Патент на изобретение №2321200

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТРЕБНОСТИ ЯРОВЫХ КУЛЬТУР В АЗОТНОМ ПИТАНИИ

(57) Реферат:

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.

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.

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.

Формула изобретения

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.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что 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.