1. Максимально планируемая урожайность отдельных культур и сортов и продуктивность агроценозов должны соответствовать среднемноголетним (не менее 5—7 лет) погодно-агротехническим условиям (приход ФАР, сумма положительных температур, количество и распределение осадков, сроки и способы обработки почвы и т. д.). Она может быть определена расчетным путем или по среднемноголетним показателям урожайности этих культур (сортов) на типичных почвах данной зоны, полученным на лучших вариантах опытов в научно-исследовательских учреждениях (НИИ, опытные станции, Госсортоучастки, вузы и др.) и в производственных посевах передовых хозяйств.
2. Учет фактического средневзвешенного плодородия почвы всех полей агроценоза по результатам последнего почвенно-агрохимического обследования позволит обосновать необходимость и направленность изменений показателей эффективного плодородия до оптимальных уровней для всей совокупности возделываемых культур.
3. Оптимизация показателей эффективного плодородия осуществляется с помощью дифференцированных балансовых коэффициентов использования удобрений (т. е. по балансу): при обеспеченности почв элементами питания выше оптимальной, почвы постепенно истощаются до оптимума, при оптимуме баланс нулевой, при недостатке элементов в почве баланс положительный с целью повышения обеспеченности почв до оптимума.
Разберем несколько примеров. Требуется определить максимально допустимую насыщенность удобрениями с оптимальным соотношением элементов под картофелем на серой лесной почве (средневзвешенная обеспеченность питательными элементами 4-й класс). Среднемноголетняя максимальная урожайность его (по данным многолетних опытов и производства) 25,0 т/га, ежегодная обеспеченность органическими удобрениями 10 т/га, содержание в которых азота 0,5%, фосфора 0,25 % и калия 0,6 %.
Определим вынос питательных элементов с 25,0 т/га клубней и соответствующим количеством ботвы (по результатам ежегодных анализов или по справочным данным). Он составляет 150 кг азота, 50 кг фосфора и 225 кг калия.
Так как фактическое плодородие почвы соответствует оптимальному для этой культуры, то баланс питательных элементов при этом должен быть нулевым по всем элементам (если за счет почвенной и растительной диагностики и совершенствования сроков и способов внесения азотных удобрений потери азота будут исключены) или практически нулевым по азоту (с учетом возможных потерь его около 20 %). Следовательно, балансовые коэффициенты использования фосфорных и калийных удобрений должны быть равны 100 %, а азотных — 100 или 80 %, т. е. общая доза азота 150 (или 180) кг, фосфора 50 и калия 225 кг, атак как 10т/га навоза обеспечивает 50 кг азота, 25 кг фосфора и 60 кг калия, то на долю минеральных удобрений остается 100 (или 130) кг азота, 25 кг фосфора и 165 кг калия. В сумме это составляет 290 (или 310) кг/га NPK. Таким образом, предельная общая насыщенность (максимально допустимая доза) удобрениями для картофеля в указанных почвенно-климатических условиях равна 425 (или 455) кг/га д. в. Увеличение дозы возможно только за счет фосфорно-калийных удобрений не более чем на 10 (при 3-м классе обеспеченности) или 20 % (при 2-м классе обеспеченности) соответствующими элементами, а уменьшение — на 10 % при повышении обеспеченности почвы фосфором или калием на один класс и на 20 % на два класса.
Другой пример. В длительном стационарном полевом опыте, заложенном в 1975 г., на хорошо окультуренной дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в учхозе «Михайловское» Подольского района Московской области в четырехпольном севообороте среднегодовая максимальная урожайность за 16 лет (1976— 1991) на лучших вариантах (с положительным или нулевым балансом питательных элементов за все годы исследований) составила: озимой пшеницы 4,5 т/га, картофеля 23,0 т/га, ячменя 3,5 т/га и сена однолетних трав (вико-горохо-овсяная смесь) 6,5 т/га. Требуется определить максимальную предельно допустимую насыщенность посевов удобрениями при сохранении (поддержании) исходного плодородия (содержание фосфора и калия соответственно 15 и 19 мг/100 г почвы), т. е. при нулевом (или практически нулевом для азота) балансе питательных элементов. Рассчитаем ежегодный хозяйственный вынос питательных элементов всеми культурами севооборота (табл. 132).
132. Среднегодовой хозяйственный вынос питательных элементов культурами, кг/га
Хозяйственный вынос, кг/га | ||||
---|---|---|---|---|
rvVJIbiyjJcl | ность, т/га | N | р | К |
Озимая пшеница | 4,5 | 140 | 50 | 130 |
Картофель | 23,0 | 130 | 37 | 180 |
Ячмень | 3,5 | 105 | 42 | 95 |
Однолетние травы (сено) | 6,5 | 805 | 52 | 160 |
Среднее с 1га | 114 | 45 | 141 |
рявшихся вариантах с дефицитным балансом по разным питательным элементам.