Наука Кидин В.В., Торшин С.П. Агрохимия. Учебник

Агрохимия. Учебник

Возрастное ограничение: 12+
Жанр: Наука
Издательство: Проспект
Дата размещения: 15.08.2015
ISBN: 9785392187676
Язык:
Объем текста: 619 стр.
Формат:
epub

Оглавление

Глава 1. История развития агрохимии

Глава 2. Питание растений

Глава 3. Почва

Глава 4. Химическая мелиорация почв

Глава 5. Азотное питание и трансформация азота в почве

Глава 6. Фосфорное питание растений

Глава 7. Калийное питание растений

Глава 8. Комплексные удобрения

Глава 9. Микроудобрения

Глава 10. Органические удобрения

Глава 11. Удобрение сельскохозяйственных культур

Глава 12. Удобрение зернобобовых культур

Глава 13. Физиологические основы питания и удобрения гречихи и картофеля

Глава 14. Особенности питания и удобрения сахарной свеклы

Глава 15. Особенности питания и удобрения масличных культур

Глава 16. Питание и удобрение овощных культур

Глава 17. Кормовые культуры

Глава 18. Удобрение многолетних трав

Глава 19. Удобрение плодовых и ягодных культур

Глава 20. Приемы, способы и сроки внесения удобрений

Глава 21. Особенности удобрения овощных культур в защищенном грунте

Глава 22. Биологическое земледелие

Глава 23. Определение потребности сельскохозяйственных культур в удобрениях

Глава 24. Агрохимия радиоактивных изотопов

Словарь основных терминов

Приложения



Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгу



Глава 18. Удобрение многолетних трав


Важное значение многолетних трав обусловлено прежде всего их способностью обеспечивать животных полноценным кормом с ранней весны до поздней осени. Сено и зеленая масса трав отличаются высокими кормовыми достоинствами. Максимальный урожай клевера лугового при достаточной обеспеченности растений водой, макро- и микроэлементами можно получить при рНKCl 5,9–6,5 при фиксации 250–300 кг/га азота атмосферы за период вегетации, а при рН 4,0 фиксация азота составила лишь 20 кг/га (табл. 18.1).


Таблица 18.1


Влияние рНKCl почвы на фиксацию азота бобовыми травами за вегетацию, кг/га (Посыпанов, 2001)


Культура рНKCl почвы
4,0 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5
Лядвенец рогатый 120 200 250 250 250 200 50
Клевер луговой 20 100 150 250 300 300 240
Люцерна 0 40 100 200 300 350 350

У люцерны при рНKCl 4,0 фиксации азота не было. Максимальная фиксирующая способность люцерны (350 кг/га N) наблюдалась при рНKCl 7,0–7,5.


18.1. Особенности питания и удобрения клевера


Среди многолетних бобовых трав ведущее место принадлежит клеверу красному, который является наиболее распространенной кормовой культурой, что обусловлено высокой его урожайностью и оптимальным содержанием в нем белка. Хотя в последние годы во всех объектах федерации урожайность сена клевера красного и клеверо-тимофеечных травосмесей снизилась в связи с резким дефицитом минеральных удобрений с 40 до 25 ц/га. В то же время практика показывает, что при соблюдении агротехники возделывания урожайность многолетних трав в Нечерноземной зоне может составлять 90–120 ц/га.


Питательная ценность 1 кг клеверного сена равняется 0,52 кормовой единицы. В зеленой массе клевера красного в среднем содержится 80% воды, около 4% сырого протеина, 0,5–0,6% жира, 6–7% клетчатки, 8% безазотистых экстрактивных веществ и около 1,6–2% золы.


Содержание фосфора в кормах наряду с азотом является одним из основных показателей, определяющих полноценность питания животных, поскольку фосфор принимает непосредственное участие в процессах обмена веществ и энергии в организме животных. Согласно зоотехническим требованиям содержание фосфора (Р) в сухой массе корма должно составлять не менее 0,2% (0,45% Р2О5). В зависимости от уровня фосфорного питания растений содержание фосфора (Р2О5) в сене клевера, заготовленном в период бутонизации — цветения, колеблется обычно в пределах от 0,6 до 0,9% (табл. 18.2).


Важным показателем качества корма является также содержание в нем кальция. Его содержание в сухой массе корма должно составлять примерно около 1%. В сене клевера содержание кальция варьируется чаще всего в пределах от 1,1–1,5%.


Наряду с общим содержанием элементов питания в кормах, важным показателем качества корма является соотношение в них фосфора и кальция. При значительном преобладании в корме фосфора над кальцием происходит «выщелачивание» из костной ткани животных кальция. Оптимальное соотношение Р2О5: Са в кормах для крупного рогатого скота характерно 0,6–0,8. Усвоение животными фосфора и кальция из корма колеблется от 15 до 25%.


Таблица 18.2


Химический состав сена клевера, %


Дозы
удобрений
N Р2О5 К2О Са Р2О5: Са жир Клетчатка Зола БЭВ
P60K60 2,32 0,81 1,85 1,38 0,58 3,2 23,5 7,8 33,0
P90K90 2,48 0,88 2,10 1,30 0,67 3,3 22,4 7,6 32,5
P120K120 2,50 0,92 2,36 1,24 0,74 3,3 21,8 7,4 32,5

Важным показателем качества кормов является содержание в них калия. В большинстве растительных кормов его содержание во много раз превышает потребность животных. Усвоение животными калия из корма составляет 80–85% от его содержания в корме. Длительное потребление животными корма с высоким содержанием калия негативно сказывается на их здоровье.


При удовлетворении потребности клевера в элементах минерального питания и благоприятных условиях возделывания он может обеспечить получение 500–600 ц/га зеленой массы и более 100–125 ц/га сена.


Важно отметить, что возобновление вегетации клевера весной начинается при среднесуточной температуре воздуха 4–5°С, т. е. примерно через 10–12 дней после таяния снега, и заканчивается глубокой осенью, что позволяет использовать его на зеленый корм, приготовления сена, сенажа, силоса, а также для выпаса животных. По данным ВНИИ кормов, затраты на возделывание 1 га клевера, как правило, в 1,5–2 раза ниже, нежели злаковых трав, а выход кормовых единиц и сырого белка, напротив, в 1,4–1,8 раза выше. Клеверное сено при заготовке в период бутонизации — цветения значительно превосходит злаковое по содержанию протеина и незаменимых аминокислот. В сене клевера содержится в 1,5–3 раза больше незаменимых аминокислот (лизина, триптофана, лейцина и др.), которые не могут синтезироваться в организме животных и человека и должны поступать с пищей. В отличие от злаковых трав клевер не накапливает нитраты в большом количестве, поэтому при скармливании не оказывает отрицательного влияния на здоровье животных. Кроме того, более высокое содержание кальция и магния в клевере, чем в злаках, способствует лучшему росту животных и повышению воспроизводства поголовья.


Важно отметить, что многолетние травы оказывают также большое влияние на поддержание и повышение плодородия почв. Они способствуют значительному накоплению в почве гумуса, практически полностью предотвращают ветровую и водную эрозию почвы, а также вымывание нитратов и калия за пределы корнеобитаемого слоя. Клевер оставляет после себя довольно большое количество азота (100–150 кг/га) и растительных остатков (3,0–6,5 т/га сухого вещества корневых и пожнивных остатков, что равноценно внесению 25–35 т навоза).


Основным недостатком структуры посевов многолетних трав в РФ является низкий удельный вес бобовых и очень высокая доля злаковых в травостое. В последние годы доля клевера в бобово-злаковых травостоях составляет в целом около 25–30%, в то время как оптимальное соотношение бобового и злакового компонента должно соответствовать 2:1 (66:34%).


Применение фосфорных и калийных удобрений способствует накоплению сахаров в корневых шейках растений клевера, что улучшает его перезимовку. Ранневесенние подкормки клевера фосфором и калием зерновой сеялкой методом щелевания на глубину 5–7 см обеспечивают более высокие прибавки урожая по сравнению с внесением удобрений в разброс. Окупаемость 1 кг РК сеном клевера при высоком и среднем плодородии почвы при подкормке методом щелевания составляет соответственно 22–27 кг, в разбросном — 20–25 кг.


Применение фосфорных и калийных удобрений на слабоокультуренных почвах существенно повышает содержание сырого белка и фосфора в сене клевера, что имеет важное значение для повышения его кормовой ценности. На средне- и хорошо окультуренных почвах это влияние удобрений менее существенно.


По данным ВИУА (ВНИИА), в опытах, проведенных на Центральной опытной станции (Барыбино Московской области, 2005), при посеве яровой пшеницы после зерновых культур урожай ее зерна составил 16,2 ц/га, а при посеве по одногодичному пласту клевера красного — 28 ц/га или на 11,8 ц/га больше. Аналогичная закономерность отмечается и в других опытах. Необходимо отметить, что более высокая урожайность многолетних трав и других сельскохозяйственных культур на полях научных учреждений и сортоучастках по сравнению с хозяйствами обусловлена соблюдением агротехнических требований.


Важным показателем качества сена клевера является содержание в нем безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) и клетчатки. Содержание клетчатки в сене зависит от погодных условий, уровня минерального питания, срока скашивания растений. Ее содержание оказывает существенное влияние на переваримость других, содержащихся в нем питательных веществ. Между переваримостью сена и содержанием в нем клетчатки существует обратная корреляционная зависимость. Клетчатка требуется животным для нормального процесса пищеварения. Оптимальное содержание ее в рационе для крупного рогатого скота 25%, минимум –15%, максимум — 30%. БЭВ состоят в основном из сахаров и крахмала, представляющих большую питательную ценность. В зависимости от условий выращивания и срока уборки их содержание в сене клевера варьирует в пределах 28–35% от сухой массы (табл. 18.3). Наиболее важным компонентом кормов являются белки, составляющие в сене бобовых 80–95% от общего содержания сырого протеина. Повышение уровня фосфорного питания клевера заметно увеличивает содержание в нем белка.


Таблица 18.3


Содержание питательных веществ в разных органах клевера красного при скашивании в начале цветения (в % от сухой массы)


Части растения Белок Жир Клетчатка БЭВ Зола
Стебли 12,8 2,9 39,2 39,1 6,1
Черешки 16,2 3,0 26,9 44,0 10,0
Листья 30,6 3,9 25,3 31,2 9,1
Цветочные головки 29,4 3,7 25,5 34,5 6,6

В соответствии с зоотехническими требованиями оптимальным содержанием сырого белка в корме считается 14–18%. Содержание сырого белка в кормах менее 9% или более 18% нежелательно, поскольку это отражается на здоровье животных.


Азот корневых и послеуборочных остатков клевера после их разложения в почве хорошо усваивается последующими культурами, поэтому многолетние бобовые травы являются лучшими предшественниками в севообороте (табл. 18.4).


Наряду с кормовыми достоинствами клевер красный играет важную роль в повышении продуктивности севооборота и плодородия почвы.


Таблица 18.4


Урожай, содержание азота в надземной массе, корневых и пожнивных остатках ячменя и клевера красного и их влияние на урожай последующих зерновых культур (А. И. Хабарова)


Культура

Надземная

масса

Поступило в почву
с корневыми и пожнивными остатками
Урожай зерна последующих культур
урожай,
ц/га
вынос
азота,
кг/га
сухого
вещества,
ц/га
азота,
кг/га
озимая пшеница ячмень
Ячмень:
зерно
солома
28
30
64 32 25 19 12
Клевер 75 178 62 145 36 17

Д. Н. Прянишников (1945) считал, что гектар хорошего клевера усваивает из воздуха 160–180 кг азота, а дефицит его в земледелии страны в значительной мере может быть восполнен культурой азотособирателей.


Многолетние травы играют важную роль в повышении плодородия почвы и пополнении в ней запасов биологического азота. Однако основной задачей возделывание клевера и других многолетних трав является прежде всего получение высококачественного корма для создания устойчивой кормовой базы животноводства.


Главным условием получения высоких урожаев клевера и клеверо-злаковых травосмесей в районах достаточного увлажнения является применение фосфорно-калийных удобрений и известкование кислых почв. В России клевер красный возделывают в основном в лесной и лесостепной зонах. Наиболее благоприятные условия для выращивания клевера в Центральном, Волго-Вятском и в южной части Северо-Западного экономических регионах.


В чистом виде и в смесях с многолетними злаковыми травами его также широко возделывают в таежной зоне, в северных районах лесостепи Западной и Восточной Сибири, районах Приморского края и Амурской области. В Мурманской области выращивают зимостойкие и урожайные сорта клевера красного Хибинский и Печерский дикорастущий.


Клевер красный — двулетнее или многолетнее растение семейства мотыльковых (бобовых). Высота растений клевера зависит от типа, сорта и условий произрастания. Позднеспелый (одноукосный) клевер обычно выше, чем раннеспелый (двуукосный). В зоне достаточного увлажнения при хорошей обеспеченности клевера элементами питания высота районированных сортов достигает 1,2–1,4 м. В менее увлажненных районах и в засушливые годы клевер более низкорослый. Число стеблей в кусте клевера зависит от густоты стояния растений, обеспеченности элементами питания и погодных условий. Позднеспелые сорта клевера имеют больше стеблей, чем раннеспелые.


Клевер красный имеет довольно мощную, хорошо развитую корневую систему, которая состоит из главного (стержневого) корня и боковых корней, а некоторые виды клевера образуют и придаточные корни. Позднеспелый клевер обычно имеет стержневато-мочковатую корневую систему, часто с придаточными корнями, а раннеспелый — стержневую.


После всходов корневая система клевера развивается довольно быстро и уже через месяц проникает на глубину 25–30 см, а через 1,5 месяца на 50 см. Первые клубеньки образуются обычно через 16–20 дней после всходов на главном корне, а затем на многочисленных тонких боковых корешках. Во второй год жизни количество клубеньков на главном и боковых корнях увеличивается до периода бутонизации, затем уменьшается. Так, при возобновлении вегетации число клубеньков на одном растении позднеспелого клевера красного во второй год жизни при нормальных условиях составляет 150–170, в период стеблевания — 300–360, в период бутонизации 450–500, цветения 380–410, а в период созревания семян снижается до 240–270.


При беспокровном выращивании клевера уже в первый год жизни он образует довольно мощную корневую систему, а при посеве его под покров она полностью развивается лишь на второй год жизни. По данным Н. А. Качинского (1965), корневая система клевера второго года жизни на дерново-подзолистых почвах проникает на глубину 2–2,5 м, а на серых лесных почвах и выщелоченных черноземах — до 3 м.


По данным ВНИИ кормов, глубина проникновения корней раннеспелого клевера красного в год посева на дерново-подзолистых почвах в фазе листовой розетки обычно составляет 0,9–1 м, во второй год жизни — 1,6–1,8 м. Несмотря на то что корни клевера проникают в почву довольно глубоко, основная масса их (75–80%) сосредоточена в верхнем слое почвы на глубине 0–16 см. Изучение распределения массы корней клевера в отдельных слоях дерново-подзолистой суглинистой почвы (рН 6,5) показало, что в период полного цветения клевера красного во второй год жизни корни распределялись следующим образом: в слое 0–5 см — 60%; в слое 5–10 см –21; в слое 10–15 см — 10; в слое 15–20 см — 5; в слое 20–25 см — 3%, а при посеве клевера в смеси с тимофеевкой распределение корней составило соответственно 58, 19, 13, 7 и 3%. Тем не менее поглощение элементов питания корнями 10–25 см было в 8–10 раз выше, чем корнями верхнего горизонта.


Характер распространения в почве и глубина проникновения корневой системы клевера обусловливаются особенностями корнеобитаемого слоя почвы, распределением в ней элементов питания, а также уровнем залегания грунтовых вод. На тяжелосуглинистых почвах и при близком залегании грунтовых вод корневая система клевера развивается в основном в верхних слоях.


Установлено, что у клевера красного на надземную массу в сумме за два года приходится в среднем около 75% (70–80%) от общей фитомассы, а на долю корневых остатков — 25%.


Наибольшая потребность клевера в элементах питания и прежде всего в фосфоре проявляется в начальный период его роста и развития. Хорошая обеспеченность растений в это время фосфором и другими элементами питания имеет определяющее значение в формировании надземной массы и корневой системы.


Химический состав корней и надземных органов клевера изменяется в течение вегетации. Содержание азота в корнях клевера обычно наиболее высокое ранней весной, а после возобновления вегетации снижается с 2,5–2,8 до 1,6–1,8% в период цветения. Относительное повышение содержания азота в корнях после перезимовки растений связано с тем, что накопленные с осени углеводы расходуются на дыхание, в результате чего значительно снижается масса корней, а доля азота в них увеличивается. Накопление углеводов в корневой системе клевера осенью в конце вегетации, напротив, увеличивает массу корней и тем самым снижает процентное содержание в них азота.


В настоящее время в России возделывают два основных типа клевера красного: позднеспелый, или одноукосный, и раннеспелый, или двуукосный. В юго-западных районах клеверосеяния (Орловская, Курская, Тамбовская, Пензенская и другие области) и в Центральных областях Нечерноземной зоны (Тверская, Московская, Смоленская, Владимирская и др.) возделывают в основном раннеспелый (двуукосный) клевер, реже позднеспелые типы клеверов. В северных и северо-восточных районах клеверосеяния России выращивают позднеспелый (одноукосный) клевер, раннеспелый здесь встречается редко.


Позднеспелый клевер — более урожайный и устойчивый в северных, северо-восточных и восточных районах зоны клеверосеяния (Архангельская, Вологодская область, Предуралье, Западная и Восточная Сибирь). В этой зоне, по данным ВНИИ кормов, средняя урожайность позднеспелого (одноукосного) клевера за два года пользования на 30–40% выше, нежели раннеспелого (двуукосного) клевера.


В Центральных областях раннеспелый клевер дает высокие урожаи лишь после благоприятной перезимовки. Из раннеспелых клеверов в этой зоне следует высевать местные селекционные сорта, которые уже приспособились к местным условиям. Посев семян раннеспелого клевера из южной селекции в северных областях обычно не дает хороших результатов. В таежных районах Западной Сибири, в условиях Дальнего Востока, а также в северной части лесостепи позднеспелый клевер по урожайности и устойчивости превосходит люцерну.



Агрохимия. Учебник

В учебнике изложены основные вопросы агрохимии: питание растений, почвенное плодородие, кислотность почвы и способы ее регулирования. Приводится характеристика видов поглотительной способности почвы, их значение в питании растений и применении органических, минеральных удобрений и мелиорантов.<br /> Дано превращение в почвах азотных, фосфорных, калийных, органических, микроудобрений и средств химической мелиорации почв. Особое внимание уделено наиболее важным химическим, биологическим и физико-химическим процессам трансформации элементов питания в почве и способам целенаправленного регулирования потребления питательных веществ растениями. Детально рассмотрены вопросы системы удобрения зерновых, зернобобовых, масличных, технических, овощных и плодово-ягодных культур.<br /> Рассмотрены основные приемы оптимизации агрохимического состояния почв, условия повышения доступности питательных веществ растениям и эффективности применения удобрений.<br /> Учебник предназначен для бакалавров, магистров и аспирантов агрономических специальностей и сотрудников, заинтересованных в рациональном применении минеральных и органических удобрений.

349
Наука Кидин В.В., Торшин С.П. Агрохимия. Учебник

Наука Кидин В.В., Торшин С.П. Агрохимия. Учебник

Наука Кидин В.В., Торшин С.П. Агрохимия. Учебник

В учебнике изложены основные вопросы агрохимии: питание растений, почвенное плодородие, кислотность почвы и способы ее регулирования. Приводится характеристика видов поглотительной способности почвы, их значение в питании растений и применении органических, минеральных удобрений и мелиорантов.<br /> Дано превращение в почвах азотных, фосфорных, калийных, органических, микроудобрений и средств химической мелиорации почв. Особое внимание уделено наиболее важным химическим, биологическим и физико-химическим процессам трансформации элементов питания в почве и способам целенаправленного регулирования потребления питательных веществ растениями. Детально рассмотрены вопросы системы удобрения зерновых, зернобобовых, масличных, технических, овощных и плодово-ягодных культур.<br /> Рассмотрены основные приемы оптимизации агрохимического состояния почв, условия повышения доступности питательных веществ растениям и эффективности применения удобрений.<br /> Учебник предназначен для бакалавров, магистров и аспирантов агрономических специальностей и сотрудников, заинтересованных в рациональном применении минеральных и органических удобрений.