Для поиска темы - пользуйтесь СИСТЕМОЙ ПОИСКА


Стоимость дипломной работы


Home Материалы для работы Планування балансу поживних речовин грунту

Планування балансу поживних речовин грунту
загрузка...
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Планування балансу поживних речовин грунту

Контроль за станом грунту і врахування параметрів стану як на місцевому так і на регіональному рівнях є важливою складовою процесу проектування технологій. Реалізується така задача на підставі регулярних балансових розрахунків.
Методичні підходи і їх реалізація в конкретних розрахун-ках досить широко представлені в літературі [157-162], тому є сенс засередитись на практичній стороні задачі.
Дослідження засобів визначення балансу поживних речо-вин, наявність достатньої кількості інформації, дозволили нам автоматизувати процес розрахунків і включити задачу в систе-му, надавши у розпорядження фахівця слушний інструментарій контролю за агрохімічним станом виробничих ділянок.
Постанова задачі базується на наявності прибуткової, ви-тратної статей і методах розрахунку їх значень:
 Б(±) = Пij - Вij,      
де Бij - позитивний (+) або від'ємний (-) баланс і-го елемен-ту живлення на j-му полі (масиві ділянок);
 Пij - надходження і-го елементу живлення в грунт j-го по-ля;
 Вij - відчуження і-го елементу живлення з грунту j-го поля.
Прибуткову частину балансу складають надходження в грунт елементів живлення з різноманітних джерел. Так джере-лом постачання азоту в грунт вважаються: мінеральні добрива - QNм, органічні добрива - QNо, насіння - QNн, опади - QNоп, зро-шувана вода - QNв, поживно-кореневі рештки - QNпк, сiмбiотична азотофіксація - QNса, несимбіотична азотофиксація - QNнса.
Незважаючи на те, що в літературі [162-167] присутні ве-ликі обсяги і різноманіття матеріалу, який відображає вплив чинних факторів на інтенсивність азотофіксації, створено на-віть імітаційну модель кругообігу азоту [168], математичне мо-делювання ще не знайшло застосування в аналізі цих процесів. Тому показники симбіотичної і не симбіотичної азотофикацiї в задачі, що розгдядається, узяті з літературних джерел і, приро-дно, мають регіональне значення, досить загрублені для розра-хунків динаміки процесів на конкретному полі, але цілком при-датні для технолгогічних проектів.
Джерела надходження фосфору і калiю практично однако-ві: мінеральні (Qрм, Qкм) і органічні (Qроя, Qкоя) добрива, насіння (Qрн, Qкн), поживно-кореневі рештки попередників (Qрпк, Qкпк), зрошувана вода (Qрв, Qкв).
В такому разі формальний запис прибуткової частини ба-лансу може бути таким:  
Пij =  [(Qijм+Qijo+Qijн+Qijпк+Qijв)+(QNопj+QNcaj+QNнcaj)].
Нормативно-довідкова інформація, що забезпечує визна-чення прибуткової частини балансу представлена результатами спеціальних досліджень [179;186].
У звичай, розрахунки відбуваються у такій послідовності:
1.Визначення фактично внесених елементів живлення з мінеральними добривами:  Qм =  Vмg •Cмig ) . 0.01,  
де Vмg - кількість g-го добрива в туках, кг/га;
 Смig- вміст і-го елементу живлення в g-му добриві, в % .
 2.Визначення кількості елементів живлення, що надійшли у грунт з органічними добривами:
   Qo=  Vog •Cog ) . 0.01,    
де Vog - кількість g-го органічного добрива внесеного в грунт, т/га;
 Coig - вміст в g-му органічному добриві і-го елементу жив-лення.
3.Визначення кількості елементів живлення, що надійшли до грунту з поживно-кореневими рештками:   
 Qпкi =  ПKj •Cпкij ) . 0.01,    
де ПKj - кількість поживно-кореневих решток після зби-рання j-ої культури, ц/га. Визначається з рівнянь регресiї;
 Cпкij - вміст в ПК j-й культури і-го елементу живлення.
4. Визначення кількості елементів живлення, що надійшли у грунт з насінням: 
   Qн =  Hj •Снij ). 0.01,    
де Нj - норма висіву j-ої культури, кг/га;
 Снij - вміст в насінні j-ої культури і-го елементу живлення, %.
5. Надходження елементів живлення з опадами (кг/га) бе-реться по даним досліджень [157, 160] становить: для Півден-ного природно-економічного району - азот – 3 кг/га, фосфор-0.4, калій-6 кг/га; для Донецько-Придніпровського відповідно-5.0; 0.5; 7.0 кг/га.
6. Надходження елементів живлення з зрошуваною водою розраховується з рівняння:      
 Qво =  Mвj •Cвi ) . 0.001,    
де Mвj - норма зрошення j-ої культури, м3/га;
 Cвi - вміст і-го елементу живлення в зрошуваній воді, мг/л.
Концентрація елементів живлення в зрошуваної воді в се-редньому складає: азоту - 2.3 мг/л, фосфору - 0.1, калію - 4.5 мг/л.
Умовність даних значень очевидна, якщо рахувати, що ко-ливання вмісту цих елементів в воді за період вегетації досить значні.
7. Кількість азоту, що фіксовано мікроорганізмами які проживають в симбіозі з бобовими культурами:
 QNca = 0.7ПКj •CNпкj,                                                (6.11),
де ПKj-поживно-кореневі рештки j-ї бобової культури, ц/га:   ПКj = (Уj - а)/b,
де Уj - урожай j-ої бобової культури, ц/га; a, b - коефіцієн-ти функції урожаю;
CNпкj - вміст азоту в ПК j-ої бобової культури, %.
В такому разі (6.11) буде -QNca =  [(Уj – a)/b ). СNпкj)]• 0.7, (6.12)
8. Фіксація азоту вільноживучими мікроорганізмами зна-ходиться в межах 3-7 кг/га і визначається станом грунтів [166-167]. В нашому випадку прийнято показник наведений І.Н.Мішустіним [169] - 5 кг/га.
Витратну частину балансу становлять такі витрати: вине-сення елементів живлення з урожаями культур - Оу, поверхне-вий стік води - Ост, газоподібні втрати азоту (денітрифікація)- ОNдj, фільтраційні процеси - Оi. У формальному виразі це ви-глядатиме так:  Рi= (Оуij+Ост+ Оij + ОNдj ),
Послідовність розрахунків статей, що складають витратну частину балансу така:
1. Головну витратну статтю балансу складає відчуження елементів живлення з грунту врожаями основної і побічної продукції:
Оуij=                                              (6.13), де Уj, У1j - урожай, відповідно, основної і побічної продук-ції j-ї культури, ц/га;
 Vij,V1ij - вміст і-го елементу живлення, відповідно, в осно-вної і побічної продукції j-ї культури, %;
 К1j - коефіцієнт, що враховує співвідношення основної і побічної продукції в j-ї культурі.
2. Непродуктивні втрати елементів живлення складають іншу частину витратної статті балансу.
2.1. Непродуктивні втрати азоту включають втрати від де-нітрифікації (ОNд), поверхневого змиву при значних опадах (ОNв) і внаслідок фільтрації води (ОNф). Встановлено [166], що втрати азоту внаслідок денітрифікації складають 15 -20% від внесеного з мінеральними добривами. Втрати з стоком води при приблизно рівних нормах зрошення в зоні темно-каштанових грунтів складають майже 15.5 кг/га на рік, на чор-ноземах південних-20 і чорноземах звичайних - 28 кг/га. Ці значення можуть істотно коливатись залежно від механічного складу грунтів і норм зрошення. Спостереження за змістом елементів живлення в дренажних водах показали, що за раху-нок фільтрації втрати азоту в середньому складають 1.7 кг/га і напряму пов'язані з кількістю внесених добрив [161].
2.2. Непродуктивні втрати фосфору і калiю складаються з втрат від змиву при зрошенні і втрат з водою, що фільтрується.
За рахунок змиву зрошуваною водою і опадами в умовах темно-каштанових грунтів в середньому втрачається 30 кг фос-фору і 66 кг калiю на кожному гектарі за рік, на чорноземах пі-вденних відповідно - 30 і 33 кг/га, в зоні чорноземів звичайних – 31 і 35 кг/га.
Спостереження за вмістом фосфору і калiю в дренажних водах показали, що в середньому за період зрошення в умовах середньо суглинкових грунтів втрати фосфору і калiю склада-ють відповідно 0.08 і 0.4 кг/га [161;162].
Розрахований з урахуванням висловленого, баланс елеме-нтів живлення вважається загальним, або пасивним [159] і не повністю відбиває ситуацію на полі. Для більш точного обліку стану родючості було введено поняття активного балансу [160], що складається з урахуванням можливості використання куль-турами елементів живлення з мінеральних і органічних добрив.
Алгоритм розрахунку активного балансу аналогічний на-веденому раніше, за винятком Qм, Qo - де вводяться значення коефіцієнтів використання елементів живлення з добрив.
На відміну від коефіцієнтів, що використовуються при ро-зрахунку доз добрив в даному випадку застосовувються усере-днені прямі значення коефіцієнтів.
У машинному варіані реалізується графічний, відносно за-гальний алгоритму розрахунку балансу поживних речовин в грунті ( рис.6.7). Після розрахунків результати виводяться на екран дисплею і можуть бути надруковані у формі таблиць (рис.6.8).
                                                                             
Для уявлення про стан грунту в структурі балансу викори-стовують такий інтегральний показник, як показник інтенсив-ності балансу [159]. Інтенсивність балансу розраховують по ві-дношенню надходження поживних речовин в грунт до величи-ни відчуження: U = Q/O. Даний показник може надаватись у відсотках, або коефіцієнтом (U, 1) і використовується на всіх рівнях застосування добрив. Коефіцієнт інтенсивності ба-лансу є більш універсальним ніж показник дефіциту.
Із формального виразу інтенсивності балансу помітно, що рівень азоту в грунті пов’язаний, як з рівнем врожаю так і з на-дходженням біологічного азоту, а фосфору і калію - з заплано-ваною швидкістю зміни початкового вмісту рухомих сполук цих елементів живлення в грунті. Вважається, що на відносно бідних грунтах оптимальна інтенсивність балансу знаходиться в межах 105-115, а на чорноземах - 80-100%. Більш високі по-казники відповідають підвищеним темпам зміни родючості грунту.
Для характеристики обсягу кругообігу, у структуру балан-су може бути введено поняття місткості балансу [159], під яким розуміється сума винесення і відшкодування елементів жив-лення не залежно від того, включаються вони у кругообіг впе-рше чи використову¬ються повторно.


 
загрузка...

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить