СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБНОСТИ ЯРОВЫХ КУЛЬТУР В АЗОТНОМ ПИТАНИИ Российский патент 2008 года по МПК A01C21/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам внесения удобрений, может быть использовано также при агрометеорологическом обслуживании сельского хозяйства.

Известен способ внекорневого применения азотных удобрений, которые могут производиться в разные периоды вегетации растений (A.M.Артюшин, И.П.Дерюгин, А.Н.Кулюкин и др. Удобрения в интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. Под ред. И.П.Дерюгина. - М.: Агропромиздат, 1991, 223 с.). Недостатком этого способа является расчет потребности в азотном питании балансовым методом по выносу запланированным урожаем, доза подкормки при этом не рассчитывается, а декларируется как часть общей дозы внесения азотных удобрений.

Известно, что на эффективность летних азотных подкормок, которые проводятся в фазу колошения, цветения и молочной спелости, влияют погодно-климатические условия, что отмечается во многих исследованиях (Зоидзе Е.К. Погода, климат и эффективность труда в земледелии. Л., Гидрометиоиздат, 1987, 223 с.; Паников В.Д., Минеев В.Г. Климат, удобрение и урожай. - М., Агропромиздат, 1987, 512 с.). Эффективность таких подкормок во многом определяется тепло- и влагообеспеченностью конкретного года.

Известен способ определения эффективности летних подкормок яровых культур, который основан на определении таких показателей, как сумма радиационного баланса и расход влаги из корнеобитаемого слоя почвы (А.с. №1456045 Варчева С.Е., Каринг П.Х., Тооминг Х.Г. Способ определения норм летних азотных подкормок, 1984). Этот способ взят нами в качестве прототипа. В известном способе используется коэффициент К, определяющий отношение испарения к радиационному балансу или испаряемости.

Недостатком данного способа является то, что он может использоваться с достаточной точностью только для теплого периода в целом, применять же его в отдельные месяцы или периоды вегетации нецелесообразно, так как погодные условия в отдельные сезоны крайне изменчивы (Романова Е.Н. Увлажнение почвы в пересеченной местности по сезонам / Е.Н.Романова // Микроклиматология: Тр. Гл. геофизической обсерватории. - Л., Гидрометиоиздат, 1970. - Вып. 264. - С.23-43.). Кроме того, в известном способе сумма радиационного баланса, помноженная на скрытую теплоту парообразования, представляет собой испаряемость с водной поверхности, которая всегда больше, чем испарение с поверхности почвы при любом ее водонасыщении.

Известный способ при применении его для яровых культур, размещенных на склонах, непригоден, поскольку влага осадков может тратиться на внутрипочвенный сток, размер которого особенно велик на легких почвах при наличии водоупора. Для почв на склонах потеря влаги атмосферных осадков на инфильтрацию также достаточно велика. Использование радиационного баланса на склонах для внутригодовых периодов (например, месяц) нецелесообразно, т.к. он недостаточно точно учитывает теплоэнергетические ресурсы испаряемости (Романова Е.Н. Увлажнение почвы в пересеченной местности по сезонам /Е.Н.Романова // Микроклиматология: Тр. Гл. геофизической обсерватории. - Л., Гидрометиоиздат, 1970. - Вып. 264. - С.23-43.). Для осуществления известного способа необходимо наличие такого прибора, как балансометр, что усложняет его применение.

Технической задачей изобретения является повышение точности и оперативности, а также простоты и доступности определения потребности растений в азотном питании.

Технический результат достигается тем, что в способе определения потребности яровых культур в азотном питании в условиях неорошаемого земледелия, включающем расчет дозы внесения азота на запланированный урожай с учетом содержания азота в пахотном слое почвы и выноса его единицей продукции, с момента фазы кущения культуры до начала колошения измеряют расход запасов влаги в почве при естественной полевой влажности и в условиях влагозарядкового полива с учетом измеренного внутрипочвенного стока и инфильтрации за пределы корнеобитаемого слоя, после чего потребность культуры в азотном питании рассчитывают по формуле

Д=А·И/И_п,

где Д - потребность культуры в азотном питании, кг/га;

А - доза подкормки, рассчитанная по содержанию азота в почве и выносу его планируемым урожаем, кг/га;

И - общая потеря влаги почвой и растениями (эвапотранспирация) за период кущение - колошение из слоя 0-30 см, мм;

И_п - потеря влаги в условиях влагозарядкового полива за период кущение - колошение из слоя 0-30 см, мм.

Расход запасов влаги в почве при естественной полевой влажности и в условиях влагозарядкового полива с учетом измеренного внутрипочвенного стока и инфильтрации за пределы корнеобитаемого слоя измеряют с помощью двух почвенных металлических рамок размером не менее 30×30 см и высотой 30 см.

Изобретение позволяет определять дозы летних подкормок яровых культур на любых землях сельскохозяйственного назначения, в том числе на склоновых землях за счет учета склонового внутрипочвенного стока.

В предлагаемом способе используется отношение испарения при полевых условиях к расходу влаги в условиях влагозарядкового полива, определяемые непосредственно в полевых условиях с помощью двух металлических рамок. Если погодные условия складываются таким образом, что среднемноголетняя норма осадков будет значительно превышена, это соотношение будет близко к единице.

Повышение простоты и доступности способа достигается тем, что в предлагаемом способе используются две металлические почвенные рамки, а влажность почвы определяется весовым методом, что делает его более простым и доступным как для сельскохозяйственных производителей, так и для метеослужбы.

Способ осуществляется следующим образом.

Сразу после появления всходов яровой культуры на поле устанавливаются две металлические рамки размером не менее 30×30 см и высотой 30 см. Рамки заглубляют в почву, располагая их на расстоянии 3-5 м друг от друга, по одной горизонтали склона. Предварительно весовым способом определяют содержание влаги в слое почвы 0-100 см.

В одной рамке при естественном увлажнении определяют общий расход влаги почвой и растениями за период начало кущения - начало колошения из слоя 0-30 см с учетом бокового внутрипочвенного переноса влаги по разности между полевой влажностью почвы на поле и влажностью 30 см слоя почвы, ограниченного рамкой. В другой рамке определяют те же показатели, но для условий достаточной влагообеспеченности при влагозарядковом поливе. Определяют нормы полива по среднемноголетним значениям осадков за период кущение - начало колошения путем удвоения суммы осадков, что является достаточной поливной влагозарядковой нормой в условиях неполивного земледелия. Расчетные поливные нормы вносятся однократно в период появления всходов.

Чтобы избежать растекания фильтрующейся воды, края рамки в начале оставляют выступающими над поверхностью почвы на 5 см, полив проводят равномерно и после его окончания заглубляют рамку в почву полностью. По разности исходного содержания влаги в слое 30-100 см и содержания ее в этом же слое в конце опыта рассчитывают инфильтрацию воды из слоя почвы 0-30 см.

Потребность культуры в азотном питании определяют по формуле:

Д=А·И/И_п,

где Д - потребность культуры в азотном питании, кг/га;

А - доза подкормки, рассчитанная по содержанию азота в почве и выносу его планируемым урожаем, кг/га;

И - общая потеря влаги почвой и растениями (эвапотранспирация) за период кущение - колошение из слоя 0-30 см, мм;

И_п - потеря влаги в условиях влагозарядкового полива за период кущение - колошение из слоя 0-30 см, мм.

Сущность изобретения поясняется примером.

Пример. Вынос азота планируемым урожаем ячменя составляет 120 кг/га. Основное внесение под вспашку осенью составило 70 кг/га. В пахотном слое почвы содержится 20 кг/га азота. Доза летней подкормки (А), определенная по общепринятому способу составит 30 кг.

Потребность культуры в азотном питании корректируется следующим образом.

Показатель И определяется в первой рамке (без полива)

И=W_п-W_к+O-C,

где W_п - запас продуктивной влаги в период начала кущения в слое 0-30 см, составил 50 мм;

W_к - запас влаги в период начала колошения, составил 30 мм;

О - осадки за исследуемый период, составили 40 мм;

С - склоновый сток определяется по разности между изменениями влагосодержания в рамке 1 и на открытом поле, составил 8 мм. Инфильтрация в данном случае невелика и ею можно пренебречь.

Таким образом, И=W_п-W_к+О-С=50-30+40-8=52 мм.

Показатель И_п определяется во второй рамке (влагозарядковый полив)

где - запас влаги в период кущения, равен 52 мм;

- запас влаги в начале колошения, равен 90 мм;

П - поливная норма для создания влагозарядкового полива почвы.

Допустим, среднемноголетнее количество осадков для Курской области за период кущение - колошение (10 мая - 2 июня) в среднем составляют 60 мм, тогда поливная норма составит 120 мм. По объему рамки рассчитываем количество влаги, которое в данном случае составило 30 л.

Ф - инфильтрационная влага из слоя 0-30 см в нижележащие слои при поливе. Рассчитывается по разности исходного содержания влаги в слое 30-100 см и конечного, составила 35 мм.

Тогда Д=А·И/И_п=30·52/87=18 кг/га.

Потребность яровой культуры в азотном питании составляет 18 кг/га азота. Летняя подкормка в дозе (Д, кг/га), соответствующей потребности культуры, производится в период колошение - начала цветения яровых зерновых культур.

То есть рассчитанная известным способом доза подкормки 30 кг не будет эффективной в данных условиях, целесообразная доза составит 18 кг на 1 гектар азота.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при агрометеорологическом обслуживании в полеводстве. Способ включает расчет дозы внесения азота на запланированный урожай с учетом содержания азота в пахотном слое почвы и выноса его единицей продукции. С момента фазы кущения культуры до начала колошения измеряют расход запасов влаги в почве при естественной полевой влажности и в условиях влагозарядкового полива с учетом измеренного внутрипочвенного стока и инфильтрации за пределы корнеобитаемого слоя. После этого рассчитывают потребность культуры в азотном питании по формуле Д=А·И/И_п, где Д - потребность культуры в азотном питании, кг/га, А - доза подкормки, рассчитанная по содержанию азота в почве и выносу его планируемым урожаем, кг/га, И - общая потеря влаги почвой и растениями за период кущение - колошение из слоя 0-30 см, мм, И_п - потеря влаги в условиях влагозарядкового полива за период кущение - колошение из слоя 0-30 см, мм. Способ позволяет повысить точность и оперативность, а также доступность определения потребности растений в азотном питании. 1 з.п. ф-ты.

1. Способ определения потребности яровых культур в азотном питании в условиях неорошаемого земледелия, включающий расчет дозы внесения азота на запланированный урожай с учетом содержания азота в пахотном слое почвы и выноса его единицей продукции, отличающийся тем, что с момента фазы кущения культуры до начала колошения измеряют расход запасов влаги в почве при естественной полевой влажности и в условиях влагозарядкового полива с учетом измеренного внутрипочвенного стока и инфильтрации за пределы корнеобитаемого слоя, после чего потребность культуры в азотном питании рассчитывают по формуле

Д=А·И/И_п,

где Д - потребность культуры в азотном питании, кг/га;

А - доза подкормки, рассчитанная по содержанию азота в почве и выносу его планируемым урожаем, кг/га;

И - общая потеря влаги почвой и растениями за период кущение-колошение из слоя 0-30 см, мм;

И_п - потеря влаги в условиях влагозарядкового полива за период кущение-колошение из слоя 0-30 см, мм.