрений

после черного пара

после распашки пласта бобовых трав.

АЗОТ

Система діагностики азотного стану ґрунтів Надходження азоту в кукурудзу (зелена маса) залежно від Надходження азоту в кукурудзу (зелена маса) залежно від

вмісту мінерального азоту в орному шарі чорнозему вмісту мінерального азоту в орному шарі чорнозему типового (типового (rr =0.89) =0.89)

З усіх чинних нормативних документів використання ДСТУ 4729–2007 (визначення мінерального азоту) дозволяє одержати найбільш об’єктивну оцінку азотного стану ґрунтів.

0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5

Мін е р а ль н и й а з о т, м г/1 0 0 г

1 ,2

1 ,4

1 ,6

1 ,8

2 ,0

2 ,2

2 ,4

2 ,6

N в

ро

сли

на

х,%

Інформаційна цінність таких показників як загальний азот (ДСТУ 4726:2007), азот за Тюріним-Кононовою (проект ДСТУ), азот за Корнфілдом (проект ДСТУ), нітрифікаційна здатності за Кравковим (проект ДСТУ), для оцінки реальної забезпеченості ґрунтів доступним рослинам азотом, доволі низька.

Содержание Р2О5 в пахотном слое основных неудобренных почв Украины в зависимости от метода определения (межгосударственного стандарта СНГ или международного стандарта).

1-5-дерново-подзолистые; 6-13- серые лесные,темно- серые оподзоленные и черноземы оподзоленные; 14-26- черноземы типич-ные и обыкновенные.А – содержание апатитов (фракция Са-Р, метод Chang, Jackson); В- содержание кислото-растворимого фосфора по методу Чирикова (ГОСТ 26204-91); С – подвижный фосфор, бикарбонатный метод (ДСТУ ISO 11263-2001)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 280

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

P2O

5, м

г/10

0г

Грунти

А

В

С

Почвы..., при различном отношении к азоту, проявляют общую нужду в фосфоре, и чернозем это правило в наиболее рельефной форме подтверждает. Прянишников Д.Н. К вопросу химификации нашего земледелия.

Фосфор

Динамика снижения содержания остаточного фосфора удобрений в почве после прекращения их внесения

(с учетом “загрязнения” делянок фосфором)

Согласно полученному уравнению регрессии среднегодовое падение содержания Р2О5 на максимальном фосфатном фоне (Р1200 + Р600) составляло: в первые 10 лет – 0,55 мг Р2О5/100 г, за 20 лет –0,48 мг Р2О5/100 г, за 30 лет - 0,41 мг Р2О5/100 г почвы. Снижение фосфатного уровня почвы с 18,0 мг Р2О5/100 г до уровня динамического равновесия (4,5-5 мг Р2О5/100 г) ожидается не ранее чем через 42 года.

y = 18,57-0,62x+0,007* x2

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Годы

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Р2О

5, м

г/10

0г

Прогноз змін вмісту рухомого фосфору в орних ґрунтах Харківської області на 2015 рок, мг Р2О5 /кг ґрунту

ВмістР2О5 у ґрунтах

Середньорічна доза Р2О5, кг/га

(очікувана)

Очікуваний вміст рухомого

фосфору в ґрунтах

1970 р. 1990 р. 2003-2006рр.

2010-2015 рр. 2015 р.

72 101 106 11.2 78

Тур Обстежена площа Вміст рухомих форм, мг/кг

Р2О5 К2О

I (1964-69 р.р.) 1830 72 123

IX (2007-2011 р.р. ) 1115 103 123

Площа обстеження і середньозважений вміст рухомих сполук фосфору і калію за даними агрохімічної

паспортизації земель Харківської області

Вплив калійних добрив (К60) на врожай озимої пшениці на різних грунтах (за даними агрохімічної служби)

Грунт

Врожай на фоні NР, ц/га

Приріст врожаю від калію на фоні NР, ц/га

Окуп-ність 1 кг К2О прирос-том врожаю, кг зерна

Доля врожаю від калій- них доб- рив, %

Дерново-підзолистий 30.4 3.3 5.5 10

Темно-сірий опідзолений 35.1 4.2 7.0 11

Чорнозем опідзолений 42.4 4.0 6.7 9

Чорнозем типовий 40.4 2.1 3.5 5

Чорнозем звичайний 37.0 1.3 2.2 3

Чорнозем південний 40.1 1.5 2.5 4

Темно-каштановий солонцюватий

39.9 0.7 1.2 2

Калій

1 5 10 15 20 25 30 35 40 450

2

4

6

8

10

12

14

16

18

201

2

К2О

, м

г/1

00

г

Физическая глина,%

Содержание К2О в пахотном слое неудобренных почв разного гранулометрического состава по данным кислотного метода Чирикова (1) и солевого метода Дашевского (2).

Окупаемость калийных удобрений прибавкой урожая зерна озимой пшеницы в направлении с северо-запада на юго-восток Украины в зависимости от значений гидротермического коэффициента

0,80,91,01,11,21,31,41,51,6

гтк V-XI

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

Оку

паем

ость

уд

обре

ний,

кг

зерн

а/кг

д.в

Зависимость урожая зеленой массы кукурузы от доз азотных, фосфорных и калийных удобрений

Дозы N и P2 O

5 ,кг/га2

300

350

400

500

450

550

250

Інститутом предложена система диагностики и нормативных документов, устанавливающих методы определения содержания валовых и подвижных соединений азота, фосфора и калия, в почвах Украины. На данное время система включает 13 национальных стандартов Украины (ДСТУ). Установлены регионы и типы почв, где применение конкретных химических методов наиболее целесообразно. Предложены норма-тивы погрешностей определения подвижных соединений фосфора и калия в зависимости от свойств почв.

К сожалению, стандарты медленно внедряются в практику земледелия.

Система диагностики

Порівняльна оцінка методів діагностики фосфатного і калійного стану ґрунтів зони Лісостепу, %

(100 % - вища точність)

МетодМетод Нормативний Нормативний документдокумент

Оцінка Оцінка фосфатного фосфатного

станустану

Оцінка Оцінка калійного станукалійного стану

Олсен ДСТУ ІSO 11263 100100 --

Мачігін ДСТУ 4114-2002 100100 115115

Карпінський-Зам'ятіна ДСТУ 4727-2007 100100 --

Дашевський Проект ДСТУ -- 100100

Чириков (опідзолені

грунти)

ДСТУ 4115-2002 115115 115115

Чириков ГОСТ 26204 - 91 160 170

Маслова Проект ДСТУ -- 115115

Порівняльна оцінка методів діагностики фосфатного і калійного стану ґрунтів зони Степу, %

(100 % - вища точність)

МетодМетод Нормативний Нормативний документдокумент

Оцінка Оцінка фосфатного фосфатного

станустану

Оцінка Оцінка калійного станукалійного стану

Олсен ДСТУ ІSO 11263

(патент)

100100 --

Олсен ДСТУ ІSO 11263 80 --

Мачигін ДСТУ 4114-2002 100100 115115

Карпінський-Замя'тіна

ДСТУ 4727-2007 100100 --

Дашевський Проект ДСТУ -- 110110

Чириков ГОСТ 26204 - 91 210 230

Маслова Проект ДСТУ -- 112200

0

5

10

15

20

25

302

1

3

Гр унти

Вм

іст К2О

Ч орноземзвичайний

Ч орноземтиповий

Ч орноземопідзолений

0,0

0 ,2

0 ,4

0 ,6

0 ,8

1 ,0

1 ,2

1 ,4

1 ,6

1 ,8

2 ,0

3

1

2

Грунти

Вм

іст Р2

О5

Чорноземоп ід зол ений

Чорноземтиповий

Чорноземзвичайний

Вміст фосфору в орному шарі чорноземів за даними кислотного і сольового методів, а також вміст Р2О5 в рослинах вівса (вегетаційний дослід, варіант 000)

1- вміст Р2О5 в зеленій масі вівса, %;2 - вміст Р2О5 за Чириковим, мг/10 г ґрунту;3 - вміст Р2О5 за Карпінським-Зам’ятіної, мг/кг ґрунту

Вміст калію в орному шарі чорноземів за даними кислотного і сольового методів, а також вміст К2О в рослинах вівса (вегетаційний дослід, варіант 000)

1 – вміст К2О в зеленій масі вівса, %;2 – вміст К2О в ґрунті за Чириковим, мг/100 г ґрунту;3 – вміст К2О за Дашевським, мг/100 г ґрунту

Рекомендуемые дозы минеральных удобрений(Довідник працівника агрохімслужби , 1986 )

Культура Почва N, кг/га Р2О5, кг/га К2О, кг/га

Озимая пшеница

Дерново-подзолистая

90 90 90

Серая лесная 90 90 90

Чернозем типичный

90 90 60

Чернозем обыкновенный

90 90 60

Кукуруза на зерно

Дерново-подзолистая

90 60 90

Серая лесная 90 60 90

Чернозем типичный

90 90 60

Сахарная свекла

Дерново-подзолистая

170 140 190

Чернозем типичный

160 170 150

Рекомендации по эффективному использованию удобрений

Удобрения следует вносить под приоритетные культуры, обеспечивающие наибольшую эффективность.

В зоне Лесостепи - сахарная свекла, озимая пшеница, кукуруза на зерно, ячмень яровой, рапс, картофель.

В зоне Степи - озимая пшеница, ячмень озимый и яровой, кукуруза на зерно, рапс, подсолнечник.

Дозы удобрений оптимизируются в зависимости от агрохимических показателей почв (от уровня обеспеченности подвижными питательными веществами).

Наиболее объективная оценка плодородия почв достигается при использовании следующих методов: ДСТУ ISO 11263 (гидрокарбонатный метод), ДСТУ 4114-2002 (метод Мачигина), ДСТУ 4729 -2007 (метод Карпинского и Замятиной).

Удобрения вносятся, прежде всего, на почвах с низким и средним содержанием подвижных соединений. При этом, чем ниже плодородие почвы, тем больший эффект от их применения.

Локальное применение удобрений: малыми дозами весной под культивацию, в рядки и различные виды подкормок.

При посеве Р10-15 , (NPK) 10-15 (нитроамофоска, нитрофоска, суперагро).

Под предпосевную культивацию по 20-30 кг/га каждого элемента питания, а под технические культуры (сахарная свекла) - по 40-60 кг/га д.в. NPK. Под кормовые культуры, прежде всего под кукурузу на силос, целесообразно вносить азотные удобрения (твердые или жидкие) в дозах 60-90 кг/га азота. Подкормки: под озимую пшеницу весной азотными удобрениями. Окупаемость 1 кг азота составляет 10-12 кг зерна. При поверхностном внесении карбамида могут быть потери азота в атмосферу до 25-30% от общего количества.

Подкормки пропашных культур эффективны при достаточном количестве влаги в почве. В засушливых условиях подкормки малоэффективны

Публикации отдела агрохимии

Определение оптимальных доз азотных, фосфорных и калийных удобрений под основные культуры Лесостепи в зависимости от типа почвы , степени окультуренности, состав и свойства почв,

рельефа местности

Предлагаемая методика включает:

1. Определение приоритетных культур.

2. Выбор методов и соответствующих нормативных документов позволяющих наиболее адекватно отразить состояние плодородия конкретных почв.

3. Расчет оптимальных доз NPK.

Рекомендовані дози макродобрив на орних ґрунтах із природним рівнем родючості (азотні добрива – по непарових попередниках), кг/га

Предложенные дозы является основой для дальнейшей их корректировки с учетом следующих факторов:-фактического уровня плодородия почв и соотношения подвижных форм    элементов питания;- достигнутого уровня культуры земледелия;- состава и свойств почв и рельефа местности. 

Ґрунти Озима пшениця

Цукровий буряк

Соняшник Кукурудза на зерно

Ячмінь

N P K N P K N P K N P K N P K Сірі лісові 100 90 70 120 110 120 60 60 60 110 90 70 60 60 60 Темно-сірі опідзолені 80 80 70 110 100 110 60 60 60 100 80 60 50 50 50 Чорноземи опідзолені 80 80 70 110 100 110 60 60 60 100 80 60 50 50 50 Чорноземи типові 60 60 60 100 90 100 50 50 50 90 60 50 45 45 45 Лучно-чорноземні 80 80 70 110 100 110 60 60 60 100 80 60 50 50 60

Пример расчета годовой дозы фосфорных удобрений (Методические указания 2013)

Почва - серая лесная легкосуглинистая (30% физической глины). Содержание подвижного фосфора по ДСТУ 4115 - 75 (50+25) мг Р2О5/кг. Культура - озимая пшеница.Ориентировочная доза фосфорных удобрений, рекомендуется для почв с естественным уровнем плодородия - 90 кг Р2О5/га (см. табл.4.1).Расчетная доза Р2О5 под озимую пшеницу в зависимости от реальной обеспеченности фосфором (на грунтах, содержащих остаточные фосфаты удобрений) согласно уравнения: Р = k1 - 0.75 X составляет 64 кг/га.С поправкой на гранулометрический состав (согласно уравнению 4.4) годовая доза фосфора составляет 64-24 = 40 кг Р2О5/га. Оптимальная система удобрения: внесение локально 30 кг / га Р2О5 под предпосевную культивацию + 10 кг/га Р2О5 при посеве пшеницы.Методикой предусмотрена возможность разработки 2-3 вариантов систем удобрения (оптимально-минимальная, оптимальная, максимальная), в зависимости от финансовых возможностей хозяйства.

Ценность земли как основного средства производства определяется ее плодородием. В условиях рыночной экономики точная оценка плодородия почв имеет жизненно важное значение. Знание реального состояния плодородия почв позволяет:

Точно определить стоимость почвы в денежном эквиваленте (цену земли).

Без существенных дополнительных затрат значительно (на 30-50%) повысить окупаемость удобрений прибавкой урожая культур и, тем самым, стимулировать рост их применения и производства.

Повысить урожай сельскохозяйственных культур и улучшить его качество.

Разработать способы устойчивого управления плодородием почв и свести к минимуму негативное воздействие агрохимикатов на окружающую среду.

Отсутствие объективной информации о плодородии почв ведет к крайне неэффективному использованию дорогих удобрений, стоимость которых, к тому же постоянно растет. То есть в этом случае, внося удобрения, мы почти буквально "зарываем деньги в землю".

Дякую за увагу