Какова прибавка зерна в россии от 1 кг действующего вещества минеральных удобрений
Обновлено: 18.09.2024
Агрономическая эффективность применения удобрений за ротацию севооборота показывает окупаемость 1кг действующего вещества удобрений прибавкой урожая в зерновых эквивалентах. Она рассчитывается по формуле : Оу=Пу/∑NPK,
где Оу – окупаемость урожая в кг зерновых единиц на 1 кг действующего вещества удобрений;
Пу – суммарная прибавка урожая сельскохозяйственных культур за севооборот в зерновых единицах, кг;
∑NPK – сумма питательных веществ органических и минеральных удобрений за севооборот, кг.
Таблица 14 – Экономическая эффективность применения удобрений в севообороте на 1 га.
| № п/п | Показатель | Числовой результат |
| Прибавка урожая, т | 3,953 | |
| Стоимость 1 т зерна, тыс. руб.-9000 | ||
| Стоимость минеральных удобрений, тыс. руб.: Азотные: аммиачная селитра- 9200 Фосфорные: двойной суперфосфат-12500 Калийные: Сульфат калия-9000 | ∑7463 | |
| Затраты на транспортировку, погрузо-разгрузочные работы, хранение и внесение минеральных удобрений, тыс. руб. 1т- 200р. | ||
| Стоимость хранения и внесения 26,3т навоза, тыс. руб. 1т-100р. | ||
| Итого затрат по применению удобрений, тыс. руб | ||
| Затраты на уборку дополнительного урожая, тыс.руб. 5% от стоимости прибыли. | 1778,85 | |
| Всего затрат, тыс. руб . | ||
| Число доходов, тыс. руб. | ||
| Рентабельность, % | 195,58 |
Как видно из таблицы 14, стоимость минеральных удобрений составляет: аммиачная селитра – 4048 руб. ; двойной суперфосфат- 2875руб и сульфат калия- 540руб.Стоимость внесения и хранения навоза равна 2630 руб. Чистый доход составил 23541руб.
Таблица 15 – Энергетическая эффективность применения удобрений в среднем на 1 га.
| Показатель | Единица измерения | Числовой результат |
| Приход энергии | ||
| Прибавка урожая Теплотворная способность урожая Содержание энергии в прибавке урожая | т/га МДж/кг МДж | 3,953 20,3 |
| Затраты энергии | ||
| Внесено минеральных удобрений, итого В т.ч.: азотные фосфорные калийные | т/га | 0,44 0,23 0,06 |
| Производство удобрений, итого В т.ч. : азотные фосфорные калийные | МДж/га | ∑ 42 0.44*86.80=38,2 0,23*12,60=3 0,06*8,30=0,49 |
| Транспортировка, погрузо-разгрузочные работы, хранение и подготовка удобрений к внесению | МДж/га | 0,82*1880=1542 |
| Внесение минеральных удобрений, итого В т.ч.: локальное-СЗП-3,6 врезка- СЗС- 2,1 поверхностно вразброс – РУМ,РМГ и др. | МДж/га | ∑500,6 0,12*800=96 0,29*1180=342,2 0,26*240=62,4 |
| Внесение органических удобрений | т | 26,3 |
| Производство и хранение органических удобрений | МДж/га | 26,3*0,45=11,8 |
| Погрузка, транспортировка и внесение органических удобрений поверхностно вразброс (РОУ, ПРТ) | МДж/га | 26,3*136=3577 |
| Уборка, транспортировка, подработка дополнительного урожая | МДж/га | 3.953*871,1=3443,4 |
| Итого затраты энергии | МДж/га | 9117,2 |
| Энергетиеская оценка | ||
| Биоэнергетический коэффициент (коэффициент возврата энергии) | ЕД. | 8.8 |
Общие затраты энергии составляют 9117 МДж/га (табл.15). Биоэнергетическая оценка применения удобрений высокая, так как коэффициент возврата энергии составил 8,8 (более 2,0).
В данной работе рассмотрена система применения удобрений в АО > Большемуртинского района. Почва чернозем выщелоченный содержит гумуса 7,1%. В почве отсутствует поглощенный натрий. Исследованная почва в известковании не нуждается, так как степень насыщенности основаниями почвы севооборота более 80%, а pH,KCl=6. Фосфоритная мука по графику Б.А. Голубева действует слабее суперфосфата.
Содержание подвижного (P2O5) в почвах чернозема выщелоченного относится к 3 классу обеспеченности, необходимо довести до 5 класса.
Прибавка урожая составила 39,53 ц з.е./га (табл.4). Выход навоза за 1 год составил 7868т, в севооборот пойдет 5901т. Доза навоза составляет 26,3т/га.
Содержание питательных веществ в 26,3 т навоза составляет: N-122кг, P2O5- 68кг, K2O-112кг. Из таблицы 6 видно, что максимальное количество усвояемых веществ выносится с навозом в первый год действия. А всего усвоено культурами: N-54кг, P2O5-51кг и K2O-117кг.
Требуется минеральных удобрений за севооборот: азотных -159кг/га, фосфорных- 117 кг/га и калийных 30 кг/га.
Калийные удобрения полностью вносим под кукурузу. Под основное внесение в поле кукурузы планируем внесение одновременно двух видов удобрений: азотных(аммиачную селитру) и фосфорные (двойной суперфосфат). Оставшиеся азотные удобрения вносим в поле кукурузы в качестве подкормки и поле яровой пшеницы в качестве предпосевного. Фосфорные удобрения вносим по хорошим азотным предшественникам.
С экономической точки зрения, затраты на применение удобрений (тыс.руб.) составили 10257, затраты на уборку дополнительного урожая – 1778 тыс.руб. Сумма всех затрат равна 12036, чистый доход -23541 руб. Рентабельность составила 195%.
С энергетической точки зрения, общие затраты энергии составили 9117 МДж/га.При расчете энергетической эффективности установлено, что биоэнергетический коэффициент составил 8.8, эффективность по градациям для минеральных удобрений оценивается как высокая.
1.Жидких Н.Т. Растениеводство. Методические указания к выполнению курсовой работы./ Н.Т.Жидких.- Зопорск,1986- 64с.
2. Посыпанов, В.Е. расениеводство/ Г.С Посыпанов, В.Е Долгодвогов, Б.Х Жеруков и д.р.;- М.: Колос С., 2006 -612с., ил. –( Учебник и учебное пособия для студентов высш. учеб. завед).
3.Сорокина О.П. Система применения удобрений учеб. Пособия/ О. А. Сорокина; Е.Н. Белоусова.; Красноярск, 2010-123с.
4.Ягодина Б.А., Жуков Ю.П., Козбаренко В.И. Агрохимия/под. ред Ягодина.-М.: Колос 2002.-584с.
Грамотно составленная схема внесения минеральных удобрений — один из ключевых элементов рентабельности сельскохозяйственного производства, однако единый подход к ее созданию отсутствует. Для оценки целесообразности применения тех или иных моделей необходимо опираться на планируемую урожайность, расчетные данные и результаты полевых опытов.
В системе производственных расходов сельскохозяйственных предприятий до 20% общих погектарных затрат может приходиться на минеральные удобрения. Они позволяют повышать рентабельность компаний наряду со средствами защиты растений, технологическим подходом и семенным материалом. По этим причинам для каждой компании важно составить собственную модель питания культур.
МЕТОДИКИ РАСЧЕТА
За последние 10 лет сельскохозяйственное производство в России значительно продвинулось вперед. Стали активнее использоваться комплексные удобрения, серосодержащие добавки, на предприятиях все больше внимания уделяется технологическим вопросам применения агрохимикатов, в частности выбору сроков и способов внесения, поиску соответствующих конкретным условиям форм. В то же время единый ясный подход к разработке систем минерального снабжения отсутствует.
В агрохимии существует несколько методик определения потребности в элементах питания. Самыми распространенными являются балансовый способ расчета на планируемую урожайность с учетом выноса компонентов растениями за вычетом доступных форм в почве и более точная схема, опирающаяся только на потребность в веществах предполагаемой прибавки относительно уровня продуктивности культуры без применения удобрений. Кроме того, используется нормативная модель, базирующаяся на рекомендациях региональных НИИ, разработанных на базе полевых экспериментов и точная при сопоставимости условий опытных и хозяйственных участков. Наиболее верные результаты дает метод, основанный на анализе полевых исследований самой компании. Все обозначенные методики являются несложными, но зачастую получаемые цифры кажутся завышенными и неприменимыми в условиях реального производства, которое, в первую очередь, ставит перед собой задачу повышения рентабельности. В связи с этим необходимо четко представлять, как пользоваться этими вычислениями и применять их в действующих хозяйствах.
Полевые опыты для изучения эффективности различных схем расчета удобрений проводились специалистами в условиях Ставропольского края. Почва на производственных участках представляла собой типичный чернозем. Содержание гумуса составляло 5,1% по ГОСТ 26213-91, мобильного фосфора — 152 ± 17 мг/кг, обменного калия — 99 ± 11 мг/кг по ГОСТ 26205-91, pH почвы по водной вытяжке — 7,02 согласно ГОСТ 26423-85. Эксперимент закладывался на озимой пшенице сорта Багира.
В рамках методики планируемой прибавки урожая внесение удобрений рассчитывалось только на дополнительный сбор, в частности на 2 т/га. В этом случае учитывались вынос основных элементов питания с возделываемой культурой: азота — 31 кг/т, фосфора — 10,7 кг/т, калия — 24,8 кг/т, а также коэффициенты использования соответствующих компонентов подкормок — 0,7, 0,3 и 0,6. В результате расчетов потребность в элементах питания под озимую пшеницу на предполагаемую прибавку урожая по N составляла 89 кг/т, Р2О5 — 57 кг/т, К2О — 129 кг/т. Отдельно следует отметить, что продуктивность без удобрений была принята за 5,5 т/га. Потребность в питательных компонентах на планируемую урожайность при рН почвы, равном 7 единицам, достигала 146,1 кг/т по азоту и 64,7 кг/т по фосфору. Данные расходы возможно было перекрыть несколькими вариантами минерального питания. Для удобства сопоставления затраты приводились к величине на килограмм дополнительного урожая. Так, схема №1 подразумевала внесение аммиачной селитры в количестве 230 кг в подкормку дробно, аммофоса — 100 кг при посеве, хлористого калия — 200 кг в основную обработку. Вторая система предполагала использование 100 кг аммиачной селитры, 350 кг NPK 16:16:16 и 100 кг KCl, третья — 100 кг первого удобрения и 400 кг NPK 14:14:23, а четвертая — 200 кг аммиачной селитры, 250 кг NPK 6:20:30 и 100 кг хлористого калия. Метод расчета потребности в элементах на прибавку зерна не учитывал параметры почвенного плодородия, поэтому расчетные цифры могли быть завышенными в отдельных случаях, в частности по калию.
В УСЛОВИЯХ ПРЕДПРИЯТИЯ
В систему минерального питания, которая применялась в опытном хозяйстве, включались 200 кг селитры и 150 кг аммофоса. При этом урожайность колебалась в пределах 7,2–7,6 т/га, то есть в среднем обеспечивались планируемые 2 т/га прибавки. Таким образом, можно сделать вывод, что любую расчетную схему следует проверять полевыми опытами, сравнивать несколько вариантов и сопоставлять реальные данные испытаний с предполагаемыми. Подобный подход позволит гибко адаптировать обозначенный метод под конкретное предприятие и его условия и получать максимально достоверные цифры. При определении удельных затрат на килограмм дополнительного урожая в рамках этой же модели выделялась схема №1, требовавшая расходов в объеме 3,8 руб/кг, а также система №3 с затратами в 4,2 руб/кг. С агрономической точки зрения внесение с осени 400 кг нитроаммофоски — спорное решение, поскольку существует риск вымывания большого количества азота, перерастания культуры перед уходом в зиму и снижения ее жизнеспособности весной, однако с учетом небольшого объема осадков в Ставропольском регионе, возможно, схема сможет работать эффективно.
При расчете доз удобрений балансовым методом для угодий с нейтральным значением рН потребность в элементах питания оказывалась значительно ниже, так как при этом возрастала доступность потребления из почвы. В данном случае с учетом земельного плодородия не было необходимым дополнительное внесение калия. Так, схема №5, соответствующая этому варианту, подразумевала применение 200 кг сульфоаммофоса в предпосевную обработку, 100 кг аммиачной селитры при посеве и 250 кг данного удобрения в подкормку дробно. Первый препарат содержал азот в аммонийной форме, поэтому при низкой величине осадков риск его потерь в результате вымывания был невелик. Помимо азота и фосфора, он включал серу, которая также может позитивно влиять на урожайность и качественные характеристики сбора, далее в опыте не учитываемые. Цены на сульфоаммофос были ниже, чем на аммофос 12:52, а его доступность в сезон, как правило, оказывается выше, что делает этот продукт интересной альтернативой стандартной практике.
ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ОПЫТОВ
Любые расчетные методы требуют апробации в поле. Для проведения испытаний обычно выбираются наиболее экономически целесообразные по итогам расчета варианты, что позволяет при определении рентабельности учитывать не планируемые, а реальные показатели урожайности в конкретных условиях. Сравнение в ходе опыта было осуществлено между схемой хозяйства, предусматривающей использование аммофоса в объеме 150 кг/га и 200 кг/га аммиачной селитры, моделями, рассчитанными на прибавку урожая без учета обеспеченности почв калием с применением 100 кг/га аммофоса, 200 кг/га хлористого калия и 230 кг/га аммиачной селитры, 400 кг/га нитроаммофоски 14:14:23 и 200 кг/га аммиачной селитры, и системы, основанной на потребности культуры в элементах питания на планируемую урожайность с внесением 300 кг/га сульфоаммофоса и 250 кг/га аммиачной селитры. Комплексные составы использовались в предпосевную кампанию, в схеме №1 аммофос добавлялся при посеве, хлористый калий — под основную обработку, азотные удобрения — в подкормку дробно в соотношении 60% к 40% по действующему веществу.
По итогам опыта максимальная урожайность была получена при применении схемы с нитроаммофоской 14:14:23 — 78,4 т/га, при этом валовая прибыль составила 35 345 руб/га, а выручка в целом — 65 974 руб/га. Однако в данном варианте отмечались самые большие затраты, которые достигали 30 629 руб/га, что стало на 4161 руб/га больше, чем в схеме хозяйства. Рентабельность равнялась 115%, а прибавка урожая из-за увеличения расходов не обеспечила дополнительной прибыли в сравнении с системой предприятия: прибавка в 2655 руб/га за минусом издержек в 4161 руб/га составляла –1506 руб/га. При этом на варианте с внесением сульфоаммофоса была получена урожайность в 75,5 ц/га, выручка достигла 63 533 руб/га, затраты — 27 591 руб/га. В результате валовая прибыль равнялась 35 942 руб/га, что оказалось на 3253 руб/га больше, чем в схеме хозяйства. С учетом дополнительных расходов в 1123 руб/га на изменения в системе питания дополнительная прибыль достигала 2130 руб/га, рентабельность — 130%. Таким образом, расчеты экономической эффективности механизма минерального снабжения на основе опытных данных позволили установить, что наиболее экономически оправданным являлось использование сульфоаммофоса в предпосевную обработку в норме 300 кг/га и аммиачной селитры в подкормку дробно в объеме 250 кг/га.
ДОЗЫ ПРЕПАРАТА
Хорошие результаты по урожайности в варианте с нитроаммофоской 14:14:23, а также отсутствие на схемах опыта с такой системой питания признаков полегания культуры, что представляется частым явлением в Ставропольском крае, послужили основанием для закладки эксперимента с различными объемами этого удобрения. Цель исследования заключалась в том, чтобы выяснить, можно ли применением данного препарата в почвенно-климатических условиях хозяйства повысить экономические показатели производства.
В ходе опыта с нитроаммофоской 14:14:23 затратные части на семена, средства защиты растений, оплату труда, ГСМ и транспортировку не включались в расчеты, поскольку они были практически идентичны по разным схемам и отражены только в общей сумме себестоимости. Согласно результатам испытания, оптимальные экономические показатели отмечались при внесении 200 кг/га изучаемого удобрения. В этом варианте отсутствовала максимальная урожайность, однако соотношение расходов и прибыли достигало предпочтительных значений. Так, при затратах в 27 019 руб/га валовая выручка составляла 36 514 руб/га, или 2516 руб/га сверхвыгоды с учетом дополнительных издержек в 551 руб/га.
В целом проведенные специалистами исследования показали, что оптимизация системы минерального питания в хозяйстве должна начинаться со сбора информации. Необходимо учитывать особенности культуры, агрохимический анализ почвы, имеющуюся схему удобрения, которая служит контролем, историю полей, в частности используемые препараты и урожайность в зависимости от условий года. Следующими шагами являются изучение исходных данных и определение характеристик, на достижение которых нацелена новая система минерального питания, — параметров урожайности и качества. Далее вычисляется потребность в элементах на планируемую продуктивность. Способов расчета может быть несколько, причем лучше сделать несколько вариантов и на основе полученных результатов составить схемы. Так, в ходе опыта в Ставропольском крае после расчетов на планируемую урожайность и прибавку были созданы пять вариантов, из которых для полевых испытаний оказались пригодны три модели, при этом критерием отбора выступили расчетные затраты на единицу увеличенных сборов. В результате эксперимента была определена реальная продуктивность и установлены экономические показатели, которые позволили выявить наиболее эффективную схему по показателю рентабельности или получению дополнительной прибыли с учетом расходов. Также были адаптированы дозировки внесения NPK 14:14:23 с помощью эксперимента на основе урожайности и экономических параметров.
Таким образом, сочетание расчетного и опытного подходов позволяет наиболее эффективно совершенствовать систему удобрения в хозяйстве. Безусловно, проведение полевых экспериментов требует трудозатрат, тщательной подготовки, контроля, учета и анализа результатов. Тем не менее этот способ обеспечивает получение достоверных данных и разработку уникальных, адаптированных к условиям предприятия схем минерального питания.
Эффективность удобрений зависит от количества (общей дозы) и качества (соотношения видов, формы, способы и сроки внесения). Зависимость сохраняется до тех пор, пока недостаток элемента питания остается лимитирующим фактором роста и развития растений. С увеличением общей дозы и повышением плодородия почв эффективность снижается.
Обобщенные А.И. Подколзиным (1998) за 30 лет многолетние исследования в Ставропольском крае с озимой пшеницей подтверждают снижение эффективности удобрений с ростом доз и плодородия черноземов и каштановых почв.
Таблица. Прибавки урожая зерна озимой пшеницы (т/га) в зависимости от доз удобрений и обеспеченности почв питательными элементами [1]
| Доза удобрения, кг/га д.в. | Обеспеченность почв | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| азотом | фосфором | калием | |||||||
| низкая | средняя | повышенная | низкая | средняя | повышенная | низкая | средняя | повышенная | |
| Черноземы | |||||||||
| 30 | 0,15 | 0,12 | 0,06 | 0,5 | 0,3 | 0,20 | 0,11 | 0,08 | 0,06 |
| 60 | 0,29 | 0,23 | 0,12 | 0,82 | 0,49 | 0,33 | 0,26 | 0,20 | 0,13 |
| 90 | 0,40 | 0,32 | 0,16 | 1,02 | 0,62 | 0,41 | 0,35 | 0,26 | 0,18 |
| Каштановые почвы | |||||||||
| 30 | 0,12 | 0,06 | 0,03 | 0,32 | 0,19 | 0,13 | 0,11 | 0,08 | 0,06 |
| 60 | 0,14 | 0,11 | 0,06 | 0,65 | 0,39 | 0,26 | 0,17 | 0,13 | 0,09 |
| 90 | 0,21 | 0,17 | 0,09 | 0,92 | 0,55 | 0,37 | 0,25 | 0,19 | 0,13 |
Применение удобрений и мелиорантов в засушливых условиях дает до 20-30%, в условиях недостаточного увлажнения — до 30-50%, а при достаточном увлажнении — до 50-70% общей продуктивности всех возделываемых культур.
За счет увеличения доз и улучшения соотношений (N:Р2O5:К2O) среднегодовая урожайность зерновых культур в некоторых хозяйствах Московской области увеличилась с 1,1 до 4,6 т/га. Только за счет улучшения соотношений удобрений, соответствующих потребностям культур, и плодородия почв при 188 и 182 кг/га д.в. урожайность увеличилась на 0,6 т/га, или на 48%.
Даже при оптимальных дозах и соотношениях питательных элементов эффективность удобрений зависит от форм, основных и сопутствующих элементов, содержания влаги, растворимости, гранулометрического состава, физиологической и гидролитической реакций.
При длительном применении в севооборотах органических и минеральных удобрений в эквивалентных по питательным веществам дозах продуктивность севооборотов на черноземах, как правило, одинаковая. На легких дерново-подзолистых почвах органические удобрения более эффективны, на тяжелых и среднесуглинистых — минеральные. Максимальные урожаи овощных, кормовых и других культур достигаются при сочетании оптимальных доз органических и минеральных удобрений, на кислых и щелочных почвах также и мелиорантов.
Действие однажды внесенных мелиорантов, органических, фосфорных и в уменьшающейся степени калийных и азотных удобрений в зависимости от дозы, вида и почвенно-климатических условий проявляется в течение 4-5 лет, иногда при больших дозах — более 10 лет.
В среднем за 55 лет на тяжелосуглинистой почве под зерновыми культурами более эффективны минеральные удобрения, под клевером — навоз, под картофелем — они равноценны. По продуктивности севооборотов отмечается преимущество минеральных удобрений в опыте 1 (с чистым паром) и в опыте 2 (с клеверным паром). Сочетание половинных доз навоза и минеральных удобрений в севообороте с чистым паром (опыт 1) повышает урожайность культур севооборота по сравнению с навозом, приближая ее к варианту с минеральными удобрениями.
Таблица. Сравнительная эффективность навоза, минеральных удобрений и их сочетаний по культурами севооборотов дерново-подзолистой почве ДАОС (обобщение Хлыстовского, 1992)
| Вариант опыта | Средняя урожайность культур (т/га) и продуктивность севоооборотов (т/га зерн. ед.) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Озимая рожь 27 лет | Озимая пшеница 27 лет | Овес 55 лет | Картофель 55 лет | Севооборот (опыт 1) 55 лет | Клевер, сено 52 года | Севооборот (опыт 2)* 55 лет | |
| Без удобрений | 1,93 | 1,50 | 1,34 | 10,0 | 1,31 | 1,48 | 1,41 |
| Навоз | 2,59 | 3,29 | 2,09 | 16,7 | 2,20 | 2,97 | 2,45 |
| NPKCa (эквивалент навозу) | 2,88 | 3,53 | 2,35 | 17,6 | 2,38 | 2,55 | 2,51 |
| 0,5 навоз + 0,5 NPKCa | 2,67 | 3,52 | 2,33 | 17,5 | 2,34 | - | - |
Методы оценки эффективности удобрений
Оценку эффективности видов, доз и сочетаний удобрений проводят по величине прибавок, общей урожайности культур и продуктивности севооборотов, по окупаемости 1 кг д.в. удобрений прибавками урожаев и продуктивности севооборотов. Однако при равенстве общих доз, но разных видов и соотношений при получении равных прибавок или общих урожаев отдельных культур и продуктивности севооборотов, а также для определения вклада отдельных видов удобрений в получение продуктивности необходимо определять использование культурами питательных элементов удобрений. Эти оценки рассчитывают разными методами.
Изотопный метод
Изотопный метод наиболее точен и показывает использование элемента внесенного удобрения. По количеству поступившего в растения меченого радиоактивного или стабильного изотопа того или иного элемента рассчитывают коэффициент использования от общего содержания во внесенной дозе удобрения:
где Киз — изотопный коэффициент использования удобрения, %; Виз — хозяйственный, или биологический, вынос меченого изотопа элемента, мг/м 2 или мг/сосуд; Диз — доза меченого изотопа элемента в удобрении, мг/м 2 или мг/сосуд; 100 — для пересчета в %.
Изотопный коэффициент важен при изучении круговорота, превращений и перемещений элементов удобрений и почв в почве, растении, воде, воздухе, животном, а также для точной оценки использования элементов из удобрений.
Разностный метод
При внесении удобрений возрастает мобилизация почвенных запасов питательных веществ и растения поглощают элементы внесенных удобрений и запасов в почве. Поэтому наряду с изотопным применяется более приемлемый для практических целей разностный коэффициент использования удобрений.
Разностный метод основан на применение результатов полевых и производственных опытов с удобрениями и подходит для определения оптимальных доз и соотношений удобрений. Разностный коэффициент использования удобрений — процентное отношение разницы хозяйственных выносов элементов в удобренном (Ву) и не удобренном контрольном (В0) вариантах к дозе удобрения в удобренном варианте (Ду):
Разностные коэффициенты использования элементов органических и минеральных удобрений в первый и последующие годы сильно меняются даже под одной культурой и в пределах одного поля в зависимости от вида, дозы, соотношений, формы, сроков и способов внесения. При одинаковых способах на одной почве коэффициенты использования удобрений для культур со слаборазвитой корневой системой и коротким вегетационным периодом ниже, чем у растений с более развитой корневой системой и длительным периодом вегетации. Также под однолетними растениями меньше, чем под многолетними.
При локальных способах внесения удобрений под всеми культурами во всех почвенно-климатических зонах использование питательных элементов возрастает в 1,5-2,0 раза по сравнению с разбросным (сплошным) способом внесения до посева, перед посевом и при корневых подкормках. У фосфорных водорастворимых и комплексных удобрений коэффициенты использования выше из гранулированных форм, а у фосфоритной муки — при более тонком помоле и тщательном перемешивании с почвой.
Разностные коэффициенты использования (Кр) удобрений снижаются для всех культур при переходе от бедных к более плодородным и окультуренным почвам, а также при увеличении доз удобрений на любых почвах.
Таким образом, Кр под всеми культурами в зависимости от условий могут меняться: в среднем на 50-80% уже в первый год после внесения. Для практических целей достаточно учитывать действие удобрений в течение 3-4 лет. В отличие от однолетних данных колебания Кр в сумме за 3-4 года меньше за счет несходства погодных условий за эти годы и биологических особенностей возделываемых за этот период культур.
Согласно обобщенным многолетним данным, для среднеплодородных почв 3-4 класса центральных районов Нечерноземной зоны применяются средние разностные коэффициенты использования питательных элементов из органических и минеральных удобрений.
Минеральные и органические удобрения, внесенные локально при посеве или посадке, уже в первый год могут использоваться на 50-80%.
Разностные коэффициенты отражают реальное потребление культурами питательных элементов удобрений и почвы при внесении удобрений. Однако это потребление сравнивается с почвой без удобрений. Отсюда следует: чем беднее почва (без удобрений), тем выше коэффициенты, чем она богаче — тем они ниже.
Таблица. Разностные коэффициенты использования питательных элементов удобрений (%) на среднеплодородных почвах Центрального Нечерноземья[efn_note]Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.[/efn_note]
| Удобрения | Год действия | N | Р2O5 | К2O |
|---|---|---|---|---|
| Органические | 1-й | 20-30 | 30-40 | 50-60 |
| 2-й | 20-25 | 10-15 | 15-25 | |
| 3-й | 10-15 | 5-10 | 10-15 | |
| 4-й | 0-5 | 0-5 | 5-0 | |
| Всего | 50-75 | 45-70 | 80-100 | |
| Минеральные | 1-й | 60-75 | 15-25 | 60-70 |
| 2-й | 5-3 | 10-15 | 10-15 | |
| 3-й | 5-0 | 5-10 | 5-10 | |
| 4-й | - | 0-5 | 0-5 | |
| Всего | 70-85 | 40-60 | 80-100 |
Балансовый метод
В действительности для получения равных урожаев любой культуры на бедной почве требуется больше удобрений, чем на окультуренной, так как на первой часть удобрений поглощается почвой, а не культурой или теряется. Бесконечная эксплуатация окультуренных почв при малых дозах удобрений приводит к обеднению и утрате плодородия. Для предотвращения этого, внесение удобрений контролируют с помощью балансовых коэффициентов использования питательных элементов.
Балансовый метод основан на определении балансового коэффициента использования удобрений (Кб):
где Ву — хозяйственный вынос элемента культурой в удобренном варианте, в кг/га, Ду — доза удобрения в кг/га в этом варианте.
Балансовые коэффициенты определяют в опытах и производственных посевах. Они дают представление о степени усвоения культурами питательных элементов из удобрений и почвы и о возможном изменении обеспеченности почв этими элементами.
Таблица. Внесение и потребление N, Р2O5, К2O в севообороте (чистый пар - озимые - картофель - овес) ДАОС на тяжелосуглинистой дерново-подзолистой почве (среднее за 56 лет по 4 полям; данные Хлыстовского, 1992)
| Вариант опыта | Внесено, кг/га | Хозяйственный вынос, кг/га | Разностный коэффициент использования , %* | Балансовый коэффициент использования, %* | Коэффициент возврата * | Ежегодный баланс, кг/га | Интенсивность баланса, % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Азот (N) | |||||||
| Без удобрений | - | 1526 | - | - | - | -27 | - |
| Навоз | 2576 | 2415 | 34,5 | 93,3 | 1,06 | +3 | 106 |
| NPKCa | 2576 | 2989 | 56,7 | 116 | 0,86 | -7 | 86 |
| Фосфор (Р2O5) | |||||||
| Без удобрений | - | 533 | - | - | - | -10 | - |
| Навоз | 1204 | 980 | 37,2 | 81,5 | 1,23 | +4 | 123 |
| NPKCa | 1204 | 1043 | 42,5 | 86,5 | 1,16 | +3 | 116 |
| Калий (К2O) | |||||||
| Без удобрений | - | 1582 | - | - | - | -29 | - |
| Навоз | 2198 | 3157 | 71,6 | 143 | 0,70 | -17 | 70 |
| NPKCa | 2198 | 3318 | 78,9 | 151 | 0,66 | -20 | 66 |
Балансовые коэффициенты выше разностных, а также выше на плодородных почвах, чем на бедных, то есть не имеют недостатков разностных и изотопных коэффициентов.
Результаты баланса выражают также в относительных показателях:
- коэффициенте возврата — отношение дозы удобрений к хозяйственному выносу;
- интенсивности баланса — отношение дозы к хозяйственному выносу, то есть коэффициент возврата, умноженный на 100.
Баланс выражают в абсолютных показателях (кг/га) как разницу между дозой и хозяйственным выносом элемента. Баланс положительный, если доза превышает выноса, или отрицательный, если доза меньше выноса. При равенстве дозы и выноса баланс называют нулевым, или бездефицитным, уравновешенным.
Балансовый коэффициент, коэффициент возврата и интенсивность баланса соответственно равны: при нулевом балансе — 100, 1 и 100; при положительном балансе — менее 100, более 1 и более 100; при отрицательном балансе — более 100, менее 1 и менее 100.
Все относительные показатели равнозначны только при нулевом балансе, в остальных случаях преимущество остается за балансовым коэффициентом, так как при его расчетах за основу берется не доза удобрения, а хозяйственный вынос, характеризующий урожайность и качество продукции. Балансовые коэффициенты использования удобрений можно определять для разных годов с момента внесения и до конца действия удобрений, тогда как коэффициенты возврата и интенсивность баланса — только в конце действия удобрений, то есть для большинства удобрений — через 4-5 лет после внесения или за ротацию севооборота, что имеет значение для периодически вносимых удобрений.
Применение балансовых коэффициентов позволяет определить оптимальные дозы и соотношения удобрений под отдельными культурами и в севооборотах с одновременным контролем и корректировкой обеспеченности почв питательными элементами. При этом исчезает необходимость расчетов балансов элементов в полях, севооборотах, хозяйстве.
Для Нечерноземной зоны рекомендованы следующие балансовые коэффициенты использования минеральных и органических удобрений для почв разной степени окультуренности.
Данная статья посвящена анализу вопроса по эффективности применения минеральных удобрений. А именно эффективности с экономической точки зрения, а не по прибавке в урожайности.
Для примера приведены расчёты по аммиачной селитре, аммофосу и калию хлористому. Рассмотрим содержание в них действующих веществ (Д.В), стоимость удобрений на тонну, стоимость 1кг Д.В в каждом удобрении. Установим дозу удобрения с учётом выноса и коэффициента потребления его культурой, чтобы рассчитать возможную прибавку от каждого удобрения. Затем сравним затраты и рассмотрим эффективность применения одного Д.В и в совокупности, именно с точки зрения экономики.
Итак, нам известно содержание Д.В в предлагаемых удобрениях:
Аммофос ‒ 64% (совокупно азота и фосфора, но большая часть именно фосфора ‒52%)
Калий хлористый ‒ 60%
Стоимость каждого из удобрений может отличаться в разных регионах или у разных производителей, поэтому здесь приводятся цифры таким образом, чтобы удобно было считать. Они примерно следующие:
Аммиачная селитра ‒ 15тыс. рублей
Аммофос ‒ 30тыс. рублей
Калий хлористый ‒ 20тыс. рублей
Стоимость 1кг Д.В можно рассчитать, исходя из его количества, содержащегося в каждом удобрении:
Аммиачная селитра ‒ 44 рубля
Аммофос ‒ 47 рублей
Калий хлористый ‒ 33 рубля
Выходит, что стоимость в первых двух удобрениях примерно одинаковая. А калий хлористый самый дешёвый.
Для расчёта дозы удобрения возьмём за эталон расход в 100кг/га аммиачной селитры. Соответственно, по соотношению Д.В и дозы, получаем такие показатели:
Аммиачная селитра ‒ 100кг/га
Калий хлористый ‒ 50кг/га
И теперь можно вычислить денежные затраты на 1га по этим же удобрениям:
Аммиачная селитра ‒ 1500 рублей
Аммофос ‒ 1500 рублей
Калий хлористый ‒ 1000 рублей
Средние показатели по выносу возьмём на примере пшеницы:
Аммиачная селитра ‒ 35кг/т
Калий хлористый ‒ 20кг/т
Коэффициент использования из удобрения (КИУ) это тот процент удобрений, который теоретически может потребить культура в первый год использования удобрений.
Аммиачная селитра ‒ 0,7 (возьмём идеальный коэффициент 70%)
Аммофос ‒ 0,3 (смотрим только на Д.В фосфор, 30%)
Калий хлористый ‒ 0,5 (50%)
Что касается такого показателя, как прибавка к урожайности от данных доз удобрений. Рассчитать её несложно. Берём 34% Д.В, то есть 34кг, которые содержатся в 100кг аммиачной селитры, умножаем на КИУ 0,7 и делим на показатель выноса 35. И получаем результат 0,68т/га ‒ это прибавка от 100 килограмм аммиачной селитры при хороших условиях.
Так как доза аммофоса составляет не 100, а 50кг/га, то берём 52% Д.В фосфора и делим пополам, то есть 26кг умножаем на КИУ 0,3 и делим на вынос 12. Получается порядка 0,65т/га.
И по калию получим цифру 0,75т/га, по той же формуле:
Д.В ÷ 100 × Д.У × КИУ ÷ В = П
Д.В ‒ содержание действующего вещества, %
Д.У ‒ доза удобрения, кг/га
КИУ ‒ коэффициент использования удобрения
В ‒ вынос ЭМП, кг/т
П ‒ прибавка к урожайности, т/га
60 ÷ 100 × 50 × 0,5 ÷ 20 = 0,75
Вот на такую прибавку при грамотном применении удобрений можно рассчитывать:
Аммиачная селитра ‒ 0,68т/га
Калий хлористый ‒ 0,75т/га
Переходим к самой важной части данного анализирования эффективности применения удобрений. И можно сделать следующие выводы.
Каждый год в каждом поле, по севообороту, по предшественникам, этот дисбаланс всегда меняется.
Соответственно, если применить одну селитру, она даст прибавку порядка 7ц/га (0,68т/га по таблице). Так на 1т урожая закладывается около 2200 руб. затрат на удобрение.
При внесении калия хлористого затраты на 1т урожая составят порядка 1500 руб. на прибавке до 8ц. Если для сравнения пересчитать на 7ц, то получаем около 1300-1200 руб.
В итоге суть вышеизложенного анализа в следующем. Если эффективно работать на баланс одного элемента (используя только аммиачную селитру, к примеру), то по затратам получаем максимальную эффективность на тонне зерновых (2200 руб.). Если при выровненном балансе начать применять комплексные удобрения или смешивать их, чтобы дать комплексное питание, то затраты на тонну соответственно увеличиваются (к примеру, селитра+аммофос ‒ затраты уже 4500 руб.). И если применить в совокупности ещё и третий элемент, то затраты уже выходят в 6000 руб/т. Да, прибавку вы увидите. Но по экономике выйдет большой минус и неэффективное использование удобрений по балансу питания культуры.
Если у вас нет уверенности, что вы сможете реализовать продукцию на пике цен, такие затраты не оправдаются. Если вы приобрели удобрения за кредитные средства, вырастили продукцию и вам по минимальной цене сразу после уборки необходимо сдавать урожай ‒ это не ваш вариант. Оптимальным будет вариант ‒ компенсировать одно действующее вещество.
Если же сбыт хорошо налажен, и в вашем регионе есть возможность получать высокую цену, то комплексное удобрение абсолютно оправданно. При затратах в 6000 руб. продать тонну урожая за 12000 руб., стопроцентная рентабельность на применении удобрений ‒ это достаточно хорошо.
Все приведённые здесь цифры относительно реальные. И если отобразить выводы более понятно, то уравнения будут выглядеть так:
Внесение селитры 100кг = 7ц прибавки
Внесение аммофоса 50кг = 7ц прибавки
Внесение селитра+аммофос (150кг) ≠ 14ц прибавки
Внесение селитра+аммофос (150кг) = 7ц прибавки
Вот такая логика относительно экономической эффективности применения удобрений.
И если сформулировать выводы более упрощённо, то они будут звучать следующим образом.
При внесении 100кг/га аммиачной селитры вы получите 7ц прибавки к урожайности. При внесении 50кг/га аммофоса ‒ тоже 7ц. Но если внесёте эти удобрения совместно, то получите всё равно 7ц прибавки, а не 14ц. Получается, что увеличивать расходы внесением нескольких действующих веществ из удобрений экономически неэффективно.
Читайте также: