Система применения удобрений в органическом и адаптивном сельском хозяйстве

“Система применения удобрений в органическом и адаптивном сельском хозяйстве”

Лекция “Система применения удобрений в органическом и адаптивном сельском хозяйстве”

Автор: Молдаков О.Р., Директор, Санкт-Петербургска Служба Содействия Фермерам.

Конвенциональное с- х сформировалось экономически под влиянием парадигмы, высказанной германским агрономом Тейером в 1810 году : “Сельское хоз- во - это занятие, цель которого давать прибыль, или делать деньги”.

Традиционная структура с- х была в состоянии выносить последствия этой парадигмы вплоть до 1960- х годов, но затем “специализация”, развитие оторванного от земли животноводства, перепроизводство ряда продуктов ввергли земледелие в омут экологических и финансовых проблем. В Центральной Европе крестьянское хоз- во в 16 га едва было способно прокормить одну семью, в то время как в  Китае на той же площади кормятся доходами от полевых работ 240 человек вместе с принадлежащим им рабочим скотом. Причина- традиционная дальневосточная интенсивная культура почвы, которая покоится на гумусовом и компостном хозяйстве.

Тупик на Западе пытаются преодолеть путем увеличения внешних вложений, снижения трудозатрат, увеличением урожая на больших фермах.

Особенности

Для некоторых культур земной элемент плодородия (почва, гумус, вода, питательные вещества) играют не самую главную роль в получении продукции высокого качества. Так морковь, выращенная после зерновых , дает лучшее качество, чем морковь, выращенная после пропашных культур или промежуточных, получавших навозное удобрение. На очень бедных песчаных почвах ведение даже биодинамического с- х истощает почву. Это- единственное исключение во влажном климате.

Преимущество биодинамического с- х :

более высокое качество продукта- высокое содержание сухого вещества и сахаров и более низкое содержание свободных аминокислот и нитратов.

Основа урожая- плодородие почвы.

Плодородие почвы можно сохранить только при внесении подстилочного навоза или других органических удобрений причем решающую роль играет сохранение гумуса.

Почва- биологически живое существо, ее коллоидальные свойства определяют доступность питания для растений - состояние питательных веществ почвы зависит от деятельности живущих в ней микроорганизмов Их сначала надо накормить, а затем они сами высвободят питательные в- ва для корней растений. Питание живых организмов и растений должно происходить не только с помощью солей , уних должна быть органическая основа.

Любое мероприятие ведущее к разрушению почвенных организмов, изгнанию дождевых червей и почвенных бактерий снижает жизненный уровень почвы. Особая опасность- одностороннее удобрение, Высокая концентрация расворимых солей, таких как калийные, сернокислый аммиак или же разъедающие субстанции, как нитрофоска угнетают и изгоняют микроорганизмы.

Существенный признак живой земли- ее поглотительная способность.  Короткий летний ливень сразу принимается ею и исчезает как в губке ”Если дренаж хороший, но в дождливый период стоят лужи , то следует задуматься.

Надежность урожая имеет в своей основе свойства почвы и обусловлена:

- увеличением качества и количества гумуса в почве

- увеличением объема органического вещества и питательных веществ , которые циркулируют в почве

Два средства для достижения этой цели имеют отношение к применению удобрений и заключаются в следующем:

- оптимизация соотношения между культурами, обогащающими почву, включая зеленые удобрения и промежуточные культуры, и культурами, истощающими ее там, где это позволяют почва , осадки и продолжительность вегетационного периода;

- тщательное сохранение навоза и органических остатков , компостирование и обработка биодинамическими препаратами компоста, почвы и растений;

Органическое вещество неоднородно и состоит из т. н. грубого гумуса т. е. остатков растений, зеленых удобрений , выделений животных и др. органических остатков до того, как они подверглись компостированию, а также из эффективного “мягкого” гумуса- почвенного органического в- ва в стадии разложения. Им питается почвенная жизнь, он сохраняется от нескольких дней до нескольких лет.  Конечным продуктом разложения является стабильный гумус, который включает в себя большую часть орг. в- ва , присутствующего в почве, он накапливается в течение нескольких веков и может сохранятся в течение от десятилетий до столетий и более.

Органическое удобрение и вспашка поля, занятого многолетними травами, оказывает положительное воздействие в первый год и иногда на второй и третий. Но эффект последействия исчезает полностью через 3 года , несмотря на то, что основная масса навоза и растительных остатков разлагается в течение 1- 3 сезонов. Регулярное возвращение органических остатков на поле способствует образованию и постепенной аккумуляции молодых гумусовых веществ с продолжительностью жизни 5- 25 лет. Только небольшая часть органического удобрения станет в конце концов стабильным гумусом.

Следовательно можно заключить, что плодородие почвы в какой либо произвольно выбранный один год обусловлено:

- свойствами почвы;

- удобрением, внесенным в год посева;

- плодородием, аккумулированным в результате деятельности человека в предшествующие годы и являющимся результатом севооборота , удобрения и обработки почвы. Аккумулированное или культурное плодородие- решающее условие успеха биодинамического хозяйства любого направления . Если органич. удобрение вносят с интервалом в 2 года, то в промежутках между удобрениями почва и растения живут за счет культурного плодородия, для создания которого, однако требуется не менее 5- 10 лет. На это уходят годы, но такой же долгий период это плодородие сохраняется даже при неправильном ведении хозяйства при условии, что нет эрозии верхнего слоя.

Прямое отрицательное последействие химических удобрений на почву не представляет серьезной проблемы. Серьезная проблема заключается в том, что минеральные удобрения поддерживают систему земледелия, которая лишает почву органического вещества и жизни.

Интеграция животных в систему устойчивого земледелия.

По данным обследований 154 ферм в Верхней Австрии, выращивающих сахарную свеклу, на фермах, имеющих скот, по сравнению с фермами без скота :

- содержание гумуса в почве было выше на 20. 2%

- содержание гуминовых кислот было выше на 21%

- почвенная структура была стабильнее на 13%

- применение азотных удобрений было ниже на 53%, фосфорных- на 39 % , калийных - на 32%

Роль органических удобрений- восстановление почвы (создать “почву в равновесии” и передать ее потомкам)

Почвы с высоким содержанием гумуса(свыше 2- х %) ведут себя совершенно иначе, чем почвы с низким(ниже 1. 5%) его содержанием.

При сильной аэрации почвы под действием тепла, длительной засухи , сильной солнечной радиации органические вещества очень быстро разлагаются: конечными продуктами разложения явл. - углекислота, аммиак или азот и вода, которые в кругообороте с- х теряются.

Наоборот: закрытая поверхность почвы, высокая влажность, холода, длительная облачность, скопление воды в почве , плохой дренаж способствуют восстановительным процессам, результатом которых являются гумусовые вещества , богатые углеродом и обедненные кислородом, которые все больше подкисляются и без доступа воздуха оторфовываются, происходит заболачивание.

- низкое содержание гумуса- быстрое разрушение почвенной структуры- поля с плохим дренажом- - здесь выше урожай в засушливые годы

в дождливые годы - поля с плохим дренажом- число бактерий уменьшается на 100% , если почвы кислые и заболоченные- бактерий еще меньше

высокое содержание гумуса- медленное разрушение почвенной структуры- поля с хорошим дренажом- плохой урожай в дождливые годы

в засушливые годы почвенные организмы сильно страдают

В Швеции, в районах , где почва содержит довольно много гумуса , но он отличается высоким содержанием углерода и недостатком азота, консультанты по биодинамике рекомендуют добавлять 20 кг мясной муки и 10 кг костной муки на тонну навоза в конце процесса компостирования.

Известкование - используйте известь, содержащую магний(доломит)- это позволит избежать магниевой недостаточности

При известковании следует опасаться закрытия почвы, образования корки, снижения аэрации и связывания микроэлементов, которые выпадают в осадок. Так например, в результате известкования становиться не действенным бор, так необходимый люцерне.

На биодинамических фермах следует применять известь в 2 раза меньше, чем рекомендуемое на основании анализов агрохимлаборатории, так как применение навоза, хорошая аэрация почвы и отказ от минеральных удобрений сдвигают рН на 0. 5 единицы в сторону нейтральной реакции. В биодинамическом земледелии нет необходимости компенсировать подкисляющее действие азотных удобрений

Кальций

Если Вы хотите усилить действие обменного кальция, необходимо предохранять почву от избытков влаги, иными словами , кальций не выносит “промоченных ног”

Переудобрение - снижает качество (быстрое потемнение тканей клубня) за время зимнего хранения вкус картофеля, получавшего минеральные удобрения ухудшается явно сильнее, чем вкус других образцов.

Растения, выросшие на степных почвах, богатых гумусом, азотом и минеральными веществами, отличаются более высоким качеством.

АЗОТ

оказывает самое большое влияние на урожай, питательную ценность, сохраняемость, вкус, пригодность для различных видов обработки и устойчивость растений к насекомым и болезням в поле и в теплице. Азот в атмосфере инертен и входит в жизненный цикл благодаря фиксации микроорганизмами и переводу в белки. Существуют и другие пути фиксации. Дождевая вода также содержит некоторое кол- во нитратов, которыеобразуются в атмосфере при электрических разрядах. Эта дождевая вода также содержит и окислы азота от автомобильных газов , которые вносят существенный вклад в такие проявления , как кислотные дожди. В почве приблизительно2000- 8000 кг азота/га Небольшая часть переходит в доступную форму (51- 100 кг/га)в виде нитратов и аммиака. В течение года растения поглощают 1- 2. 5% от общего содержания азота в гумусе. Запас должен постоянно пополнятся за счет навоза и растительных остатков

Таким образом ферма пополняет свои запасы азота за счет остатков растений, за счет бобовых азотфиксаторов и тех азотистых соединений, которые поступают с дождем.

Остатки небобовых растений служат временным хранилищем азота, препятсвующим его вымыванию и денитрификации. Это одна из причин того, что для предупреждения вымывания нужно поддерживать круглогодичный растительный покров.

НИТРАТЫ

- появляются в почве двояким образом: возникают биогенным путем в комковатом слое и привносятся удобрениями . При подвижных инфильтрационных водах эти легко водорастворимые соединения переносятся в нижележащие слои Пока почва покрыта растениями в ней имеется немного нитратов, хотя образуется их возможно и очень много. Важные питательные вещества, они поглощаются не только растениями , но и популяцией микроорганизмов, обитающих в корнеобитаемом слое- те не допускают накопления в почве нитратов. Понятно поэтому, что грунтовые и текучие воды, питаемые преимущественно с территорий, представленных лугами и лесами, не обнаруживают повышенных содержаний нитратов.

Вспашка увеличивает нитрификацию, когда земля не занята растениями- нитраты не задерживаются ни растениями, ни почвой и вымываются . С пашен и других обработанных земель они смываются в зимние месяцы В песчаных почвах этот процесс идет быстрее.

Вымыванию подвергаются остаточные нитраты , особенно которые образуются в результате ускорения разложения органического вещества (т. н. прайминг- эффект). Если севооборот включает сенокосы, зеленое удобрение и промежуточные культуры- это уменьшает вымывание.

Нитратное загрязнение- последствие узкоспециализированных производств. После создания крупных хозяйств по откорму свиней и крупного рогатого скота мясного направления или промышленного производства яиц и бройлеров процесс вымывания нитратов проявил себя наиболее ярко. А на многоотраслевых фермах с животными, пашнями и сенокосами компостные кучи не порождают проблему нитратов .

Одно только применение органических удобрений снижает содержание нитратов в воде дренажной системы до 8, 5 мг, Литр против 48, 7 мг”литр при использовании минеральных удобрений.

Изменения и колебания в образовании нитратов Азотфиксирующие и нитратобразующие микроорганизмы занимают определенную , ограниченную сферу обитания (например, если pH выше, чем 5. 8 , а оптимум- 6. 4- 7. 4)и только при условии, что нет недостатка в кальции. Во всяком случае им не нужно 2 и более тонны кальция на гектар; они хорошо развиваются, если на гектаре содержится всего 500 кг кальция. Следует избегать чрезмерного образования нитратов, особенно на полях, подверженных солнечной радиации и склонных к эрозии т. к. это приводит к значительным потерям азота. Поэтому азот следует сохранять в органических культурах, чтобы он был органически связан. Если содержание органической субстанции ниже 1. 5% , то резервов азота нет вообще. Это- критическая граница.

Содержание нитратов в растении :самое низкое, когда растение выращено на прямом солечном свету и в вариантах с компостом. Содержание нитратов в салате, выращенном осенью и зимой намного выше, чем в салате выращенном летом.

Свободный аммиак (NH4)в здоровой почве не должен был бы встречаться, это всегда или признак сильного разложения или результат удобрения аммиаком. Если почвенные организмы находятся в равновесии, они преодолевают важную ступень , превращая аммиак в органическое вещество или нитраты. Свободный аммиак всегда ведет к потерям в почве, а также в навозе и компосте. Это- признак нарушенного баланса. Слабая нитрификация часто объясняется недостатком воздуха в почве.

При благоприятных условиях навоз значительно повышает содержание нитратного азота.

Чрезмерная обработка почвы и засуха могут привести к большим потерям азота.

Результаты кислотности почвы(pH)Нет необходимости добиваться абсолютно нейтральной реакции почвы, так как большинство полевых культур лучше всего растет при pH 6. 2- 6. 8.

На уменьшение

Монокультуры и зерновые увеличивают потери азота в почве.

ФОСФАТЫ

Фосфор является невозобновляемым ресурсом, находится в верхних слоях почвы, где он аккумулируется в результате микробиологических процессов. Органическое вещество почвы содержит 20- 60% от общего фосфора в почве, он обладает способностью переходить в фиксированное состояние, имеющее постоянную стабильность. Ф. переходит в недоступную для растений форму благодаря адсорбции на глинистых частицах в результате хим. реакций при наличии извести и высоком pH или реагируя с железом и алюминием при низком pH .

Другая особенность заключается в очень низкой растворимости в воде . Поток воды к корням несет калий, кальций, магний, нитраты, но только сотые- тысячные части ф. транспортируются к корням таким путем. Вследствие этого корни, особенно тонкие, должны расти в том направлении, где находится фосфор. Люцерна, клевер, некоторые крупносемянные бобовые имеют глубокие разветвленные корни с большим количеством активных корневых волосков выделяющих СО 2Эти корни способны полощать много ф. в том числе и резервы из глубоких слоев почвы, они освобождают неподвижный ф. и когда их скармливают животным на ферме , они увелич. кол- во ф. во внутр. кругообороте питат. веществ. Поступление, смыв фосфатов в водоемы незначителен, прежде всего если воды протекают по известковым грунтам. Фосфаты в почве не слишком подвижны, накапливаются в удобренном гумусовом слое пахотных земель, пронизанном корнями . Там, где комковатые почвы эродированы, общее содержание фосфатов в почве может повышаться са счет сноса гумусового слоя; одновременно будет расти и содержание растворимых фосфатов. Меры пресечения этого неблагоприятного процесса: смешанное возделывание кормовых и зерновых культур, воссоздание гумуса в почве, разделение угодий полосками леса и многолетних кустарников

Хорошо дренированные почвы в засушливые годы сохраняют определенное содержание фосфатов, тогда как в дождливые годы содержание их сильно снижается , особенно при низком содержании гумуса

Фосфорит лучше всего вносить небольшими дозами в навоз около 49. 5 кг на корову в год Никогда нельзя его вносить непосредственно в голый грунт

Наименьшие потери гумуса, минимальное проявление эрозии и т. п. в США имели место там, где существовали мелкие хозяйства , преимущественно крестьянского типа, где селились настоящие крестьяне из Европы со своими традициями обработки земли, привычными инструментами. Это относится к Пенсильвании (Датч  Каунти)и к местности, где осели французские и немецкие бауэры. Это касается также местностей, прилегающих к грядам залесенных возвышенностей и вособенности- смешанных хозяйствах, соблюдающих равновесное отношение между пашней и пастбищем.

Три шага по оздоровлению хозяйства:

1. Сбор всех имеющихся органических удобрений и уход за ними

2. Уход за почвой с помощью щадящего севооборота , для этого шага требуется от 4 до 8 лет.

3. Улучшение содержания скота, здоровый скот поднимает хозяйство на более высокий уровень.

Роль удобрений в здоровье человека и животных может быть проиллюстрирована опытом с шестью поколениями белых мышей, которые, как подопытные животные являются в нашем случае почти идеальными, так как имеют хорошо развитое чувство вкуса и запаха, обладают хорошо развитой нервной системой, чутко реагируют на изменения в питании.

Мышам предлагались две одинаковые миски с зернами пшеницы одного и того же сорта. Пшеница для сравнительного опыта выращивалась на одинаковой почве в течение пяти лет и один раз удобрялась из расчета 200 кг на га кальциево- аммиачной селитры , на другом участке один раз вносилось биодинамическое удобрение. Ежедневно взвешивались остатки корма и определялись остатки несъеденного зерна.  ормушки располагались равномерно, при одинаковом освещении, миски часто менялись местами, чтобы не вошло в привычку есть из правой или левой миски, помещение содержалось в чистоте, зерно было в одинаковой степени сухим, Дополнительно давалось кипяченое молоко, на две трети разбавленное водой, всем животным одинаково. Шесть поколений мышей, питавшиеся биодинамической пшеницей, съели за 24 дня 108 грамм, а пшеницы, удобрявшейся минералкой- только 10 грамм. Шесть поколений мышей, питавшихся пшеницей с минеральными удобрениями, съели за 24 дня 98 грамм биодинамической пшеницы, и только 5 грамм пшеницы, которую удобряли минеральными удобрениями. ясно, что съедается только биодинамический корм. Другую пшеницу мыши только пробуют. Этот опыт доказывает также и отсутствие какого- либо привыкания к определенному виду корма. Шесть поколений мышей питались только пшеницей с минеральным удобрениеми, как мы видим, полностью отказались от этой привычки и выбрали биодинамическое зерно.

 КАЛИЙ

участвует в своеобразном процессе , который не так легко понять, важно влияние влажности почвы и количество органической субстанции При высоком содержании органики процент растворимого калия умньшается, хотя на растениях и урожае недостаток калия не сказывается. Здесь мы наблюдаем случай, когда он находится в органических соединениях и нерастворим, т. е. “нерастворим”для метода экстракционного анализа с обычными органическими кислотами(уксусной, лимонной), но не для корней растений с их совершенно иной деятельностью в ризосфере. Из- за высокой растворимости калия страдают переувлажненные почвы , за исключением тех, которые содержат очень много гумуса(5%). В засушливые годы на хорошо удобренных почвах определяется 100% увеличение содержания растворимого калия. Сухие почвы с высоким содержанием гумуса в засушливые годы переводят часть калия в состояние, не поддающееся обычным методам анализа.

Увеличение количества калия происходит благодаря бактериальному выщелачиванию и выветриванию камней, разбросанных по полям. Эти камни не являются недостатком, если почва жива. Но на мертвой почве, выщелоченных суглинках уборка камней естественна и разумна.

корм в виде зерна и прежде всего тканей растений , выращиваемых с применением навоза, в большей степени усиливает сопротивляемость организма подопытных животных, чем соответствующие зерно и ткани растений, выращиваемых с применением минеральных удобрений. Итак, первые обладают более высокой биологической ценностью, чем последние.

Самодостаточность в отношении питания растений

Поголовье скота на биодинамических фермах обычно составляет от 0. 83 до 1. 32 условных голов на га При стойловом содержании одна корова производит 10- 12 т навоза Время, которое отводится для выпаса , ссответственно уменьшает это количество. Это количество навоза содержит примерно 49. 5 кг азота , 18 кг фосфора и 58. 5 кг калия

Навоз и компост Полную отдачу от навоза мы получаем когда используем его вовремя. Патогенные микроорганизмы осламляются при Т выше 45 С , а дезинфекция достигается при 58- 98 Стак надо компостировать муниципальные отходы, когда они в смеси с нечистотами , но Т выше 45- 50 обычно ведет к потерям азота.

Человеческие экскременты, завозимые извне фермы в биодинамическом земледелии не используются. ’отя семена некоторых видов сорняков выживают в компосте, биологическое действие и достаточная влажность уничтожат их часть.

Семена сорняков и патогены погибают в больших количествах в смеси навоза и мочи животных, чем в одном навозе. Для подстилки лучше использовать 1. 8- 5 кг соломы или других растительных отходов на корову в день. Можно добавить немного опилок , но одни опилки использовать не рекомендуется.

Свежий навоз содержит много доступного азота , в основном в аммиачной форме. Удобрение таким навозом увеличит урожай, но его отрицательное воздействие на качество сходно с влиянием химических удобрений.

Свежая солома растений , содержащая в основном целлюлозу и лигнин, временно связывает свободный азот почвы и , следовательно оставляет без азотного питания культурные растения.

Молодое зеленое удобрение, особенно из бобовых, может дать очень хороший эффект. Свежие мертвые остатки растений обычно содержат ингибиторы прорастания семян и роста растений. Поэтому органическое вещество должно быть сначала “переварено” компостом или почвой , чтобы обеспечить питание растений.

После начального очень быстрого разложения идет вторая стадия- продолжается интенсивное разложение под действием бактерий.  огда компост и почва содержат органич. в- во, находящееся в процессе разложения , они полны интенсивной жизненной активностии иногда это слишком ускоряет рост растений.

Затем следует фаза стабилизации и превращения органического вещества в гумус Здесь освобождение питательных веществ происходит более медленно, но постоянно;питание растений хорошо сбалансировано и полно. Образуется комковатая хорошо аэрированная почвенная структура, растения растут в здоровых условиях , когда разнообразные микроорганизмы помогают сдерживать вредителей и болезни. Это фаза длительного улучшения почвы. Эти фазы следуют одна за другой, когда навоз хранится и превращается в компост. Они проходят более медленно в компостах, сделанных из растений и почвы. Все три фазы присутствуют в почве в виде растительных остатков , полуразложившихся растительных остатков и гумуса. Превращение мертвой растительности происходит главным образом летом и осенью. Тот же самый процесс, что и в почве , протекает и в компосте. Стебли, листья, древесина становятся мягкими и хрупкими и поедаются постепенно почвенными животными.

 Компостирование навоза

Большинство биодинамических ферм пропускают навоз через процесс - аэробное компостирование в длинных кучах высотой100- 120 см и длинной 2. 4- 3. 6 м После первоначального разогревания и последущего постепенного падения температуры , одна за другой развиваются популяцииполезных микроорганизмов;начинают расти микроскопические грибы. Т- ра не должна подниматься выше 52 С Навозная куча работает лучше всего если она сделана на живой непереувлажненной почве, на которую не попадает поток дождевых вод. Взависимости от местного климата компостирование продолжается от 3 до 6 месяцев, но обычно его продолжительность определяется потребностью в компосте. Созревший компост может храниться месяцы, не теряя своей ценности. В холодном климате черное пластиковое покрытие ускоряет первоначальное разогревание. Температура 60 и выше ведет к потере влажности и 20- 40 и более азота. Начальная влажность должна быть около 65% Смеси с небольшим количеством соломы укладывают в мелкие кучи, а соломистые грубые смеси укладывают в большие кучи. Покрытие соломой и слабое затенение помогают сохранить влагу.

Поддержание нужной температуры можно осуществлять следущим образом:

- добавлением 5- 10% почвы, мелко и равномерно распределенной по объему. Почва улучшает компостирование , снижая температуру и защищая медленно растущие , образующие гумус микроорганизмы, пока не придет их время играть свою роль в процессе разложения.

- хранением навоза в начальный период в виде плоских или конических куч , добавляя каждый день тонкий слой. Затем навоз загружается в навозоразбрасыватель, который складывает его в кучи на постоянном месте для компостирования.

- кучу желательно сформировать в форме трапеции, сначала уложить длинную полосу, потом продолжать укладывать материал с боков, получая материал в различных стадиях разложения и стабилизации.

- использование перемешивающих машин. Это ускоряет процесс компостирования и способствует образованию более однородного и тонкого материала. Во время компостирования часть углерода и около 15- 25% азота теряется. Если навоз просто сваливают в местах слишком влажных или слишком сухих он теряет 60 % и больше азота.

 Компост во второй фазе - лучшее удобрение для культур , требовательных к питанию (картофель, кукуруза, капусты)В третьей фазе он используется для сенокосов и пастбищ. В этой же фазе он хорош для тех видов овощей, которые нельзя переудобрять, он улучшает аромат трав, создает самое главное плодородную живую почву. В третьей фазе компост хорошо использовать для семенных грядок или в смесях для семенных ящиков или для теплиц.

При замене соломы два раза в неделю в количестве 6- 11 кг на каждое условное животное в день(т. е. 2- 3 т в год) мы получаем на 30- 50% больше органического удобрения , чем при любом другом способе, и полученное вещество содержит больше питательных в- в. юокрых участков вокруг поилок следует избегать

Системы сбора жидкого навоза и навозной жижи.

Известно, неразведеный навоз может сжечь растения, поэтому он должен быть ферментирован. Это получается, если у вас 2 емкости- одна- для заполнения, другая- для ферментации Желательно, чтобы емкость хранилища составляла 1. 9- 3. 8 куб. м на корову. Процесс ферментации ускоряется, если в яму до ее заполнения добавитьполтележки хорошего компоста и немного двудомной крапивы. Аммиак , который поднимается на поверхность и улетучивается, можно улавливать, если на поверхности сделать тонкий плавающий слой измельченной соломы.

Промежуточные культуры, покровные культуры и зеленые удобрения

Промежуточную культуру высевают осенью после уборки основной культуры. Зимой она отмирает и используется на корм скоту

или как удобрение почвы. Возможность ее высева зависит от осадков, продолжительности вегетационного периода и дает ли предшествующая основная культура достаточно времени для посева. Вкачестве промежут. культуры могут быть использованы- мелкозерные зерновые, клевер , турнепс, кормовая редька, горчица, озимый рапс, подсолнечник в смеси с различными комбинациями вики, гороха, люпина и бобов.

Покровные культуры высевают тоже осенью с целью закрыть грунт на зиму. Весной ее запахивают в почву. Ее положительный эффект заключается в том , что она закрепляет почву и препятствует эрозии, поглощает питательные вещества и тем самым предохраняет их от вымывания в зимние месяцы. Это- смесь райграса с бобовыми типа вики мохнатой , клевера пунцового и пелюшки. Они создают покров , который фиксирует азот и стабилизирует почву.

Зеленые удобрения

До того, как азотные удобрения получили широкое распространение , белый люпин успешно использовался в качестве зеленого удобрения. Влияние зеленого удобрения на урожай последущей культуры обычно не продолжительно. Более длительное последействие оказывает культура бобовых. Исследования в Айдахо показали, что четыре года выращивания люцерны н асено болеедлительное время влияли на урожай пшеницы, чем выращивание донника на зеленое удобрение в течение 2 лет. Добавление злаковых трав к доннику или к люцерне увеличивает урожай последущей культуры.

Зеленое удобрение может стать ценным звеном севооборота. Раньше королем зеленого удобрения был донник . Появление долгоносика в первой половине20 века привело к опустошению посевов донника.  роме того, он имеет глубокую корневую систему и поглощает много воды. В более влажных районах США в мелкозерные зерновые культуры и в кукурузу подсевают иногда клевер луговой и ползучий и люцерну хмелевидную. Все это используется для сохранения и улучшения почвы. С экономической точки зрения можно посоветовать выращивать на ферме у себя семена бобовых и не закупать их на стороне. Сухая погода не всегда способствует хорошему росту зеленого удобрения и иногда вклад денег на закупку семян не окупается.

Чередование культур в саду по их потребности в удобрениях.

Томаты, огурцы, капуста, сельдерей листовой и корневой , лук- порей и салат требуют хорошего компостного удобрения, внесенного под эти культуры.  ольраби , лук, морковь , свекла, скорцонера, редис, цикорий и травы- менее требовательны и могут использовать запас питательных веществ, который остался от предыдущей культуры. Наконец бобы, горох, и другие бобовые - не требовательны к плодородию почвы

Биодинамические садоводы и огородники применяют биодинамическое чередование, предложенное Марией Тун.

Огородные культуры делят на группы, в соответствии с той частью растения , которая идет в пищу:корни, листья, семена, плоды или цветы. В каждом саду должно быть “целое растение”, то есть в севообороте должны присутствовать все 4 группы. Сад должен быть разделен на ; секции, или, если в саду есть клубника, на 5 участков , и тогда следует соблюдать схему чередования , указанную в таблице 1.

Садово- огородные культуры следущим образом распределяются по группам:”плодовые”- гречиха, бобы, горох, клубника, мелкозерные зерновые, огурцы, перец, конские бобы, томаты, цуккини.

“листовые”- цветная капуста, салат- эндивий, валериана овощная, фенхель, кормовая капуста, кольраби, брюссельская капуста , салат, шпинат, капуста савойская.

“корневые”- Цикорий, картофель, лук- порей, морковь, пастернак, редис, свекла, скорцонера, сельдерей корневой, лук.

Если нет желания включать в севооборот цветы, этот участок можно использовать под ранний картофель.

Автор: Молдаков О.Р., Директор, Санкт-Петербургска Служба Содействия Фермерам.

Гуминовые препараты – верное средство повышения плодородия

Н. Остапчук

Плодородие каждой почвы определяется содержанием в ней гумуса. Гумус – это совокупность органических веществ почвы. Если разговор идет о почве, способной родить и обладающей плодородием, то «безгумусной почвы» не бывает.

А вот много или мало гумуса в почве конкретной, это уже другое дело. Если нет гумуса, то это не почва, а горная порода.

Основным источником гумусовых веществ почвы являются остатки животных, растений и корневые выделения растений в процессе жизнедеятельности. Все органические вещества почвы подвержены микробиологическим процессам, таким как разложение, гниение, тление и брожение. Когда проходят процессы разложения органических веществ, то в почву поступает целый ряд органических соединений, таких как белки, углеводы, жиры, эфирные масла, смолы и т.д. Весь этот комплекс подвергается дальнейшему процессу превращений, основными из которых являются: МИНЕРАЛИЗАЦИЯ и ГУМИФИКАЦИЯ.

Продуктами минерализации являются углекислый газ, вода и элементы питания растений в виде солей. Для нормального роста и развития растениям надо 16 химических элементов, которые растения частично получают от разложения органических веществ и вносятся в виде минеральных удобрений. Их в виде ионов используют растения, как пищу.

Продуктами гумификации являются гумусовые вещества, которые не свободны, а находятся в различных связях с минеральной частью почвы и представлены комплексом органо-минеральных соединений. К основным гумусовым веществам относятся гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины.

Гуминовые кислоты – это наиболее ценная часть гумуса, играющая важную роль в структуризации почвы. Гуминовые кислоты – это группа высокомолекулярных химических соединений, состоящих из гуматов калия, натрия и аммония. Сами гуминовые кислоты растениями не используются, они улучшают структуру почвы, её водно-воздушные свойства, помогают удерживать макро и микроэлементы, органо- минеральные вещества. Они, как стимуляторы, ускоряют рост растений, стимулируют образование ферментов, повышают устойчивость к засухе, заморозкам, радиации. Это сильнейший адаптоген и помогает растениям при стрессе.

Основные функции гуминовых кислот:

– НАКОПИТЕЛЬНАЯ. В форме гуминовых кислот удерживаются большинство элементов питания растений. Так 98% почвенного азота связано с гуминовыми кислотами, 50% фосфора, а так же калий, кальций, железо, магний и все другие микроэлементы;

– ТРАНСПОРТНАЯ. Образуют водорастворимые органо-минеральные соединения, определяют минеральный состав, а также доступность для растений ионов из минеральных соединений. Они переводят конверсионное железо и множество других элементов в формы, более доступные для растений;

– РЕГУЛЯТОРНАЯ. На богатых кальцием почвах стабилизируют РН почвы, наличие кислорода, углекислого газа, а так же цвет почвы, от которого зависит тепловой режим. Действуя как гормон роста, они ускоряют обмен веществ у растений, деление клеток и развитие мощной корневой системы;

– ПРОТЕКТОРНАЯ. Обеспечивают защиту почвенной микрофлоры от переувлажнения, высушивания, связывают избыток удобрений. Попадая в почву, гуматы связывают в нерастворимые формы свинец, хром, ртуть, остатки ядохимикатов, радионуклеиды и другие экологически опасные отходы. Они обладают свойством задерживать питательные вещества в зоне корней и выдавать растениям по мере необходимости. Гуматы не заменяют удобрения, а усиливают их действие.

Плодородие каждой почвы определяется содержанием в ней гумуса, главным действующим компонентом которого, как уже подчеркивалось ранее, являются гуминовые кислоты. Содержание гумуса в почве должно быть 6-10% или 3-5 тонн на каждых 100 кв.м., или сотке. Такое содержание отмечалось прежде в ранее знаменитых черноземах юга России. Но, к сожалению это не распространяется на почвы ПРИМОРЬЯ, в наших почвах гумуса не более 2-3%.

Гуминовые кислоты, переведённые в соли натрия, калия, называются гуматами. Гуматы многократно увеличивают биологическую активность гуминовых кислот. Если гумус – основа плодородия почвы, то гуматы – концентрат его жизненной силы. Гумат – это экологически чистый природный стимулятор роста и развития растений.

Учитывая недостаточное количество гумуса в наших почвах, приходится нашим огородникам искусственно поднимать плодородие почвы внесением органических удобрений, таких как навоз, перегной, торф, компост, опилки, биогумус и многое другое. Для этого нужны запасы органики и средства на транспортировку, внесение, возможно и приобретение. Другие пытаются выращивать сидераты на своём участке и заделывать их в почву рано весной – озимую рожь, горчицу, овёс с горохом, позже – сою, овёс и другое.

Основу плодородия – гумус – успешно заменяют водорастворимые гуматы. Вместо 60 кг перегноя можно внести 6 кг биогумуса или 40-60 г гумата. Результат будет тот же или значительно выше. 1-2 кг гумата обеспечат обильный урожай весь сезон на 6 сотках. Для балкона, лоджии достаточно 100– 200 г гумата на весь год. Их вводят малыми дозами, но постоянно в течение сезона. Гуматы усваиваются растениями не тольо через корневую систему, но и непосредственно через листья.

Для сокращения времени превращения навоза в перегной, а зелёной массы в компост, достаточно добавить туда гумат и он простимулирует развитие всех видов микроорганизмов.

Гуматы есть в разных типах почв, торфе, донных отложениях, но больше всего в старых, выветрившихся углях. Источником получения гуматов в основном является недорогой, окисленный бурый уголь, не представляющий интереса для энергетики. В некоторых углях содержание гуминовых кислот превышает 60%. Наличие в стране доступного сырья, современных технологий производства, многолетнего положительного опыта по применению обеспечивает возможность быстрого роста урожайности и производства сельскохозяйственной продукции без значительных материальных, финансовых и трудовых затрат.

Применение гуматов на всех стадиях развития растений, начиная с замачивания семян, клубней, луковиц, внесения в почву, полива или опрыскивания при пересадке и во время роста, повышает урожай если не в 2 раза, то по крайней мере на 70%. Улучшается качество, на 7– 12 дней ускоряется период вегетации, улучшаются свойства и структура почвы.

При сбалансированном обеспечении растений элементами питания земляника после применения гуматов поражает обилием цветоносов, урожайностью и величиной ягод. Две горсти гумата в посадочную яму под грушу или яблоню, и дерево с сильно обрубленными корнями хорошо приживается, а с 3-го года начинает интенсивно плодоносить. Лучше использовать гуматы калия – проверено!

Использовать гуматы лучше не более 5 раз за сезон, начиная с замачивания семян на 10-11 часов, или клубней, луковиц, клубнелуковиц на 3-6 часов, поливах при пикировке, высадке рассады в грунт, потом еще 2-3 раза в период интенсивного роста, полива или добавления в различные растворы удобрений и ядохимикатов при опрыскивании, примерно до 1 августа. Эффективность гуматов увеличивается при комплексном их применении с микроэлементами, в виде баковых смесей с пестицидами, а так же в виде оболочек гранулированных азотных и других удобрений.

Гуматы повышают энергетику клетки растения, что способствует образованию хлорофилла, сахаров и других важных для жизнедеятельности растений продуктов, регулируют обмен веществ. Они препятствуют накоплению нитратов, избирательно повышают проницательность клеточной мембраны для ионов калия. Помогают растениям более полно взять из почвы питательные вещества.

Развести гуматы до рекомендуемых наукой концентраций практически невозможно, так как в исходных растворах концентрация часто колеблется. Допускаются отклонения от нормы, но большой излишек гуматов – однозначно вреден.

Н. Остапчук, агроном.

1.1. Биологические особенности ячменя

Продуктивность ячменя в значительной степени определяется его биологическими особенностями. Ячмень культура короткого периода развития. Вегетационный период его в Нечерноземной зоне колеблется в пределах 90-100 дней. Ячмень является холодостойкой культурой. Семена ячменя могут прорастать при температуре 1-2 0 С и дают дружные всходы при температуре 4-5 0 С. Отрицательные температуры во время прорастания вредно сказываются на дальнейшем росте растений. В фазу кущения наиболее благоприятна температура 10-12С .В последующий период (до фазы колошения оптимальная температура 15-17С .В период наливания и созревания зерна ячменя легче переносит высокие температуры. Температура ниже 13-14 0 С тормозят развитие растений. Ячмень наиболее засухоустойчивая культура. Семена ячменя при прорастании нуждаются в меньшем количестве воды (48-65% от массы зерна), чем семена других лаков . После появления всходов из-за слабого развития корневой системы требует большого количества влаги. Максимальное количество воды растения расходуют в фазу кущения - трубкования.

Недостаток влаги в тот период вызывает увеличение числа бесплодных цветков.[15]

Несмотря на высокую приспособленность ячменя к различным условиям возделывания, он очень требователен к почвенному плодородию. В Нечерноземной зоне наиболее пригодны суглинистые почвы. На лёгких песчаных и супесчаных почвах ячмень растет плохо.

При возделывании ячменя на дерново-подзолистых почвах предпочтительны поля, где рН=6-6.5, гумуса содержание не менее 2%, подвижного фосфора и обменного калия 15-20мг/100 г почвы. При допосевном внесение полного минерального удобрения на таких участках урожайность интенсивных сортов может достигать 5,5т /га. [6]

Ячмень развивается быстро, период вегетации. Он начинает использовать питательные вещества сразу после появления всходов наиболее быстро использовать азот и калий, а фосфор используется медленными темпами. Так, к выходу в трубку используется основная часть калия (87%) и азот (74%) от общего выноса, а к периоду максимума (в фазу колошения) - весь азот и калий. Хороший фосфорный режим необходим до конца вегетации. [39]

Климатические условия Нечерноземной зоны в основном благоприятны для нормального роста ячменя. Однако отклонения погоды от нормы в отдельные годы приводит к значительным колебаниям урожая. Высокие урожаи ячменя при внесении удобрения в зоне формируются при среднесуточной температуре воздуха в период посев-кущение в пределах 13-15 0 С , достаточном (80-100 мм) количеством осадков в период интенсивного роста и умеренном увлажнении во время налива зерна (50-60 мм осадков в июле). [16]

1.2. Влияние удобрений на урожай и качество ячменя

В Нечерноземной зоне наиболее распространена комбинированная система удобрений. В ней минеральные удобрения и известковые материалы сочетаются с применением в севообороте подстилочного навоза, торфонавозных компостов и зеленых удобрений. Внесение физиологически кислых минеральных удобрений на дерново-подзолистых почвах под культуры, требовательные к реакции среды, отрицательно влияет на урожай.

Известкование меняет режим питания, что в свою очередь, изменяет условия эффективного использования удобрений. До посева ячменя на кислых почвах проводят известкование, которое дает прибавки не менее 3-5 ц/га зерна. Известь вносят под зябь или перепашу в полных дозах ( по величине гидролитической кислотности) в форме доломитовой муки или других форм. [25]

Правильное применение удобрений является средством улучшения питания растений и повышения урожая ячменя.

В нашей стране и а рубежом внесение навоза и других органических удобрений, непосредственно под ячмень практикуют довольно редко. Ячмень главным образом возделывают в полевых севооборотах. Он использует последействие органических удобрений, внесенных под предшествующие культуры . При последействие умеренных норм навоза (8-10т] в среднем а год урожай ячменя увеличивалась на 6-10 ц/га и более, белковость, как правило , не изменялась. [2]

При устранении избыточной кислотности почвы и внесении фосфорно-калийных удобрений в большинстве почвенно-климатических зон страны наибольшее влияние на урожай, белковость и другие показатели качества зерна ячменя оказывают азотные удобрения. Потому в настоящее время ,когда проблема качества зерна ячменя стоит особенно остро, большое внимание уделяют азотным удобрениям : выявляют оптимальные нормы, формы, сроки и способы их внесения.

При благоприятных погодных условиях внесение умеренных норм (40-60кг/га) азотных удобрений может повысить урожай зерна ячменя на 10-15 ц/га.

Однако такие нормы азотных удобрений повышают главным образом величину урожая, а на содержание белка они влияют слабо. Увеличение белковости, как правило, не превышает 1-1,5%. Резко поднять белковость зерна ячменя, что особенно важно при кормовом его использовании, возможно только при применении повышенных и высоких норм азотных удобрений.

Так, оптимальные нормы азотных удобрений для Белоруссии, а также для Центрального, Волго-Вятского районов Нечерноземной зоны, производящие значительное количество зерна ячменя, при погодных условиях, близких к среднемноголетним, находится в пределах 80-120 кг/га. [13]

При среднегодовых нормах азотных удобрений 90-120 кг/га на фоне фосфорно-калийных удобрений содержании белка повышалось на 4-5%, что составляло в среднем 50 % от исходного содержания его в контрольном варианте ( без удобрений). [23]

В исследованиях Л. Д. Детковской и Е. М. Лимантовой установлено, что формирование урожая зерна ячменя на уровне 36-38 ц/га в благоприятные годы возможно на среднеокультуренной почве при внесении N 60. В условиях засухи такой урожай был получен только на хорошо окультуренных почвах при внесении N 120. [11]

Действие азотных удобрений более полно проявляется на фоне фосфорно-калийных удобрений. Ячмень хорошо отзывается на внесение полного минерального удобрения почти во всех почвенно-климатических зонах нашей страны, о чем свидетельствуют результаты многочисленных опытов. [30]

Фосфорные и калийные удобрения оказывают положительное влияние на ячмень на почвах с низким содержанием подвижных форм фосфора и калия; одностороннее внесение азотных удобрений на таких почвах неэффективно.

Так, в опытах проведенных на кислой дерново-подзолистой почве Московской области, длительное одностороннее внесение азотных удобрений снижало белковость зерна ячменя ; при дополнительном внесении фосфорных удобрений она достигла прежнего уровня. [37]

Из фосфатов на дерново-подзолистых почвах хорошо действуют суперфосфаты, суперфос, а также эффективные полифосфорные удобрения. [14]

Использование растениями калия и удобрений в значительной степени зависит от обеспеченности азотом и фосфором. В опытах В. И. Никитишена, на неудобренном фоне посевами усваивалось 50%, на фоне азотного и фосфорного удобрения - 96% внесенного калия. [26]

Таким образом, высокий уровень азотного питания ячменя предполагает необходимость увеличения также и дозы калийного питания.

Л. П. Обручникова изучала урожайность ячменя в стационарном кормовом севообороте в зависимости от фона почвенного. Получение в опытах данные позволили сделать выводы о том, что высокое содержание гумуса в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве обеспечивает более высокую и стабильную по годам урожайность ячменя. [28]

Выводы:

        На урожай и качество зерна ячменя наибольшее влияние оказывают азотные удобрения. Дозы азота должны дифференцироваться в зависимости от почвенно-климатических условий, агротехники, сортовых особенностей.

        При низком содержании подвижного фосфора и обменного калия в почве фосфорно-калийные удобрения повышают урожай и качество зерна ячменя.

        Величина и качество урожая ячменя зависят от уровня плодородия почвы.

        При более высоком уровне плодородия почвы повышается урожай и белковость зерна ячменя.

        Получение высокого урожая картофеля зависит от содержания в почве гумуса и подвижных форм фосфоры и калия. Проблема поддержания бездафицитного баланса гумуса решается по-разному, в зависимости от зоны.

        Большой эффект достигается при совместном внесении органических и минеральных удобрений под картофель. Причем дозы удобрений устанавливаются в соответствии с запасом питательных веществ в почве.

        На прибавку урожая от минеральных удобрений влияет окультуренность почв, агротехника, а также сортовые особенности картофеля.

        Недостаток фосфора и калия отрицательно сказывается на формировании урожая клубней картофеля, так как нарушает обмен веществ и угнетает растение.

        Высокие дозы сезонных удобрений снижают крахмалистость клубней.

.13. Технология возделывания ячменя в хозяйстве

Место в севообороте.

Одно из условий, обеспечивающих нормальное развитие ячменя, – правильный подбор предшественников.

Хорошими предшественниками для ячменя являются – многолетние травы (клевер), пропашные (картофель), зернобобовые (горох, вика).

В данной технологии прелагается сеять ячмень по пропашной культуре (картофель).

В звене севооборота:

1. Озимая рожь

2. Ячмень

3. Картофель

4. Ячмень

5. Овес + многолетние травы

6. Многолетние травы 1-го года

7. Многолетние травы 2-го года

Система обработки почвы.

При правильном выборе способа обработки почвы под ячмень и качественном ее проведении улучшается водный, воздушный, питательный и температурный режим почвы. Обработка почвы под ячмень подразделяется на основную и предпосевную.

Основная обработка заключается в глубоком рыхлении почвы. Для данной обработки используются глубокорыхлители КПГ-250А (КПГ-2-150). Глубокое рыхление играет почвозащитную роль и применяется в районах подверженных ветровой эрозии. Рыхление проводится после уборки предшествующей культуры, в конце сентября.

Для того чтобы высевать семена на требуемую глубину необходимо провести предпосевную обработку почвы. Предпосевная обработка начинается с боронования, цель которого закрытие влаги. Боронование проводится боронами БЗСС-1, как только можно приступить к полевым работам, а это 25 апреля для нашей зоны.

Следующая операция – предпосевная обработка комбинированным агрегатом РВК-3,6. Его назначение рыхление, дробление глыб, выравнивание и уплотнение верхнего слоя почвы. Операция проводится непосредственно в день посева или за день до него.

Внесение удобрений.

Ячмень очень хорошо отзывается на удобрения, поэтому для получения высоких и устойчивых урожаев ячменя необходимо правильно использовать удобрения.

Органические удобрения непосредственно под ячмень не вносятся. Их вносят под предшествующую культуру и ячмень использует последействия. В данном случае это не стало исключением. Вносили полуперепревший навоз в количестве 30 и 60 т/га под картофель, дополнительно рекомендуется вносить минеральные удобрения. Дозы минеральных удобрений были предложены по опытным данным. Вносили диамофос и дополняли аммиачной селитрой. Доза вносимых минеральных удобрений. Удобрения вносились весной перед предпосевной обработкой комбинированным агрегатом РВК-3,6, и агрегатом РУМ-4.

Подготовка семян к посеву.

Для обеззараживания семян ячменя от возбудителей грибных и бактериальных болезней их протравливают.

Семена протравливают препаратом ТМТД, 80% с.п. с нормой расхода 2 кг на 1 т. для этого используют машину ПС-10.

Протравливание проводится непосредственно в день посева.

Посев.

Посев – один из наиболее важных приемов в технологии возделывания ячменя. Своевременный посев – важный фактор получения высоких урожаев ячменя.

В данной технологии предполагается провести посев 5 мая. Способ посева – узкорядный. Посев производится сеялкой СЗУ-3,6.

Посев проводится на глубину 2-3 см. Это обеспечивает хорошую полевую всхожесть.

Уход за посевами

После посева проводят боронование. Боронуют посевы поперек рядков или по диагонали. Обычно для этого применяют бороны БЗСС-1. Боронования применяют во избежание образования почвенной корки.

Следующей операцией по уходу за посевом является борьба с болезнями и вредителями. В основном большой вред наносится вредителями. Для этого в фазу всходы-колошение проводят опрыскивание инсектицидом с нормой расхода 2 л/га. Операция проводится с помощью машины ПОМ-630.

Уборка.

Уборку ячменя проводят в фазу полной спелости. Эту операцию необходимо провести вовремя, иначе произойдут большие потери в сборе урожая. Способ уборки – однофазный, производится комбайном СК-5 в сжатые сроки.

Для недопущения потерь и повреждения зерна необходимо не допустить осыпания и подрезания полеглых стеблей.

После уборки зерна на поле остается солома которую необходимо убрать. Для этого можно использовать прессование и агрегат ПРП-1,6, который образует рулоны. Затем эти рулоны отвозят к месту их хранения.

Доработка зерна.

Все зерно поступающее после обмолота имеет повышенную влажность. Также в зерне имеются различные примеси: семена сорняков, частички соломы и другие примеси. Для этого зерно поступает на зерноочистительный сушильный комплекс КЗС-20Б. Здесь зерно очищается от примесей и досушивается, после чего закладывается на хранение.

Хранение зерна.

Зерно хранится россыпью в нескольких хранилищах. Влажность зерна на 2,5% ниже критической, это необходимо для длительного хранения.

Реализация продукции.

Зерно ячменя предназначено частично для корма скоту, т.е. выращивалось на фуражные цели. Часть зерна остается в виде посевного материала.

Остальное зерно реализуется различным предприятиям или частным лицам.

3.14. Экологическая экспертиза

В связи с интенсификацией земледелия происходит усиленное антропогенное воздействие на почву, растения, воды внутреннего и поверхностного стояков вследствие применения средств химизации, выбросов в атмосферу промышленными предприятиями, увеличения давления на почву мощной техникой, увеличение количества обработок и других факторов. Все это создает опасность накопления в растительной продукции, почве, водах токсичных веществ и соединений. Охрана почв приобретает особо важное значение, так как именно она принимает на себя давление выбросов и отходов, выполняет роль буфера и детоксиканта. Почва аккумулирует тяжелые металлы, пестициды, углеводороды и другие химически загрязненные вещества, предупреждая их поступление в природные воды и очищая атмосферный воздух. В почве многие химические элементы могут быть трансформированы в безвредные или же они интенсивно обезвреживаются минеральными и органическими веществами почвы, что резко снижает из доступность растениями и общий уровень токсичности. Наибольшей буферной способностью снижать токсические свойства загрязнения обладает почва с высоким содержанием гумуса, тяжелым мехсоставом, высокой емкостью поглощения, богатая карбонатами. Сопротивляемость почв к загрязнению также определяется водным режимом, водорастворимостью, преобладанию восходящих или нисходящих токов влаги и т.п. Для оценки устойчивости почв к загрязнению необходимо рассчитать коэффициент окультуренности.

“Окультуренность” – степень соответствия свойств и режимов почвы требованиям культурных растений. Она определяется рядом показателей, а именно:

        содержанием гумуса в почве, %

        содержанием подвижных фосфора и калия, мг/100г почвы

        кислотность, рН сол

Проведем расчет коэффициента окультуренности по вариантам опыта:

I фон “Контроль”

U отн.гум =(2,2-0,5)/(2,5-0,5)=0,85

U отн.к =(15,5-2)/(30-2)=0,48

U отн.р =(22,7-2)/(24-2)=0,94

U отн.рН =(5,61-3,5)/(6-3,5)=0,84

U ок =( 0,85+ 0,48+ 0,94 +0,84)/4= 0,78

К ок = 0,36+0,75*0,78-0,11*0,78 2 =0,88

I фон “NPK”

U отн.гум =(2-0,5)/(2,5-0,5)=0,75

U отн.к =(12,2-2)/(30-2)=0,36

U отн.р =(24,6-2)/(24-2)=1,0

U отн.рН =(5,62-3,5)/(6-3,5)=0,84

U ок =( 0,75+ 0,36+ 1 +0,84)/4= 0,74

К ок = 0,36+0,75*0,74-0,11*0,74 2 =0,86

I фон “Навоз”

U отн.гум =(2,5-0,5)/(2,5-0,5)=1

U отн.к =(26,3-2)/(30-2)=0,88

U отн.р =(22,8-2)/(24-2)=0,95

U отн.рН =(5,8-3,5)/(6-3,5)=0,92

U ок =( 1+ 0,88+ 0,95 +0,92)/4= 0,94

К ок = 0,36+0,75*0,94-0,11*0,94 2 =0,88

I фон “Навоз + NPK”

U отн.гум =(2,2-0,5)/(2,5-0,5)=0,7

U отн.к =(22,7-2)/(30-2)=0,74

U отн.р =(20,5-2)/(24-2)=0,84

U отн.рН =(5,6-3,5)/(6-3,5)=0,84

U ок =( 0,7+ 0,74+ 0,84 +0,84)/4= 0,78

К ок = 0,36+0,75*0,78-0,11*0,78 2 =0,88

II фон “Контроль”

U отн.гум =(3,5-0,5)/(2,5-0,5)=1

U отн.к =(13,2-2)/(30-2)=0,4

U отн.р =(16,8-2)/(24-2)=0,67

U отн.рН =(6,26-3,5)/(6-3,5)=1

U ок =( 1+ 0,4+ 0,67 +1)/4= 0,77

К ок = 0,36+0,75*0,77-0,11*0,77 2 =0,87

II фон “NPK”

U отн.гум =(3-0,5)/(2,5-0,5)=1

U отн.к =(13-2)/(30-2)=0,4

U отн.р =(21,1-2)/(24-2)=0,87

U отн.рН =(6,1-3,5)/(6-3,5)=0,84

U ок =( 1+ 0,4+ 0,87 +0,84)/4= 0,82

К ок = 0,36+0,82*0,78-0,11*0,82 2 =0,9

II фон “Навоз”

U отн.гум =(3,3-0,5)/(2,5-0,5)=1

U отн.к =(11,8-2)/(30-2)=0,55

U отн.р =(19,8-2)/(24-2)=0,81

U отн.рН =(5,61-3,5)/(6-3,5)=1

U ок =( 1+ 0,55+ 0,81 +1)/4= 0,79

К ок = 0,36+0,75*0,79-0,11*0,79 2 =0,9

II фон “Навоз + NPK”

U отн.гум =(2,6-0,5)/(2,5-0,5)=1

U отн.к =(11-2)/(30-2)=0,32

U отн.р =(21,4-2)/(24-2)=0,88

U отн.рН =(6,2-3,5)/(6-3,5)=1

U ок =( 1+ 0,32+ 0,88 +1)/4= 0,8

К ок = 0,36+0,75*0,8-0,11*0,8 2 =0,89

Из проведенной оценки плодородия почв опытного участка кафедры агрохимии и почвоведения, следует, что почвы на всех делянках имеют высокую степень окультуренности от0,86 до 0,97. Нужно отметить высокое содержание гумуса, хорошую кислотность почв и содержание фосфора. В тоже время необходимо отметить низкое содержание калия в почвах, и дальнейшее окультуривание почв необходимо связать с разработкой систем мер по улучшению калийного питания растений..

Применение минеральных удобрений в сельском хозяйстве направлено на повышение содержания в почве элементов питания растений для повышения урожайности. Однако часто удобрения вносят в количествах , не сбалансированных с потребляемым растениями, поэтому они становятся мощным источником загрязнения почв, сельскохозяйственной продукции, пойменных грунтовых вод, а также естественных водоемов, рек и атмосферы. Применение избыточных количеств минеральных удобрений может иметь следующие негативные последствия:

Во-первых, длительное внесение удобрений изменяет свойства почв. Применение физиологически кислых удобрений увеличивает кислотность почвы, ведет к значительным потерям гумуса в некоторых пахотных почвах.

Во-вторых, внесение больших количеств азотных удобрений приводит к загрязнению почв, продукции и пресных вод нитратами, а атмосферу – оксидами азота. То же касается и фосфорных удобрений. Неактивное воздействие обусловлено тем, что сельскохозяйственные растения используют только часть питательных элементов, содержащихся в удобрениях.

В-третьих, минеральные удобрения служат источником загрязнения почв тяжелыми металлами. Существенное количество тяжелых металлов попадает в почву с органическими удобрениями. Кроме того , фосфорные удобрения источник загрязнения почв естественными радионуклидами – ураном, торием, радием и др.

В-четвертых, минеральные и органические удобрения, как источник загрязнения почв тяжелыми металлами могут изменить подвижность последних в почве и , следовательно, доступность их растениями. Одновременно увеличивается поток миграции металлов в аккумулятивные ландшафты и гидрографическую сеть.

Для контроля за содержанием тяжелых металлов в почве, существует ПДК и ОДК тех или иных элементов, превышение которых приводит к загрязнению почвы, сельскохозяйственной продукции и вод, в количествах, которые негативно отражаются на здоровье людей, животных, могут изменить равновесие данной экосистемы. Первоочередному контроля подвергаются почвы на содержание радионуклидов Cd, Hg, Pb, во вторую очередь контролируют содержание Ni, Mn, Cr и других элементов.

Теперь необходимо рассчитать вносимые удобрениями на опытный участок тяжелые металлы.

Таким образом, примененные на опытном поле кафедры агрохимии системы удобрений, мало токсичны. Привносит в почву очень незначительное количество тяжелых металлов, что способствует их столь незначительному накоплению в почве, которое не может повлиять на их естественное природное содержание в течении сотен лет, не нарушая баланса элементов. Но, несмотря на это, за содержанием Cd, Hg, Pb и Mn, так как с удобрениями идет пополнение этими элементами наиболее интенсивно.

Нами проведены расчеты поступления тяжелых металлов в почву с изучаемыми системами удобрений (таб.3.14.1, таб. 3.14.2, таб. 3.14.3). На основании предоставленных расчетов можно констатировать, что при всех системах удобрений за ротацию севооборота поступление тяжелых металлов значительно ниже ОДК. Самое низкое поступление тяжелых металлов прогнозируется по минеральной системе удобрения, несколько выше органической, органо-минеральная система по поступлению тяжелых металлов занимает промежуточное значение.

.

Таблица 3.14.1

Таблица 3.14.2

Таким образом, минеральные и органические удобрения могут повышать содержание тяжелых металлов в почве. Поэтому необходим строгий контроль за их содержанием и поступлением в почву

Таблица 3.14.3

3.15. Экономическая и энергетическая оценка эффективности различных систем удобрений

Таблица 3.15.1

Экономическая эффективность различных систем удобрений при возделывании ячменя

Из расчетов таблицы 3.15.1 видно, что наибольшая экономическая эффективность наблюдается по вариантам первого фона с минеральной и органо-минеральной системой удобрений. Рентабельность по этим вариантам составила 98.72% и 100.4% соответственно.

По второму фону экономическая эффективность сохранилась за минеральной системой, а так же наблюдалась на варианте с органической системой удобрений. Рентабельность на этих системах составила 190,3% и 149,26%.

Таблица 3.15.2

Энергетическая оценка возделывания ячменя

Из анализа энергетической оценки возделывания ячменя видно, что наиболее эффективной является минеральная система на втором фоне.

При содержании энергии в продукции, полученной с 1га 32,99 ГДж, технологическая энергоемкость равна 4,56 ГДж на 1 ц продукции.

От содержания энергии в продукции и энергетических затрат зависит величена энергетического КПД. Содержание энергии намного больше затрат, коэффициент трансформации энергии высокий, производительность труда составила 3,20 ц/чел.- час.

Все показатели минеральной системы удобрений по первому фону отличаются от показателей минеральной системы по второму фону, хотя минеральный удобрения влияют на все показатели энерго - экономической эффективности одинаково. Эти отличия связаны с уровнем урожайности на разных фонах. На них наблюдается сопоставимая зависимость от содержания гумуса в почве по фонам.

В заключение можно сказать, что вариант с внесением N P K по второму фону является как энергетически, так и экономически эффективным.

5. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1.       На дерново-подзолистой легкосуглинистой почве опытного поля КГСХА влияние изучаемых систем удобрений и фонов почвенного плодородия на урожай и качество культур отраслевого севооборота было неоднозначным.

2.       Более высокий урожай картофеля получен по минеральной и органо-минеральной системам удобрения, как по первому так и по второму фону, соответственно 195,45 – 184,74 и 195,5 –195,04 ц/га. Меньшую эффективность органической системы удобрения можно объяснить слабую доступность растениям азота навоза, по сравнению с минеральными удобрениями.

3.       При высоком содержании гумуса по фону 2 содержание сухого вещества в клубнях картофеля было выше, чем при низком содержании гумуса – фон 1.

4.       Нашими исследованиями установлено, что в вариантах с органической системой удобрений в клубнях картофеля повышалось содержание крахмала, как по первому, так и по второму фону. В вариантах с минеральной системой удобрений содержание крахмала снижалось.

5.       Все изучаемые системы удобрений оказывали положительное воздействие на товарность клубней. Выход товарных клубней на обоих фонах составил от 74,5 до 77,2 %.

6.       Содержание нитратов в клубнях картофеля находилось в зависимости от систем удобрения, и было ниже ПДК. Более низкое содержание нитратов было в варианте с органической системой удобрения, как по фону 1, так и по фону 2, а более высокое – в вариантах с минеральной системой удобрения.

7.       На урожайность ячменя положительно влияли все системы удобрений, однако более высокий урожай обеспечивала минеральная система удобрения, как по первому фону, так и по второму фону. Следует отметить, что ячмень по сравнению с картофелем оказался более отзывчивым на высокое содержание гумуса в почве, т.к. по фону 2 урожайность ячменя во всех вариантах выше, чем по фону 1.

8.       Все изучаемые в опыте системы удобрений положительно влияют на структуру урожая ячменя, однако более высокая продуктивная кустистость, а также масса 1000 семян выше по минеральной системе удобрений.

9.       Анализ экономической эффективности различных систем удобрений показал, что себестоимость продукции по всем трем системам удобрений ниже, чем в варианте без удобрений, особенно по фону 2, по которому получена и более высокая рентабельность.

10.   Экономическая экспертиза проведенная нами, показала, что все изучаемые системы положительно влияют на окультуривание почвы. Поступление тяжелых металлов в почву незначительное.

11.   Энергетическая оценка возделывания ячменя выявила более высокую эффективность минеральной системы удобрения на втором фоне .

Предложения производству .

Для получения высоких урожаев и с учетом высокой стоимости минеральных удобрений для хозяйств Костромской области можно рекомендовать органо-минеральную систему удобрений на почвах с низким содержанием гумуса. На почвах с высоким содержанием гумуса эффективной системой удобрений может быть минеральная.

6. БИБЛИОГРАФИЯ

Органические удобрения содержат азот, фосфор, калий, кальций и другие элементы питания растений, а также органическое вещество, которое положительно влияет на свойства почвы.

Органические удобрения состоят из веществ животного и растительного происхождения, которые, разлагаясь, образуют минеральные вещества, при этом в приземный слой выделяется диоксид углерода, необходимый для фотосинтеза растений. Кроме того, органические удобрения благотворно влияют на водное и воздушное питание растений, способствуют развитию почвенных бактерий и микроорганизмов, которые живут в симбиозе с корнями овощных культур и помогают им получить доступные питательные элементы. К органическим удобрениям относят навоз, торф, компост, птичий помет, перегной и другие материалы.

[править] Виды органических удобрений

Навоз

Это наиболее ценное органическое удобрение. В навозе разных животных в среднем содержится (%): воды 75, органического вещества 21, общего азота .0,5, усвояемого фосфора 0,25, окиси калия 0,6. Качество навоза зависит от вида животного, его корма, подстилки и способа хранения. Так, при кормлении свиней используют много концентратов, поэтому навоз отличается высоким содержанием азота, а в рационе жвачных животных присутствуют грубые корма — в их навозе больше калия.

Лучший подстилочный материал для навоза — верховой слаборазложившийся торф, однако чаще используют солому или опилки. Конский навоз на соломистой подстилке незаменим на холодных глинистых почвах. Его лучше всего использовать в качестве биотоплива для парников. Навоз крупного рогатого скота согревается хуже, чем конский, так как в нем содержится больше воды. Но этот навоз незаменим на легких почвах. Свиной навоз отличается кислой реакцией, при его использовании надо добавлять известь. В кроличьем навозе обнаружены все необходимые для растений вещества. Его ценность увеличивается при смешении с навозом других животных и птичьим пометом. Навоз нутрий по химическому составу и физическим свойствам резко отличается от навоза других животных, поэтому его можно использовать только в перебродившем виде, а еще лучше добавлять в компосты. Компостную кучу можно периодически поливать насыщенным раствором навоза нутрий, но чтобы предотвратить потери азота, необходимо добавлять суперфосфат (1,5—2 кг на 100 кг компоста). Весной следующего года такой компост можно вносить в почву.

Различают четыре стадии разложения навоза. У слаборазложившегося (свежего) цвет и прочность соломы изменяются незначительно. Вода при его промывании приобретает красноватый или зеленый оттенок. У полупревшего навоза солома становится темно-коричневой, теряет прочность и легко разрывается. Водный раствор темного цвета. Навоз в этой стадии теряет 30 % первоначальной массы. Перепревший навоз представляет собой черную мажущую массу. Солома разлагается полностью, навоз теряет 50 % массы. Перегной — рыхлая землистая масса. В этой стадии разложения потери первоначальной массы достигают 75 %.

Навоз в стадии меньшего разложения вносят осенью, большего — весной. Свежий навоз использовать нежелательно. Если навоза недостаточно, то его целесообразно вносить в меньших дозах, но на большую площадь, например в лунки. На холодных почвах навоз заделывают на глубину 10—15 см так, чтобы сверху он был прикрыт землей, на теплых, быстро просыхающих — на полную глубину обрабатываемого слоя. Навозная жижа (жидкая часть навоза крупного рогатого скота) — азотно-калийное удобрение. Из-за малого содержания фосфора в навозную жижу полезно добавлять суперфосфат (15 г на 1 л). Это удобрение используют для жидких подкормок, для чего его разбавляют водой [1:(4...5)], а также для приготовления торфонавозного компоста. Коровяк (водный настой коровьего кала) довольно часто применяют для жидких подкормок, разбавляя водой (1:6 или 1:10). Раствор обычно готовят в деревянной посуде. Если раствор оставляют для брожения, то из него быстро улетучивается азот, поэтому перед употреблением добавляют сернокислый аммоний (10—20 г на 10 л).

[править] Птичий помет

По химическому составу птичий помет относится к числу лучших видов органических удобрений. Наиболее ценным считается куриный и голубиный помет, менее ценным — утиный и гусиный. При частом внесении помета в почве накапливается азот в нитратной форме, поэтому данное удобрение лучше заделывать осенью, равномерно распределяя по всей площади. Но наиболее эффективен птичий помет при использовании в жидких подкормках. Для приготовления раствора емкости наполовину заполняют пометом, затем заливают водой, закрывают крышкой и настаивают 3—5 сут. Далее раствор вторично разбавляют водой (1:10).

[править] Торф

В торфе содержится немного доступных для растений питательных элементов, но зато он увеличивает содержание гумуса и улучшает структуру почвы. Темный цвет торфа способствует поглощению тепла и быстрому прогреву почвы.

По степени разложения различают несколько видов торфа. Верховой отличается слабой степенью разложения растительных остатков и высокой кислотностью. Низинный характеризуется высокой степенью разложения и меньшей кислотностью. Переходный торф занимает промежуточное положение между ними.

Торф собирают в болотах, потом раскладывают для проветривания или закладывают в компостную кучу. Вносят торф в любое время года, даже зимой по снегу. Но нельзя забывать, что к нему необходимо добавлять известь. На огороде торф лучше всего добавлять в компосты, а также в почвенные смеси для выращивания рассады и защищенного грунта.

[править] Ил

Ил накапливается на дне прудов, озер, рек. В нем много перегноя, азота, калия и фосфора. После непродолжительного проветривания ил можно успешно использовать на песчаных почвах (3— 4 кг на 1 м2).

[править] Фекалии

Фекалии — это нечистоты уборных. Они богаты минеральными веществами, которые легко усваиваются растениями. Однако фекалии, находящиеся в выгребных ямах, быстро разлагаются, из них быстро улетучивается азот. Для лучшего сохранения азота на дно выгребной ямы насыпают торф слоем 20—25 см. Затем фекалии еженедельно переслаивают небольшим количеством торфа. В результате не только сохраняется азот, но и исчезает зловонный запах. Перед применением в качестве удобрения фекалии компостируют, чтобы обеззаразить от глистов, яйца которых погибают при температуре 55...60 °С.

[править] Опилки и древесная кора

Опилки — дешевое органическое удобрение, которое может значительно повысить плодородие почвы, улучшить ее воздухопроницаемость и влагоемкость. Только вносить их следует не в свежем виде, а в перепревшем или в смеси с другими материалами. Для ускорения процесса разложения опилки складывают в кучу, смачивают водой, навозной жижей. Можно смешать их с опавшей листвой и растительными остатками. Полезно переслаивать опилки землей. В течение лета кучу дважды перелопачивают, добавляя накопившиеся растительные остатки и нитрофоску. Из-за того что опилки имеют кислую реакцию, к ним добавляют известь или мел (120—150 г на одно ведро).

Древесную кору (отходы деревообрабатывающей промышленности) перед использованием компостируют. Кору влажностью 75 % измельчают на кусочки длиной 10—40 см, складывают в кучу и вносят минеральные удобрения (кг на 100 кг): аммиачной селитры 0,9, мочевины 0,7, натриевой селитры 2, суперфосфата 0,2, сульфата аммония 1,5. Кучу периодически перемешивают и увлажняют. Через б мес компост готов к употреблению.

[править] Сидераты

Это органическое удобрение представлет собой запаханную в почву высокостебельную растительную массу одно- или многолетних бобовых растений (ярового гороха, яровой вики, кормовых бобов, люпина, сераделлы), а также фацелии, гречихи, подсолнечника и других. По своему действию сидераты почти равноценны свежему навозу. Питательные элементы, содержащиеся в растительной массе сидератов, попадая в почву и постепенно разлагаясь, переходят в доступное состояние для последующих культур, а органическое сидеральное вещество способствует восстановлению почвенной структуры. Некоторые сидеральные культуры (люпин, гречиха, горчица) увеличивают растворимость и доступность для растений малоподвижных почвенных фосфатов, а люпин может использовать труднодоступные формы калия.

В зависимости от степени истощения почвы сидераты размещают на участке все лето или как промежуточную культуру. Например, их высевают после уборки ранних овощей. Иногда высевают озимый горох или озимую вику, весной после цветения массу прикатывают или скашивают и запахивают, а участок выравнивают и проводят посев. На огороде сидераты высевают сплошными рядами (ширина рядов 60— 90 см, междурядий 15 см). Глубина заделки однолетних бобовых культур 5—6 см, многолетних — 3—4 см. Обязательно послепосевное прикатывание, особенно многолетних трав. Уход сидератам не требуется, но при поливе они растут лучше.

[править] Компосты

Компосты готовят из различных органических материалов. Растительные остатки, не пораженные вредителями и болезнями, фекалии, птичий помет, навоз и другие материалы складывают в рыхлую кучу (штабель) на ровной поверхности, переслаивая дерновой землей или торфом. Основой кучи служит подстилка из листьев, опилок или торфа слоем 10—12 см. Периодически кучу увлажняют водой или раствором удобрений, через 40—50 сут компост перемешивают, а когда его температура достигнет 60 °С — уплотняют.

Летом компостную кучу защищают от солнца, на зиму укрывают землей или опилками слоем 30—40 см. Через 8—11 мес компост можно использовать. Сорняки, давшие семена, компостируют отдельно, так как они сохраняют всхожесть около пяти лет.

Органические удобрения — удобрения, содержащие элементы питания растений преимущественно в форме органических соединений. К ним относят навоз, компосты, торф, солому, зеленое удобрение, ил (сапропель), промышленные и хозяйственные отходы и др.

Для того, чтобы жить, растениям нужно питаться. Свои питательные вещества они получают из почвы. Безусловно, в садовой земле уже имеется основной источник питательных веществ. Но его следует постоянно пополнять. Делать это следует в первую очередь за счет внесения в почву органических, а затем уже минеральных удобрений. Источник — «http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D1%83%D0%B4%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F»