Hydrolytická kyselost. Výpočet dávek podle hydrolytické kyselosti. Vápnění půd v závislosti na složení pěstovaných plodin — Studopedia
Agrochemická charakteristika jednoho z polí ve vztahu k potřebě chemické meliorace:
Plodina: Cukrová řepa
pH (KCl) = 6,0; Ng = 3,0 mmol(+)/100 g, S = 45 mmol(+)/100 g, V = 93,75 %
Pro vědecké zdůvodnění potřeby chemické meliorace (vápnění nebo aplikace sádry), aplikační dávky a formy vápenného hnojiva, stanovujeme bilanci vápníku a hořčíku v zemědělství.
Cukrová řepa patří do 1. skupiny plodin, které jsou nejcitlivější na reakci prostředí orného horizontu a velmi dobře reagují na vápnění; optimální hodnota pH je 6,7–7,2.
Černozemní půdy vyžadují přidání hnojiv obsahujících vápník
hnojiva při pH (KCl) < 5,5; hydrolytické kyselosti (Hg) — >3 mmol(+)/na 100 g půdy a stupni nasycení bázemi menším než 90 %. V osevních postupech s cukrovou řepou se vápnění provádí při
Množství vápna se vypočítá podle vzorce:
D = 0,05* Ng * d * h; t/ha CaCO3
kde 0,05 je ekvivalent CaCO3;
Hg – hodnota hydrolytické kyselosti, mmol(+)/100 g půdy;
d – objemová hmotnost zeminy, g/cm3;
h – hloubka rekultivované vrstvy, cm.
Roky střídání plodin
Celková potřeba organických hnojiv podle roku (t)
Plánovaný výnos zemědělských plodin (c/ha), dávky organických hnojiv a vápna (t/ha), podle polí osevního postupu za střídání plodin
Vypočítaná (plná) forma vápna se specifikuje s ohledem na granulometrické složení půdy a biologické charakteristiky výživy plodin.
Na půdách s lehkým granulometrickým složením, u plodin tolerantních k kyselosti a s úrovní nasycení 80-90 %, lze plnou dávku CaCO3 snížit o 1/4 – 1/3 (optimální dávka). V ostatních případech je optimální dávka rovna plné dávce.
Míra vápna ve fyzické hmotnosti se vypočítá pomocí vzorce:
kde Dopt je optimální dávka CaCO3, t/ha;
B — obsah vlhkosti, %;
K je počet neaktivních částic (větších než 1 mm), %;
C — obsah CaCO3 ve vápenném hnojivu, %.
Do cukrové řepy je tedy nutné přidat 10 t/ha CaCO3, což po přepočtu na fyzikální hmotnost při použití vápenné moučky (třída B, vlhkost 12 %, CaO + MgO 4 %, přepočteno na CaCO50 – 3 %, částice větší než 90 mm – 1 %) představuje 5 t.
Účinnost fosfátové horniny se odhaduje v závislosti na hydrolytické kyselosti a absorpční kapacitě podle grafu B.A. Golubeva. V našem případě Hg = 3,0 mmol (+) / 100 g a Hg + S = 48 mmol (+) / 100 g, na základě grafu je účinek fosfátové horniny slabší než superfosfátu. Podle vzorce 3 + 0,1 * T se porovnává účinnost dvojnásobné dávky fosfátové horniny se superfosfátem:
Stanovení dávek minerálních hnojiv pro zemědělské plodiny.
Při vývoji systému aplikace hnojiv je třeba dodržovat následující základní zásady:
1. Plné využití všech druhů místních hnojiv a biologických zdrojů dusíku – luštěniny. Dávky aplikace organických hnojiv by měly zajistit bezdeficitní humusovou bilanci a jsou stanoveny na základě humusové bilance.
2. Hlavní plodiny by měly být hnojeny jako první
střídání plodin (v závislosti na jeho specializaci).
3. Hlavní část hnojiv (80-85 %) je plánována k aplikaci v hlavní dávce. Zbývající část hnojiv se aplikuje při setí do řádků.
fosforečná hnojiva a dusíkatá hnojiva pro ozimé a pícniny.
Za optimální dávku hnojiva se považuje taková, která zajišťuje plánovaný vysoký výnos plodiny s požadovanou kvalitou produkce, poskytuje maximální čistý příjem na hektar a schopnost zvýšit nebo udržet úrodnost půdy na dané úrovni.
| Na základě polních experimentů a zemědělských kartogramů |
| Metody výpočtu |
| Složitá metoda |
| Metoda elementární bilance pro plánovaný výnos |
| Metoda elementární bilance pro plánované zvýšení výnosu |
| Metoda normativní bilance |
Metody pro výpočet dávek minerálních hnojiv
Na příkladu 2 nejdůležitějších plodin (ozimé pšenice a cukrové řepy) na jednom poli určíme potřebné dávky minerálních hnojiv pomocí různých metod.
1. Metoda elementární bilance pro plánovanou sklizeň.
Tato metoda využívá data o odebírání živin na jednotku produkce prvovýroby plodin s přihlédnutím k vedlejším produktům, koeficientům využití živin rostlinami z půdy, hnojivům a kořenovým zbytkům (CRR). Chybějící část živin v půdě pro vytvoření plánovaného výnosu se doplňuje aplikací organických a minerálních hnojiv.
Půda: Běžná jílovitá černozemě
Agrochemické ukazatele (třídy dle kartogramu 1-6)
pH(KCl)=6,0; Nl.g.=15 mg/100g; dostupný P2O5 – 3 /8,5 mg/100g/; mobilní K2O – 5 /15 mg/100g/.
Plodiny: jezerní pšenice, cukrová řepa.
Odstranění na 10 centů produkce s přihlédnutím k vedlejším produktům, kg (dodatek 10):
Ozimá pšenice N-25,6; P2O5-9,2; K2O-15,7
Cukrová řepa N-4,43; P2O5-1,29; K2O-5,89
Sklizeň: plánovaná: jezerní pšenice 35 c/ha
Řepa sahá 400 c/ha
Bez hnojiv jezerní pšenice 21 c/ha
Řepa sahá 240 c/ha
Výpočet dávek minerálních hnojiv metodou elementární bilance pro plánovaný výnos.
2. Metoda výpočtu dávek minerálních hnojiv s využitím elementární bilance pro plánovaný výnos.
Metoda je založena na znalosti výnosu plodiny v daných půdních a klimatických podmínkách na nehnojeném pozadí (na základě výsledků agrochemických servisních pokusů) a následném stanovení nárůstu výnosu z použití organických a minerálních hnojiv. Stanovené normy jsou upraveny o obsah mobilních živin v půdě pomocí odpovídajících korekčních faktorů.
Výpočet dávek minerálních hnojiv pro zvýšení výnosu.
3. Výpočet dávek minerálních hnojiv metodou normativní bilance.
Bilance živin v půdě se skládá ze vstupní a výstupní části. Vstupní část zahrnuje příjem živin do půdy s hnojivy, semeny a z atmosféry (včetně dusíku z hlízkových bakterií luštěnin a volně žijících bakterií fixujících dusík).
Výdajová část zahrnuje: odstraňování živin se sklizní, ztrátu živin z půdy a hnojiv v důsledku povrchového odtoku, vyplavování (infiltrace) a plynné ztráty.
Rozlišuje se mezi úplnou nebo ekologickou bilancí, která zohledňuje všechny položky příjmů a výdajů živin, a zjednodušenou nebo ekonomickou bilancí, která zohledňuje pouze vstup živin do půdy s hnojivy a dodatečné množství dusíku z luštěnin (které v půdě ponechávají nad rámec odběru sklizní) ve srovnání s odběrem sklizní. V ekonomické bilanci se ostatní položky příjmů a výdajů živin nezohledňují, protože se nakonec předpokládá, že jsou si rovny.
V zemědělské praxi se při vývoji systému aplikace hnojiv v osevním postupu obvykle používá ekonomická bilance. Lze ji vyjádřit pro každý z nutričních prvků. Tato metoda je založena na bilanci živin pro osevní postup.
Výpočet dávek minerálních hnojiv metodou normativní bilance.
4. Metoda výpočtu dávek minerálních hnojiv na základě přímých dat z polních pokusů a agrochemických kartogramů.
Na základě zobecnění dat z polních experimentů vypracovaly výzkumné instituce doporučení pro aplikaci průměrných dávek hnojiv pro různé plodiny pro farmy ve své zóně.
Doporučené dávky hnojiv se upravují v závislosti na zásobě půdy mobilními formami fosforu a draslíku pomocí přibližných korekčních faktorů.
V našem případě je třída půdy, na které se pěstuje ozimá pšenice a cukrová řepa, 3 pro fosfor a 5 pro draslík.
Na základě dat z polních pokusů jsou doporučené dávky pro ozimou pšenici na běžných černozemech N60P60K60 a pro cukrovou řepu N90P120K90. S ohledem na korekční faktory pro obsah živin v půdě by se na ozimou pšenici mělo aplikovat N60P60K40 a na cukrovou řepu N90P120K60.
5. Integrovaná metoda pro výpočet dávek minerálních hnojiv.
Metoda je založena na: velikosti plánované sklizně, zabezpečení půdy živinami a stupni jejího obdělávání (bonitet); výsledcích polních pokusů s hnojivy a produkčních pokusů vyspělých farem; použití výpočetních metod z důvodu nedostatečného množství experimentálních informací; použití interpolace a extrapolace dat z polních pokusů; částečném zohlednění biologických charakteristik předchůdce a mechanického složení půdy.
Pro ozimou pšenici:
Pro cukrovou řepu:
Metody pro stanovení dávek hnojiv by měly být voleny s ohledem na optimalizaci výživy pro dosažení plánované sklizně. V tomto případě je nutné využít výhod každé skupiny metod, přičemž jako základ je třeba vzít potřebu rostlin v minerálních nutričních prvcích jak produktivním odběrem, tak i výsledky diagnostiky půdy a rostlin. Podle mého názoru je nejpřijatelnější metodou odrážející většinu faktorů metoda normativní bilance.
Tuto metodu použijeme pro výpočet dávek minerálních hnojiv pro ostatní plodiny /tabulka 7./
Spotřeba kg na 10c: hrách 34,7N, 7,5P, 23,4K; ječmen yar. 21,3, 9,3 a 15,5; kukuřice n/s 3,49, 1,14 a 3,45.
Tabulka 7. Výpočet dávek minerálních hnojiv.
Tato forma kyselosti je způsobena vodíkovými ionty, které jsou pevněji vázány v absorpčním komplexu půdy a jsou schopny výměny za zásady pouze v neutrálním nebo alkalickém prostředí. Tyto vodíkové ionty se obtížněji nahrazují zásadami a do roztoku jsou vytěsňovány pouze hydrolyticky alkalickými solemi.
Hydrolyticky alkalická sůl interaguje jak s SPC, tak s půdním roztokem, takže v tomto případě se stanoví celková kyselost půdy, která zahrnuje skutečnou a potenciální kyselost, a to jak výměnnou, tak hydrolytickou.
Hydrolytická kyselost se vyjadřuje v miligramových ekvivalentech na 100 g půdy. Bylo zjištěno, že ne veškerý vodík je tímto způsobem vytěsněn, proto se do výpočtu zavádí koeficient P 1,75 – korekce na úplnost vytěsnění vodíku. Hodnota hydrolytické kyselosti se používá k výpočtu dávky vápna při vápnění kyselých půd.
Pro výpočet dávek vápna na základě hydrolytické kyselosti se používá následující vzorec:
Hg – hydrolytická kyselost, m-eq/100 g půdy;
10 – převod m-eq/100 g na m-eq/kg;
50 – množství CaCO3 potřebné k neutralizaci 1 m-ekv. H+, mg;
3000000 – hmotnost vrstvy těžkého GMS v orné půdě na 1 ha,
1000000000 – převod mg/ha na t/ha.
Pro vápnění by se jako vápenný materiál měla použít dolomitová mouka třídy 2, obsah účinných látek – 80 %, vlhkost – 12 %, obsah částic o průměru > 1 mm – 3 %. (GOST 14050-93)
intramuskulární dávka, t/ha, kde
D – zvolená dávka CaCO3, t/ha;
A – neutralizační kapacita vápenného materiálu, % CaCO3;
B – vlhkost vápenné hmoty, %;
G – obsah částic o průměru > 1 mm, %.
Agrochemické ukazatele půd (výměnná, hydrolytická kyselost, stupeň absorpce zásad půdou, obsah mobilního fosforu a výměnného draslíku, jejich význam ve výživě rostlin v souvislosti s používáním hnojiv).
Podle některých badatelů je výměnná kyselost určena absorbovanými vodíkovými ionty; podle jiných závisí kyselé vlastnosti extraktu půdních solí na přítomnosti vyměnitelného hliníku v roztoku; podle třetího úhlu pohledu lze výměnnou kyselost určit kombinovaným účinkem vodíkových a hliníkových iontů, jejichž poměr se mění v závislosti na genezi konkrétní půdy a vlastnostech jejích jednotlivých horizontů. Hydrolytická kyselost vzniká v důsledku účinku hydrolyticky alkalických solí na půdu.
Hydrolytická kyselost je množství vodíkových iontů, které jsou z půdy vytěsněny vodným roztokem solí slabých kyselin a silných zásad. K tomuto účelu se obvykle používají soli kyseliny octové – octan sodný nebo vápenatý.
Absorbované báze v půdě vstupují do výměnných reakcí s kationty půdního roztoku a aktivně se tak podílejí na výživě rostlin. Pokud se do černozemní půdy přidá jakékoli fyziologicky kyselé hnojivo, vodíkový ion si vymění místo s absorbovanými ionty vápníku a hořčíku a vytlačí je do roztoku. Tím se mírně změní reakce roztoku a zlepší se výživa rostlin vápníkem a hořčíkem. Amoniakální hnojiva okyselují půdní roztok, protože amoniakální ion se silně absorbuje a vytlačuje vodíkový ion. Pokud by v půdních koloidech bylo mnoho vodíkových iontů, nemusí tato hnojiva mít pozitivní účinek. Pokud se však do půdy, v jejímž absorpčním komplexu je hodně vápníku a hořčíku, přidají amoniakální hnojiva, reakce půdního roztoku se prakticky nestane kyselou. Absorbované báze jsou poměrně mobilní, a proto je rostliny využívají jako prvky výživy popela.
Fosfor v půdě se obecně dělí do čtyř kategorií, mezi které patří:
· povrchový nebo adsorbovaný fosfor;
· organický fosfor, který se nachází v organické hmotě;
· nepohyblivý nebo krystalický fosfor.
Fixovaný fosfor je pevně vázán na některé půdní prvky (jak již bylo zmíněno) a pro rostliny je nepřístupný. Fixovaný fosfor je třeba hledat „uvnitř“ krystalů. Povrchový (adsorbovaný) fosfor se nachází na povrchu půdních částic a krystalů. Povrchový fosfor snadno přechází z povrchu krystalu do půdního roztoku. Povrchový fosfor se také nazývá aktivní fosfor.
Organický fosfor je mineralizován mikroorganismy a enzymy na fosfátový ion, který mohou plodiny využít. Některé organické látky jsou snadno mineralizovány, zatímco jiné jsou velmi odolné. Fosfor mineralizovaný z organické hmoty se stává součástí adsorbovaného fosforu. Organický fosfor, který je odolný vůči mineralizaci, je součástí nedostupného fosforu.
Množství adsorbovaného (aktivního) fosforu určuje výnos plodiny. Textura (mechanické složení) půdy ovlivňuje množství adsorbovaných zásob fosforu. Jíl je chemicky aktivní součástí půdy. Jíl obsahuje hliník a železo, které reagují s fosforem. V alkalických půdách je vápno zdrojem vápníku, který také interaguje s fosforem. Jílovité půdy si fosfor na svém povrchu zadrží mnohem lépe než písčité půdy, takže mají lepší fosforový potenciál.
Draslíkové sloučeniny lze rozdělit do následujících skupin podle jejich mobility a dostupnosti pro rostliny:
1. Draslík, který je součástí silných hlinitokřemičitých minerálů, zejména živců (ortoklas) a slíd (muskovit, biotit).
Draslík v živcích je pro rostliny špatně přístupný. Vlivem vody, změn okolní teploty a aktivitou půdních mikroorganismů se však tyto minerály postupně rozkládají za vzniku rozpustných draselných solí.
2. Vyměnitelný draslík, absorbovaný půdními koloidy, tvoří 1 % celkového obsahu tohoto prvku v půdě. Hraje hlavní roli ve výživě rostlin. Dobrá dostupnost vyměnitelného draslíku pro rostliny je dána jeho schopností snadno přecházet do roztoku při výměně s jinými kationty, ze kterého je rostlinami absorbován. Když rostliny absorbují draslík z roztoku, přecházejí jeho nové části z absorbovaného stavu do půdního roztoku. S využitím vyměnitelného draslíku se tento proces zpomaluje a zbývající draslík se stále více zadržuje v absorbovaném stavu.
Obsah vyměnitelného draslíku může sloužit jako ukazatel stupně zásobení půdy vstřebatelným draslíkem. Typické černozemy a sirozemy jsou bohatší na vyměnitelný draslík než sodno-podzolické půdy, zejména písčité a písčitohlinité půdy.
3. Ve vodě rozpustný draslík je reprezentován různými solemi rozpuštěnými v půdní vlhkosti (fosfáty, dusičnany, sírany, chloridy, uhličitany draselné), které jsou přímo absorbovány rostlinami. Jeho obsah v půdě je nevýznamný, protože draslík okamžitě přechází z roztoku do absorbovaného stavu a je spotřebováván rostlinami.
Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli:
