Виды деятельности мониторинга плодородия почв и применения удобрений

Проведение почвенной и растительной диагностики

Изучение процессов питания растений, взаимодействия между почвой и удобрением составляет теоретическую основу управления продуктивностью сельскохозяйственных культур и качеством растениеводческой продукции. Задаче обеспечения оптимального питания растений на протяжении всей вегетации служат методы оперативной почвенно-растительной диагностики, которая с одной стороны позволяет выяснить состояние обеспеченности растений питанием, а с другой — рационально использовать удобрения с учетом потребностей растений.
Диагностика позволяет:

  • установить степень обеспеченности почвы основными питательными элементами;
  • установить фактическую доступность растениями питательных веществ почвы и удобрений в условиях конкретной технологии и уточнить на этой основе систему удобрения.

Сотрудники ФГБУ ГЦАС «Ставропольский» проводят три основных вида диагностики:

Допосевная почвенная диагностика

Допосевная почвенная диагностика — проводится в пахотном слое почвы до посева. Главная цель работы — установить уровень запасов питательных веществ на каждом поле хозяйства. В рамках этой диагностики определяют запасы нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия. На основе этих данных агрономы хозяйств могут точно рассчитать дозы основного внесения удобрений, избежав тем самым лишних трат на минеральные удобрения или убытков от недобора урожая.

Ранневесенняя почвенная диагностика

Ранневесенняя почвенная диагностика — проводится в сроки максимально приближенные к началу времени возобновления весенней вегетации и служит для определения необходимости проведения первой азотной подкормки. В ходе диагностики определяют запасы нитратного азота и продуктивной влаги в метровом слое почвы, а также обеспеченность подвижным фосфором. Первой азотной подкормке подлежат поля озимой пшеницы при условии:

  • посевы находятся в хорошем или удовлетворительном состоянии;
  • содержание подвижного фосфора не менее 20 мг/кг почвы;
  • запасы продуктивной влаги в метровом слое не менее 100 мм;
  • низкое содержание нитратного азота в метровом слое почвы (менее 75 кг/га).

По нашим данным слишком раннее проведение азотных, как и позднее, приводит к недобору до 40% прибавки.

Для проведения азотной подкормки на площади 1000,0 га в среднем хозяйства затрачивают около 2,5 млн рублей (при внесении аммиачной селитры 1 ц/га в ф.в.).

Затраты на почвенную диагностику данной площади составят всего 20 тыс. рублей.

Таким образом если будет выявлено хотя бы 8,0 га, где проведение подкормки не целесообразно, то это уже полностью покроет расходы на проведение диагностики. По данным наших наблюдений площадь таких полей может достигать до 50% от обследованного.

Растительная диагностика

Растительная диагностика — научной основой растительной диагностики является теория минерального питания растений. Изменения в химическом составе тканей и органов под влиянием минерального питания вызывают изменения в интенсивности биохимических процессов и сопровождаются морфологическими изменениями листьев и других органов растений ( окраска, форма, расположение, площадь, длина и др.).

Важно иметь в виду, что разные органы растений неодинаково реагируют на изменение условий среды. Это связано с различиями в физиологической роли органов растений в их жизненном цикле. Не менее важно для точности диагноза отбор проб проводить только по фазам развития, а не по календарным датам.

Своевременное проведение растительной диагностики позволяет выявить дефицит элементов питания непосредственно в растениях и на основе этих данных скорректировать питание с помощью подкормок, что благоприятно скажется на качестве сельскохозяйственной продукции.

Оптимизация питания растений

Для получения наибольших урожаев необходимо следить за состоянием растений на всем протяжении возделывания культуры.

Специалисты ФГБУ ГЦАС «Ставропольский» предлагают комплекс мероприятий по оптимизации питания растений, который включает в себя работы по:

  • допосевной почвенной диагностике;
  • составлению плана применения удобрений;
  • ранневесенней почвенной диагностике;
  • растительной диагностике.

Работы проводятся в тесном взаимодействии с агрономами хозяйств с согласованием оптимальных сроков. По результатам каждого этапа выдаются рекомендации на все обследованные поля.

Проведение комплексной работы позволит хозяйствам значительно сэкономить, по сравнению с заказом всех видов диагностики по отдельности.

План применения удобрений

Проекты использования удобрений выполняются на основании данных полученных в ходе проведения агрохимического обследования или допосевной почвенной диагностики.
Расчёт доз минеральных удобрений учитывает:

  • основные агрохимические показатели каждого поля;
  • планируемую с/х культуру и предшественник;
  • запланированную урожайность и вынос элементов питания с урожаем;
  • виды удобрений наиболее подходящие по финансовым возможностям заказчику.

Расчёт может осуществляется для достижения наилучшего баланса между затратами и экономическим эффектом применения удобрений, либо в рамках мероприятий по повышению плодородия почвы.

Проведение полевых, мелкоделяночных и вегетационных опытов

ФГБУ ГЦАС «Ставропольский» обладает богатой историей в проведении опытных работ с различными видами агрохимикатов. За период с 1965 по 2020 годы было проведено более тысячи краткосрочных, производственных, мелкоделяночных, демонстрационных и вегетационных опытов.

Агрохимцентр входит в реестр организаций имеющих право официально проводить регистрационные испытания новых препаратов и агрохимикатов.

Выбор вида опыта и составление схемы его проведения проводятся в соответствии с заданием заказчика.

Полевые и мелкоделяночные опыты закладываются в условиях близких к производственным. Растение изучается в полевой обстановке, в связи со всей совокупностью условий среды, оказывающих влияние на рост и развитие растений и величину урожая. Для этого в опытах обязателен количественный и качественный учёт урожая растений, который устанавливает зависимость между урожаем и изучаемыми приёмами воздействия на него в полевых условиях.

Результаты полевых и мелкоделяночных опытов, подкрепляющие выводы из теоретического исследования того или другого агрономического вопроса и обобщения практических наблюдений, могут быть достаточно убедительным основанием для широкого внедрения новых средств повышения урожаев (агротехнических приёмов, сортов культурных растений, удобрений и др.). Таким образом, опыты связывают теоретические исследования в агрономии с сельскохозяйственной практикой.

Закладка полевых и мелкоделяночных опытов проводится на территории хозяйств Ставропольского края.

Наиболее простая схема опыта включает в себя контрольный участок, вариант с применением исследуемого препарата и вариант с препаратом для сравнения.

Полевые наблюдения заканчиваются после учета урожайности, затем идет обработка данных и написание отчета. Сроки работ зависят как правило от выбранной сельскохозяйственной культуры.

Вегетационные опыты предусматривают выращивание растений в специальных сосудах, для решения ряда агрохимических и физиологических вопросов. С их помощью изучают физиологическую роль отдельных питательных элементов, значение реакции среды (рН) для растений, поступление питательных веществ в растениях, уровень потребления растениями различных элементов питания (по фазам развития), взаимодействие удобрений с почвой, отношение растений к температуре, влаге, свету и т.д.

Вегетационные опыты ставятся в сосудах с почвой, песком или водой (почвенные, песчаные и водные культуры) и заключаются в том, что изучаемый фактор (в отдельности или совместно с одним или несколькими другими факторами) изменяется согласно цели опыта, в то время как все прочие условия (свет, тепло, влага, питательные вещества) остаются неизменными и благоприятными для нормального роста и развития растений.

Закладка вегетационных опытов проводится на территории агрохимцентра.

Обобщение данных мониторинга применения удобрений

ФГБУ ГЦАС «Ставропольский» в рамках государственного задания проводит мониторинг применения удобрений на территории Ставропольского края.

Научно-обоснованная потребность Ставропольского края в минеральных удобрениях на 2019 год составляла 445,0 тыс. тонн д.в.

Максимальное количество удобрений в крае было использовано в 1987 г. — 404,4 тыс. тонн д.в., минимальное в 1999 г. — 31,9 тыс. тонн д.в. За последние 10 лет применение удобрений возросло до 261,4 тыс. тонн д.в.

Внесение минеральных удобрений под урожай
соответствующих лет в Ставропольском крае

Внесение минеральных удобрений под урожай соответствующих лет в Ставропольском крае
Внесение минеральных удобрений под урожай соответствующих лет в Ставропольском крае
Структура использования минеральных удобрений по урожай 2019 года по культурам, %
Культура Площадь культур, в % Внесено, тыс. тонн д.в. Внесено удобре-ний, в %
Зерновые 82,0 223,5 86,0
в т.ч. озимая пшеница 61,0 190,3 72,8
кукуруза 6,0 17,1 6,6
Технические 15,2 34,4 13,1
в т.ч. сахарная свекла 1,2 12,6 4,8
подсолнечник 9,6 14,5 5,6
Овощи, картофель, бахчи 0,4 1,8 0,5
Кормовые 0,4 1,5 0,4
Всего 100 261,4 100
Структура применяемых минеральных удобрений под урожай 2019 года по видам
Наименование удобрений %
аммиачная селитра 35
аммофос 24
КАС 21
сульфоаммофос 6
нитроаммофоска 4
сульфат аммония 4
диаммофоска 4
карбамид 1
прочие 1
Всего 100

Эффективность применения удобрений под озимую пшеницу в крае последние годы достаточно высока. На 1 кг д.в. минеральных удобрений в зависимости от районов дополнительно получено в среднем по краю от 6 до 12 кг зерна.

Важную роль в сохранении плодородия почв играет применение органических удобрений.

Максимальное количество органических удобрений в крае было использовано в 1984 г. — 15,8 млн. тонн, минимальное в 2000 г. — 720 тыс. тонн. Заметно увеличилось внесение органических удобрений с 2003 года, когда начали активно использовать солому на органическое удобрение.

Под урожай 2019 года по оперативным данным внесение органических удобрений с учётом соломы составило 11,4 млн. тонн (навоз составляет порядка 6% объёма внесения).

Для получения статистических данных о применении удобрений в Ставропольском крае можно написать официальный запрос в агрохимцентр. В ответе наши специалисты подробно пояснят перечень доступных показателей и условия предоставления этих данных.

Составление рейтингового обзора применения удобрений

В целях стимулирования увеличения объёмов и эффективности использования удобрений специалисты агрохимцентра с 2008 года составляют рейтинговый обзор применения удобрений в районах Ставропольского края по 15 показателям, который рассылается всем главам администрации муниципальных районов, предоставляется правительству и министерству сельского хозяйства Ставропольского края.

Расчёт баланса питательных элементов в почвах Ставропольского края

Определение баланса питательных элементов является научной основой планирования и прогнозирования применения минеральных удобрений, распределения их между районами и хозяйствами, позволяет целенаправленно регулировать плодородие, предохранять окружающую среду от загрязнения удобрениями. Баланс основных элементов питания отражает степень интенсификации сельскохозяйственного производства.

Баланс элементов питания в системе «удобрение – почва – растение» оценивается по разности между суммарным их количеством, поступившим в почву и отчуждаемым из нее. Таким образом, баланс питательных элементов в почве состоит из приходной и расходной частей.

В приходную часть баланса входит поступление питательных элементов в почву с удобрениями, семенами, из атмосферы, в том числе азот, продуцируемый клубеньковыми бактериями бобовых культур (симбиотический) и свободноживущими бактериями – азотфиксаторами (несимбиотический азот).
Расходная часть баланса включает хозяйственный вынос питательных элементов (с отчуждаемой с поля частью урожая), потери элементов питания из почвы и удобрений с поверхностными водами от вымывания, эрозии, испарения и газообразные потери (азота).

Баланс питательных веществ в земледелии Ставропольского края
Показатель 2014 г. 2015 г. 2016 г. 2017 г. 2018 г.
Внесено NPK, тыс.т. д.в.:




с минеральными удобрениями 162,9 171,3 181,9 198,2 222,7
с органическими удобрениями 0,6 0,6 0,6 6,0 4,1
возврат питательных веществ с соломой и растительными остатками 5,5 8,5 9,3 36,7 27,4
Итого внесено NPK, тыс.т д.в. 169,0 180,4 191,8 240,9 254,2
Вынос NPK c урожаем с/х культур, тыс.т д.в. 427,6 442,0 505,0 751,9 600,4
Баланс питательных веществ:




— тыс.т д.в. -258,6 -261,6 -313,2 -511,0 -346,2
— кг/га посевной площади с/х культур -86,9 -87,9 -105,5 -165 -143,2

Для хозяйств заинтересованных в сохранении плодородия почвы специалисты агрохимцентра могут провести расчёт баланса питательных веществ в разрезе каждого поля.