Влияние агрохимических средств на эвтрофирование и качество природных вод

Антропогенное эвтрофирование – это увеличение поступления в воду питательных для растений веществ вследствие деятельности человека в бассейнах водных объектов и вызванное этим повышение продуктивности водорослей и высших водных растений. Это важнейшая проблема современности. В водоемы поступают стоки, содержащие много соединений азота и фосфора. Это связано со смывом в водоемы удобрений с окрестных полей. В результате и происходит антропогенная эвтрофикация таких водоемов, повышается их неполезная продуктивность, происходит усиленное развитие фитоплпнктона, прибрежных зарослей, водорослей, «цветение воды» и др.

В глубинной зоне усиливаются, в связи с увеличением поступающего «сверху» отмирающего органического сырья, анаэробные процессы, накапливаются сероводород, аммиак и т.д. Нарушаются окислительно-восстановительные процессы и возникает дефицит кислорода. Это приводит к гибели ценных рыб и растений, вода становится непригодной не только  для питья, но даже для купания. Такой эвтрофированный водоем утрачивает свое хозяйственное и биогеоценотическое значение. Поэтому борьба за чистую воду – одна из важнейших задач всего комплекса проблемы по экологической стабилизации.

Естественные эвтрофные системы хорошо сбалансированы. Искусственное же внесение биогенных элементов в результате антропогенной деятельности нарушает нормальное функционирование сообщества и создает в экосистеме гибельную для организмов неустойчивость. Если в такие водоемы прекратится поступление посторонних веществ, они могут вернуться в свое первоначальное состояние.

Оптимальный рост водных организмов и водорослей наблюдается при концентрации фосфора (Р₂О₅) 0,09 – 1,8 мг/литр и нитратного азота (N) 0,9 – 3,5 мг/л. Более низкие концентрации этих элементов ограничивают рост водорослей. На 1 кг поступившего в водоем фосфора образуется 100 кг фитопланктона. Цветение воды за счет водорослей возникает только в тех случаях, когда концентрация фосфора в воде превышает 0,01 мг/л

С точки зрения охраны здоровья людей очень важно, чтобы содержание нитратов и токсичных веществ в воде не превышало предельно допустимую концентрацию (ПДК). Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) установлена ПДК для нитратного азота в питьевой воде умеренных широт 22 мг/л. Однако в районах интенсивного применения азотных удобрений довольно часто в питьевой воде концентрация нитратного азота больше ПДК.

Биогенные элементы и прежде всего азот и фосфор попадают в реки и водоемы с промышленными и бытовыми сточными водами, со стоками с сельскохозяйственных угодий в результате биологической фиксации азота и т.д. Опасность эвтрофикации природных водных источников создают также отходы животноводства, особенно на крупных животноводческих комплексах промышленного типа с бесподстилочным содержанием скота. Несовершенство технологии накопления, хранения и использования бесподстилочного навоза на таких комплексах приводит часто к скоплению на фермах огромных масс жидких навозных стоков. Часть из них попадает в реки и овраги, принося большой ущерб природной среде, другая часть мигрирует по профилю почвы, достигая и загрязняя грунтовые воды, делая их непригодными для хозяйственных целей.

Использование бесподстилочного навоза в высоких дозах на ограниченной площади культурных угодий также может привести к загрязнению природных водных источников, к снижению плодородия и ухудшению свойств почвы, к получению растениеводческой продукции, непригодной ни для пищевых целей, ни на корм скоту. Поэтому совершенствование технологии рационального использования отходов животноводства – важнейшее условие предотвращения загрязнения природной среды.

Значительная часть биогенных элементов попадает в реки и озера со стоковыми водами, хотя и в большинстве случаев смыв элементов поверхностными водами значительно меньший, чем в результате миграции по профилю почвы, особенно в районах с промывным режимом. Загрязнение природных вод биогенными элементами за счет удобрений и почвы и их эвтрофикация возникают прежде всего в тех случаях, когда нарушается агрономическая технология применения удобрений, не выполняется комплекс агротехнических мероприятий, в целом культура земледелия находится на низком уровне.

Проблема качества природных вод находится сейчас в центре внимания научных и научно-технических учреждений почти всех стран мира, так как ухудшение качества природных вод принимает угрожающие размеры. В табл.  Показаны допустимые пределы содержания токсичных веществ в питьевой воде.

Таблица

Допустимые пределы содержания некоторых токсических веществ в питьевой воде, мг/л (Минеев,1990,с.469)

Можно привести ряд требований по предотвращению загрязнения и эфтрофикации природных вод из аграрного сектора.

1. Строгое выполнение научно обоснованной технологии применения удобрений с учетом оптимальных доз, соотношений, форм, сроков и способов их внесения в соответствии с биологическими требованиями растений, почвенно-климатическими особенностями зоны и уровнем планируемого урожая.

2. Выполнение агрономических правил и санитарно-гигиенических норм при накоплении, хранении и использовании различных видов органических удобрений, особенно навоза, полученного при бесподстилочном содержании скота, рациональное их сочетание с минеральными удобрениями.

3. Освоение научно обоснованных севооборотов, использование уплотненных посевов сельскохозяйственных растений, промежуточных культур, в том числе на корм скоту и на зеленое удобрение.

4.Выполнение комплекса мероприятий по предотвращению водной и ветровой эрозии почв: дифференцированная обработка почвы с учетом особенностей склона, внедрение противоэрозионных севооборотов, залужение крутых склонов на кормовые угодья.

5. Посадка полезащитных приовражных, прирусловых, а также на склонах лесных полос. Это эффективный путь предотвращения потерь биогенных элементов в реки, пруды и озера.

Для предотвращения процесса антропогенной эвтрофикации и загрязнения вод токсическими элементами необходима очистка промышленных и бытовых стоков от излишков минеральных соединений азота и фосфора, тяжелых металлов и других веществ.

Пути возможного загрязнения атмосферы при производстве и применении агрохимических средств

Основными источниками загрязнения атмосферы являются промышленность и транспорт. Хотя при применении удобрений загрязнение атмосферы незначительное, особенно при использовании гранулированных и жидких удобрений, тем не менее оно имеет место. После применения удобрений в атмосфере обнаруживаются соединения, содержащие преимущественно азот, фосфор и серу. Существенное загрязнение атмосферы возможно при производстве минеральных удобрений. Так, пылегазовые отходы калийного производства включают выбросы дымовых газов сушильных отделений, вредными компонентами которых являются пыль концентратов (КСl), хлористый водород, пары флотреагентов и антислеживателей аминов. При кислотных методах переработки хлористого калия на бесхлорные калийные удобрения, гидротермической переработке сульфатно-хлоридных калийных руд в качестве побочных продуктов образуются газы, содержащие хлористый водород, а при получении нитрата калия – Cl₂. Поэтому по экономическим и санитарным соображениям пылегазовые отходы калийного производства необходимо утилизировать и обезвреживать.

В Законе России об охране атмосферного воздуха () указывается, что граждане, предприятия и предприниматели обязаны соблюдать правила транспортировки, хранения и применения химических средств защиты растений, стимуляторов их роста, минеральных удобрений и других средств химии с тем, чтобы не допускать загрязнения ими атмосферного воздуха.

ПДК паров аммиака в воздухе рабочей зоны не должны превышать 20 мг/м3, содержание пыли нитрофоски – 2-5, фосфоритной муки – 5 мг/м3. Пороговая концентрация пыли хлористого калия 10 мг/м3, токсическая – 50-150 мг/м3. Загрязнение атмосферы агрохимическими средствами возможно при нарушении условий выполнения технологии применения удобрений и химических мелиорантов, при авиахимических работах, химической мелиорации почв, при нарушении правил использования аммиачной воды, безводного аммиака и др. Предотвратить загрязнение воздуха в этом случае можно при высокой ответственности и профессиональном мастерстве работников, имеющих дело со средствами химизации.

Существенными источниками загрязнения природной среды являются также газообразные потери азотных соединений из удобрений и почвы, а также бессистемное использование органических удобрений, особенно бесподстилочного навоза и навозных стоков. Наиболее значительные потери азота могут быть вследствие биологических процессов в почве – аммонификации, нитрификации, денитрификации, а также химического взаимодействия азотных удобрений с карбонатными и щелочными почвами.

Потери азота из удобрений в результате денитрификации составляют в среднем 15-30%. Интенсивность процесса денитрификации зависит от многих причин: свойства почвы, наличия энергетического материала, состава микрофлоры, питательного режима, гидротермических условий, вида применяемых азотных удобрений и др. Заделка удобрений в почву снижает потери азота.

Особенно существенное в большинстве случаев местное влияние на атмосферу оказывает неправильное хранение и использование бесподстилочного навоза. При хранении его в открытых емкостях выделяются и попадают в атмосферу аммиак, молекулярный азот и другие его соединения. Происходят также разложение органических удобрений и ухудшение окружающей среды вследствие образования газообразных продуктов распада, обусловливающих неприятный запах.

Внесение бесподстилочного навоза и животноводческих стоков от крупного рогатого скота и свиней вызывает интенсивное бактериальное заражение. Патогенные бактерии сохраняются в почве земледельческих полей орошения в течение 4-5 месяцев. При внесении стоков в почву методом дождевания по воздуху на расстояние до 400 м распространялись и яйца гельминтов.

Агрохимической наукой хорошо изучены условия возможных газообразных потерь азота из удобрений и почвы и их размеры. Это позволяет применять комплекс агрономических мероприятий при использовании научно обоснованных систем удобрения, способствующих предотвращению потерь азота в окружающую среду. Наиболее важными из них являются:

- определение оптимальных доз азотных удобрений под каждую культуру севооборота;

- правильные сроки их внесения;

- заделка удобрений в почву при вспашке, культивации или дисковании;

- выбор форм азотных удобрений с учетом их свойств, требований культуры, а также почвенно-климатических условий.

В каждом аграрном предприятии должны строго соблюдаться технологические правила работы с пылящими удобрениями и химическими мелиорантами, безводным аммиаком, с бесподстилочным навозом с учетом комплекса агрономических и санитарно-гигиенических требований. При работе с азотными удобрениями рекомендуется пользоваться ингибиторами нитрификации. Временное подавление размножения нитрифицирующих бактерий ингибиторами нитрификации  способствует сохранению азота удобрений в аммиачной форме и снижению его потерь на 10-12% по сравнению с внесением азотных удобрений без ингибиторов. Весь перечисленный комплекс мероприятий в сочетании с максимальным уплотнение растительного покрова пашни во времени значительно снижает газообразные потери азота.

Агрохимические средства оказывают существенное влияние на устойчивость растений к болезням и вредителям

Такое влияние связано с прямым или косвенным воздействием агрохимсредства на культурное растение или на патоген, при  последующем стимулировании или ингибировании его развития. Часто голодание растения от недостатка того или иного питательного элемента одновременно вызывает развитие патогена, например, бактериоз у льна при дефиците бора.

Основные макроэлементы (N,P,K) по-разному действуют на развитие патогена. Избыточное одностороннее внесение азота или в составе с другими удобрениями часто увеличивает развитие многих грибных болезней. Оптимизация же доз азота с учетом вида, сорта и возраста растения, гидротермических условий, уровня содержания азота в почве, форм азотного удобрения, уровня окультуренности и других условий может существенно снизить или вовсе предотвратить ход патологического процесса.

Фосфор в одностороннем порядке или в сочетании с азотом и калием в большинстве случаев снижает вредоносность заболевания. Это объясняется тем, что фосфор способствует усиленному развитию корневой системы, что повышает устойчивость растений к неблагоприятным условиям их роста. Кроме этого оптимальное фосфорное питание усиливает синтез органических соединений в растениях, в том числе и склеренхимных тканей, что повышает сопротивляемость растений к внедрению паразита.

Калийные удобрения существенно сдерживают развитие грибных болезней, так как калий утолщает клеточные стенки, повышает прочность механических тканей, увеличивает рост  и дифференциацию клеток камбия у высших растений. Все эти процессы способствуют повышению физиологической устойчивости растений против инфекционного поражения. Поэтому систему удобрения в севообороте необходимо строить и с учетом оптимального калийного питания растений.

Действие микроудобрений на развитие или торможение различных грибных заболеваний у растений изучено недостаточно. Однако известно, что микроэлементы оказывают существенное влияние на физиолого-биохимические процессы у микроорганизмов, в том числе и грибов, действуют на ферментативную активность дегидрогеназы, каталазы, протеолитических и амилолитических ферментов. Для успешного развития многих грибов необходимо присутствие в питательной среде железа, цинка, марганца, меди, бора.

В связи с тем, что на разных типах почв имеется соответствующий набор подвижных микроэлементов, создаются и предпосылки для развития определенных групп и видов микроорганизмов, которые не будут обнаруживаться в других биогеоценозах или агрофитоценозах из-за избытка или недостатка того или иного микроэлемента.

Влияние удобрений на повреждение культурных растений вредителями менее изучено, однако установлена определенная связь между азотным удобрением и повреждением растений хлебным пилильщиком, вредной черепашкой, трипсом и другими вредителями. На фосфорно-калийном фоне повреждение растений вредителями бывает в меньшей степени. Все это требует комплексного многостороннего подхода к исследованиям влияния различных химических средств на звенья природной среды при использовании их в земледелии.

 

Экономическая и энергетическая эффективность
применения удобрений
и ее экологическая целесообразность

Мероприятия по применению удобрений должны быть экономически выгодны и энергетически целесообразны с учетом их влияния на экологическую обстановку не только в районе применения, но и вообще. Для разработок более прогрессивных менее энергозатратных приемов и технологий применения удобрений важна комплексная их оценка с учетом агрономической, экономической и энергетической эффективности. При оптимальном выполнении этих требований не должно быть противоречия с экологическими условиями.

Агрономический критерий включает прибавку урожая и его качество.

Экономический эффект складывается из затрат на удобрения и их внесение и прибыли от добавочного урожая и его качества. Экологически нежелательными последствиями чреваты некачественные, либо избыточные удобрения. Оба эти обстоятельства автоматически корректируются. Некачественные удобрения снизят и качество урожая, а следовательно и его цену и стоимость,  т.е. ухудшатся экономические показатели. Избыточные дозы удобрений вносить также невыгодно – они не окупаются пропорциональной прибавкой урожая.

При определении фактической эффективности применения удобрений в основу расчетов принимают внесенное их количество и все данные статистического учета об урожайности культур, себестоимости продукции, ценах реализации, затрат труда и т.д. Наиболее устойчивые и объективные показатели эффективности применения удобрений получают при анализе данных урожаев и прибавок, доходов и издержек за 4-5 и более лет.

Экономическую эффективность на перспективу рассчитывают на основе технологических карт возделывания и уборки культур, планируемых показателей урожайности, годовых доз внесения минеральных удобрений и прибавок урожая от их использования. Наиболее достоверный метод оценки эффективности  применяемых удобрений – производственный опыт. Он проводится по стандартной методике. При этом все факторы (плодородие почвы, ее обработка, рельеф, сорт возделываемой культуры, предшественник, агротехника), кроме изучаемого, обязательно должны быть сопоставлены, т.е. должны строго соблюдаться принципы единственного различия.

Только достаточно полная экспериментально и в производственных условиях проверенная база данных по применению удобрений может служить основой для экологической экспертизы.

Расчет энергетической эффективности применения удобрений

Значение этого фактора в том, что в естественных экосистемах такого нет, некоторым исключением можно считать речные поймы.

Интенсификация аграрного производства и рост урожайности культур невозможны без соответствующего опережающего увеличения затрат невозобновляемой энергии, особенно возрастающего применения удобрений. В этом незаменим расчет энергетической эффективности применения удобрений. Это тем более важно, что для экологической экспертизы необходимы не только величины прибавок от удобрений и цены на продукцию, но и затраты на энергию.

Энергия, накопленная в аграрной продукции, оценивается в джоулях (МДж) и учитывается в основной продукции и в суммарном урожае с учетом побочной продукции. Количество энергии, накопленной в основной продукции, полученной от применения минеральных удобрений, определяется по формуле.

V_f°=У_П´Ri´l´100, МДж/га

Где: V_f° - содержание энергии в основной (хозяйственно-ценной части) продукции;  Уп – прибавка урожая основной продукции сельскохозяйственной культуры от удобрений, ц/га;  Ri – коэффициент перевода единицы сельскохозяйственной продукции в сухое вещество;  l – содержание общей энергии в 1 кг сухого вещества основной продукции, МДж;  100 – коэффициент перевода ц в кг.

В совокупных энергозатратах на осуществление технологического процесса минеральные удобрения в расчете на 1 кг действующего вещества (д.в.) оцениваются следующим количеством энергии (МДж); азотные – 86,6 (аN), фосфорные (аР) – 12,6, калийные (аК) – 8,3; навоз (80% влажности) – 0,42.

Таким образом, самую низкую энергетическую эффективность имеют азотные удобрения (в 7 раз ниже, чем у фосфорных), что определяется большими затратами энергии на их производство.

Энергетические затраты (А₀) на применение минеральных удобрений определяются по формуле:

А₀=(Н_N·а_N)+(Н_Р·а_Р)+(Н_К·а_К), МДж,

Где: Н_N, Н_Р, Н_К – соответственно фактическая доза внесения азотных, фосфорных и калийных удобрений, кг/га действующего вещества (д.в.); а_N, а_Р, а_К – энергетические затраты в расчете на 1 кг д.в. азотных, фосфорных и калийных удобрений.

Таблица

Cодержание общей энергии (L) и коэффициент перевода продукции в сухое вещество (Ri, единиц) (Минеев,с.479)

 

Энергетическая эффективность (энергоотдача или биоэнергетический КПД) применения минеральных удобрений () определяется по формуле

h= V_f°/А₀,

 где: h - энергетическая эффективность (энергоотдача) или биоэнергетический КПД, ед; V_f° - количество энергии, полученной в прибавке основной продукции от минеральных удобрений, МДж.

Формально энергетически рациональными считаются те технологии, в которых прибавка энергии в добавочном урожае культуры от удобрений превышает энергозатраты на использование удобрений, т.е. коэффициент больше единицы. Формально – потому, что при дефиците продовольствия критерии меняются, - в производстве продовольствия стоимость определяется не средними условиями производства, как в промышленности, а худшими (по А.Смиту).

По многочисленным и многолетним данным полевых опытов агрохимической службы в среднем по России энергетический КПД (энергоотдача) применения удобрений колеблется по основной продукции отдельных культур от 0,86 (хлопчатник в СССР) до 2,2 (картофель). По всем зерновым культурам в среднем энергоотдача по основной продукции несколько превышает единицу, а наибольшая по кукурузе составляет 1,87. По биологической массе (с учетом энергии в соломе и ботве) высокая энергоотдача сложилась по всем культурам. Энергозатраты минеральных удобрений на 1 ц прибавки урожая основной продукции в зависимости от культуры составляли от 805 (кукуруза на зерно) до 2478 МДж (льноволокно).

 

Расчет доз удобрений под огородные и садовые растения как фактор практической экологии

Важная отличительная черта современного состояния агрохимии и экологии в том, что применение удобрений в крупных предприятиях резко уменьшилось, а частное, на маленьких личных участках рядовых граждан – резко возросло. Также резко возросло применение ядохимикатов населением, при отсутствии достаточной квалификации их использования. Разница в том, что в колхозах и совхозах применение химических средств контролировали специалисты, прошедшие соответствующее обучение и отвечавшие за правильность технологии по должности, то теперь в этом деле самотек.

Соответственно возросла роль экологического образования в вопросах использования удобрений и других агрохимикатов. Это важно как в плане защиты от возможных вредных влияний на экосистемы, так и в плане повышения экономической полезности при надежной защите здоровья человека.

Способов расчета удобрений много, от самых простых до очень сложных, основанных на большом числе анализов и требующих профессиональных знаний по агрохимии. Такое внимание к расчету доз удобрений связано с тем, что современный уровень земледельческих технологий требует постоянного применения интенсивных, то есть высоких доз минеральных удобрений. Для практического усвоения биологами методики определения доз удобрений на первом этапе достаточно трех основных способов, но весьма желательно систематически повышать осведомленность в этом вопросе.

Главными факторами, влияющими на величину вносимых доз, являются концентрация питательных компонентов в удобрениях, их растворимость (табл.  ) и потребности удобряемых культур.

Таблица 1.

Характеристика распространенных удобрений (% питательных веществ, растворимость) и средние дозы их внесения, кг/10 м2

Растения используют не все питательные вещества, которые вносятся с удобрениями и содержатся в почве, поэтому при точных расчетах вводятся коэффициенты использования питательных веществ удобрений, показывающие, - сколько процентов питательного вещества может быть усвоено растениями в первый год:

 навоз и компосты, - азот 25-30; фосфор 20-40; калий 50-60;

 торф, - азот 5-20, фосфор 5-10, калий 30-50;

 минеральные удобрения, - азот 50-70, фосфор 15-30, калий 50-80.

 

1. Ежегодно вносить N₁₀₀P₁₀₀K₁₀₀, т.е. по сто килограммов действующего начала питательных элементов азота, фосфора и калия на гектар (на сотку (ар) в сто раз меньше, т.е. по 1 кг в год). Эта усредненная рекомендация агрохимической службы вполне пригодна для использования в течение многих лет, если ранее не вносились повышенные дозы минеральных удобрений, которые могли бы существенно изменить свойства почв относительно среднего состояния. Пересчет приведенных агрохимических дозировок в массу конкретных удобрений производится по % - содержанию в них питательного элемента. Например, N₁₀₀ означает, что в дозе должно содержаться 100 кг азота. Такое его количество содержится в 294 кг аммиачной селитры, содержащей 34% азота, или в 217 кг карбамида (мочевины), содержащей 46% азота. Аналогичным образом перерасчет производится и для других удобрений, с четом того, что калий и фосфор у агрохимиков принято выражать в оксидной форме, - так маркируются удобрения по ГОСТу.

По азоту приведенная доза может выглядеть слишком малой для большинства овощей, которые выносят значительно больше азота, но необходимо делать поправку на то, что овощеводство немыслимо без внесения органических удобрений, которые почти все содержат много азота и неплохо снабжают им овощи во второй половине лета. Острый дефицит азота на огородных землях обычно наблюдается весной, когда микробиологические процессы в непрогретой почве еще не достигают высокой активности. В это время и необходимо вносить половину, т.е. N₅₀, а вторую половину давать по мере необходимости и с учетом индивидуальных особенностей культур.

По фосфору 100 кг в год на га (1 кг в год на ар) в некоторых случаях могут показаться избыточными. Противоречие объясняется тем, что у фосфорных удобрений маленький, в сравнении с азотными и калийными удобрениями, коэффициент усвоения (20% в первый год). С другой стороны, фосфор хорошо сохраняется в почве, почти не вымывается из нее, поэтому будет избыточное количество его будет пополнять общий фонд почвенного фосфора - это весьма желательно с учетом того обстоятельства, что большинство садовых огородных почв им обеднены.

По калию необходимо учитывать более высокий коэффициент его использования из удобрений и то, что его довольно много вносится с навозом. С учетом этих обстоятельств доза К₁₀₀ достаточна для обычных урожаев. При высоких урожаях ее необходимо увеличить.

2. Внесение «по Либиху», т.е. полный возврат с удобрениями питательных элементов, выносимых из почвы урожаем возделываемых культур. Для определения потребности в удобрениях необходимо вести точный учет урожая и по его величине вычислять количество изъятых питательных элементов. Содержание питательных компонентов примерно можно брать по табличным данным (табл.2).

Таблица 2.

Потребление питательных веществ овощными культурами
(с учетом побочной продукции).

Культура	На 100 кг продукции, г			Соотношение, %
	N	P2O5	K2O	N	P2O5	K2O
Капуста белокочанная	410	140	490	40	14	46
Капуста цветная	840	280	800	46	14	40
Морковь	230	100	380	33	14	53
Свекла	270	150	430	32	18	50
Томаты	330	110	450	37	13	50
Огурцы	280	150	440	32	17	51
Огурцы в теплице	250	100	450	34	14	52
Лук на перо	315	90	165	55	16	29
Лук на репку	440	120	210	58	15	27
Редис	500	140	540	52	12	46

Данные таблицы иллюстрируют, что наибольшее количество питательных веществ выносит цветная капуста (с учетом урожая - белокочанная). Доля азота самая большая в структуре потребления лука, редиса и цветной капусты. Высшие потребности в калии имеют помидоры, огурцы, свекла и морковь. Относительная доля фосфора выше в минеральном питании огурцов, лука и свеклы. Эти особенности существенны при составлении плана потребности в удобрениях и распределении годовых норм  на дозы (основную, припосевную, в подкормки).

Удобрение "по Либиху" - это оптимальный вариант для тех случаев, когда почва на огороде доведена до высокого уровня плодородия и не имеет свойств, ограничивающих максимальный урожай.

Максимальный урожай овощей (и культурных растений вообще) - тот, который получается при 100% использовании местных ландшафтных ресурсов тепла, освещения и влаги, не ограничиваемый свойствами почвы, при условии 100% выполнения правил агротехнологии.

В случае получения рекордно большого урожая в благоприятный год величина дополнительно вынесенных питательных элементов по сравнению с тем, что было внесено должна быть покрыта добавкой. Удобрения же под урожай следующего года необходимо вносить без учета этой компенсационной добавки, исходя из 100% обеспечения планируемого урожая при 100% усвоении питательных элементов. Аналогично после экстремально маленького урожая, вызванного неблагоприятными погодными условиями, или непредвиденными случайностями (потрава), неиспользованные дозы внесенных калийных и фосфорных удобрений, особенно фосфорных, следует вычитать из доз, вносимых под следующий планируемый урожай.

Конкретная доза удобрений подсчитывается так. По величине планируемого урожая вычисляется валовый сбор; с учетом данных таблицы вычисляется потребность в питательном веществе и по % содержанию вычисляется потребность в конкретном удобрении.

3. Расчетный способ определения доз удобрений (Таб.2.1.) позволяет точно учесть потребность во вновь вносимых удобрениях с учетом запасов питательных элементов в почве и внесения их с органическими удобрениями. Серьезная сложность в том, что для применения этого способа необходимо иметь результаты химического анализа почвы на содержание элементов питания в подвижной форме. Если таких данных нет, или они недостаточные, то преимущества возможной точности не достигаются и тогда проще пользоваться первыми двумя способами определения потребности во вносимых удобрениях, - по средним нормам агрохимслужбы и "по Либиху".

Таблица 2.1.

Расчет доз удобрений на урожай 50 кг/ар сухого вещества  (по В.Г.Минееву, 1990)

В основу расчета общего фонда потребности в питательных элементах по сухому веществу положено то обстоятельство, что этот показатель может быть универсальным для разных культур. В натуральном виде, например капуста, и картофель и пшеница очень существенно различаются по содержанию азота, фосфора и калия, а в пересчета на сухое вещество разница почти исчезает. Это определяется тем, что капуста, картофель и пшеница содержат разное количество воды.

Полученные показатели потребности в питательных веществах пересчитываются в массу конкретных удобрений. Например, если азот предполагается вносить в виде мочевины (карбамида), то 1,2 кг необходимо разделить на 0,46, массовую долю азота в мочевине (46%) и доза в физическом весе будет 2,6 кг, а если в виде аммиачной селитры, то разделить на 0,32 и весовая доза будет 3,75 кг. Аналогичным образом производится пересчет по другим удобрениям.

Расчет доз питательных веществ по выносу всем запланированным урожаем можно провести по формуле:

Формула расчета дозы удобрений под урожай

100 УВ - СКС

КХ

Д =

        

 

 

Где: У – планируемый урожай, ц/га; В – вынос питательного вещества на один центнер продукции, кг (данные берутся из справочников, частично приведены в табл. );

С = ПМz, - запас доступной (подвижной) формы питательного вещества в почве, кг/га; П – содержание в почве подвижной формы питательного вещества, мг/100г (эти показатели устанавливаются по данным анализов образцов почвы Вашего участка); М – объемный вес почвы, г/см³ (для огородных почв составляет обычно 0,9-1,2); z – глубина пахотного (продукционного) горизонта почвы (от 25 до 60 см).

К_С – коэффициент использования питательного вещества из почвы, % (в общем виде из таблицы , конкретные – по Вашим условиям).

К_Х – коэффициент использования питательного вещества минерального удобрения, % (в общем виде из таблицы, поправки – по конкретным условиям Вашего участка).

Таким образом, при использовании этого метода необходимо учитывать: 1) вынос питательных веществ урожаем культуры; 2) содержание подвижных питательных веществ в почве; 3) коэффициент использования питательных веществ из почвы; 4) коэффициент использования питательных веществ из удобрений, 5) вес пахотного слоя почвы или того слоя почвы, на который ведется расчет.

При внесении основного удобрения под овощные культуры можно руководствоваться средними нормами их для суглинистых и глинистых почв (Табл.3). Фосфорные и калийные удобрения даются осенью под перекопку.

 

Таблица 3.

Средние нормы внесения минеральных удобрений на суглинистых огородных почвах

	Доза удобрения, г/10м2
Культура	Аммиачная селитра	Суперфосфат двойной	Хлористый калий
Капуста ранняя и цветная	230-350	100-160	160-220
Капуста средняя и поздняя	300-400	170-250	220-330
Томат, листовые овощи	150-230	150-240	110-160
Огурец, кабачок	120-200	160-240	110-160
Лук, чеснок	150-170	100-160	110-160
Морковь, петрушка	90-150	100-200	160-220
Свекла	170-260	150-240	220-330
Бобы, горох	50-80	140-160	50-110
Картофель	200-300	150-240	220-330

 

Отмеренное количество удобрений разбрасывается по отмеренной площади, лучше разбрасывать так, чтобы от отмеренной дозы при равномерном разбрасывании осталось некоторое количество удобрения, которое потом разбрасывается дополнительно по всей площади. Таким образом достигается относительная равномерность распределения туков по намеченной площади и вырабатываются практические навыки этого. Аммиачная селитра (или мочевина), половина годовой нормы, таким же образом разбрасывается весной,  сразу после схода снега, лучше во время утреннего заморозка, "по черепку", а после просыхания почвы заборанивается граблями. Вторую половину годовой нормы азотных удобрений дробят на мелкие дозы (2-4) и дают с поливами в течение вегетационного периода. Последнюю дозу необходимо давать не позднее, чем за 3 недели до уборки товарной продукции.