Дипломная работа: Агроэкологическая оценка производства кормов в ОАО "Комсомольское – племенной репродуктор"

Дипломная работа: Агроэкологическая оценка производства кормов в ОАО "Комсомольское – племенной репродуктор"

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Эффективное производство кормов в современных условиях

1.2 Повышение качества и продуктивности кормов

1.3 Качественные корма собственной заготовки

2 ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

2.2 Характеристика хозяйства

2.2 Почвенные условия

2.3 Климат

2.4 Растительность

3 АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВА КОРМОВ

3.1 Анализ состояния производства кормовых культур

3.2 Программирование урожаев

3.3 Баланс органического вещества в севообороте и определение потребности в органических удобрениях

3.4 Расчет норм удобрений под планируемый урожай

3.5 Баланс питательных веществ в севообороте

3.6 Планирование распределения удобрений под культуры

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ

5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1 Охрана труда

5.2 Охрана природы

ВЫВОДЫ

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Кормопроизводством принято называть комплекс организационно-хозяйственных и агротехнических мероприятий, применяемых для создания прочной кормовой базы животноводства на основе выращивания кормовых растений на пашне и пастбищно-сенокосных угодьях.

Главная задача, стоящая перед кормопроизводством, - интенсификация производства кормов. На пашне производится 70% кормов, на природных сенокосах и пастбищах – 30%. Продуктивность природных кормовых угодий крайне низка. Применение поверхностного улучшения (подсев трав, внесение удобрений и др.) дает возможность повысить сбор кормов в 2-3 раза. Коренное улучшение (уничтожение дернины и посев трав) увеличивает продуктивность этих угодий в 4-6 раз, создание культурных орошаемых пастбищ в засушливых условиях юго-востока – в 8-10 раз.

Современное состояние полевого и лугового кормопроизводства не отвечает возрастающим потребностям животноводства в полноценных кормах. Для интенсификации полевого кормопроизводства необходимо постоянно совершенствовать структуру посевных площадей, осваивать интенсивные технологии с программированием урожаев, получать 3-4 урожая кормовых культур в год на орошаемых землях. Особенно важно наращивать производство кормового белка, увеличивать площади посевов зерновых бобовых, многолетних бобовых трав и других высокобелковых культур. Следует шире практиковать заготовку сенажа из смеси злаковых и бобовых культур, убираемых в фазе молочно-восковой спелости.

Возможности дальнейшего расширения площади кормовых культур на пашне весьма ограничены, поэтому главная задача кормопроизводства – увеличивать выход кормов с каждого гектара пашни.

Необходимо также применять прогрессивные технологии заготовки, консервирования и хранения кормов. Из-за несовершенства технологии заготовки и хранения кормов потери питательных веществ в сене достигают 40-50%, в силосе – 30-35%. Нужно повсеместно применять досушивание сена активным вентилированием, заготовку прессованного сена, сенажа, травяной

 муки, а так же увеличивать производство комбикормов.

Увеличить выход кормов с 1 га можно также за счет увеличения урожайности кормовых культур, что, в свою очередь, увеличит выход кормовых единиц с площади посева.

Увеличить урожайность культур позволяет внесение органических и минеральных удобрений. Однако использование удобрений требует системного и обоснованного подхода к их внесению. Избыточные нормы удобрений приводят к накоплению в растениях вредных различных элементов и соединений, которые вместе с кормами поступают в организм животных и могут нанести значительный ущерб здоровью. Токсичные вещества могут накапливаться в почве, что в последствии приводит к нарушению физических и химических свойств почвы, ухудшению плодородия почвы – главного фактора получения необходимого урожая кормовых культур.

Цель дипломной работы: Провести агроэкологическую оценку системы производства кормов в ОАО «Комсомольское – племенной репродуктор». Рекомендовать мероприятия, обеспечивающие потребность отрасли животноводства в полноценных кормах.

Задачи исследования:

1 Запланировать прибавку урожая кормовых культур для обеспечения потребности кормов.

2 Рассчитать баланс гумуса за ротацию севооборота и определить норму органического вещества для пополнения баланса.

3 Определить норму минеральных удобрений под культуры для получения прибавки урожая.

4 Рассчитать баланс питательных элементов за ротацию севооборота и скорректировать норму удобрений в соответствии с балансом.

5 Определить экономическую эффективность предлагаемой системы.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Эффективное производство кормов в современных условиях

Кормопроизводство, по словам заместителя Министра МСХиП РФ В.И. Алгинина, наряду с сохранением и преумножением генофонда, определяет развитие животноводства.

Оценивая состояние отрасли, руководитель Департамента растениеводства Минсельхоза России В.Г. Рябов заявил, что слабая техническая оснащенность, низкая готовность к использованию имеющейся кормозаготовительной техники, а также неэффективная управленческая работа отрицательно сказываются на объемах заготовки кормов, их питательности и качестве.

Задача получения высококачественных кормов уже успешно решается в Европе. Рецепт оздоровления отрасли включает в себя совершенствование структуры посевных площадей кормовых и зернофуражных культур, внедрение ресурсосберегающих технологий возделывания и энергосберегающих технологий производства кормов, биологизацию и экологизацию кормопроизводства. Ключевая роль отводится многолетним травам, поскольку корма из них отличаются высокой биологической полноценностью, удовлетворяющей основные потребности высокопродуктивных животных. Продукция, полученная на таких кормах, улучшает здоровье человека. Для повышения энергетической и протеиновой питательности заготавливаемых кормов важную роль играет своевременная уборка трав: бобовых – в фазу бутонизации – начала цветения, злаковых – в конце трубкования – начало колошения. При использовании таких травянистых кормов можно получать 3000 кг молока от коровы в год без скармливания концентратов. Исследования ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса доказывают, что скашивание лугов в оптимальные сроки и рациональное использование пастбищ гарантирует прибавку урожая до 20-25,5% (Д. Кляйншмитдт, 2003).

Для обеспечения уборки трав в оптимальные сроки необходимо создавать в каждом хозяйстве зеленый и сырьевой конвейеры из трав с разными вегетативными сроками созревания.

Поверхностное улучшение сенокосов и пастбищ, а также создание сеяных травостоев по малозатратным технологиям позволяет повысить продуктивность на 30-70%. Применяя только эти технологии, не требующие больших капитальных вложений для улучшения сенокосов и пастбищ, можно в 1,5-2 раза увеличить урожайность с 1 га.

Заслуживают внимания рапсо-злаковые смеси, в которых вместо 100-120 кг вики или гороха высевается лишь 5-6 кг рапса, что позволяет экономить дорогостоящие семена бобовых культур. По продуктивности такие смеси не уступают зерно-бобовым смесям, а по содержанию энергии в сухом веществе не хуже зерна овса. За счет крестоцветных и их смесей с овсом и другими злаковыми культурами можно удлинить зеленый конвейер на 4-5 недель.

Во многих регионах России используют технологию заготовки прессованного корма в крупные рулоны, плотно обмотанные специальной пленкой, что обеспечивает снижение потерь корма, дополнительную сохранность питательных веществ, а также защищает от загрязнения.

Некоторые хозяйства переходят от производства силоса к заготовке так называемого подвяленного сенажа – зеленая масса скашивается в ранние фазы вегетации при максимальном содержании в них питательных веществ, после чего подвяливается. Это способствует повышению содержания сухого вещества, улучшает силосуемость сырья, уменьшает риск масляно-кислого брожения (Д. Кляйншмитдт, 2003).

Важнейшим фактором управления качественными и количественными параметрами объемистых кормов являются технологии их приготовления и консервирования. В странах Западной Европы с высокопродуктивным скотоводством наблюдается устойчивая тенденция на увеличение производства и повышение качества силоса при одновременном сокращении объемов сена. Например, в Финляндии, Норвегии, Ирландии, Великобритании от 50 до 100% кормов, в том числе подвяленный сенаж, закладывается на хранение с добавлением химических консервантов.

Для наших хозяйств, не имеющих возможность использовать дорогостоящие химконсерванты, альтернативой могут быть не менее эффективные при использовании на подвяленной массе бактериальные закваски. Так, ВНИИ кормов была разработана технология получения силоса из кукурузы, способствующая повышению протеиновой ценности, с внесением безводного аммиака и применением смешанных посевов этой культуры с бобовыми.

Характеризуя состояние технической оснащенности отрасли, руководитель Дептехполитики Минсельхоза РФ Л.С. Орсик отметил, что сегодня отечественные производители предлагают перспективную кормозаготовительную технику, отвечающую мировым стандартам: это и прицепные комбайны Тульского завода, и продукция фирмы «Кировец-Ландтехник» (комбайн «Марал»), грабли и ворошилки башкирского производства, резчики рулонов Ф-1,5, оборудование для заготовки сенажа в упаковке («Крестьянский дом») и белорусские кормоуборочные комбайны «Полесье» (Гомельсельмаш). Ведутся технические разработки в области создания и совершенствования ротационных косилок - плющилок и граблей, рулонных пресс-подборщиков, самоходной кормоуборочной техники (Д. Кляйншмитдт, 2003).

1.2 Повышение качества и продуктивности кормов

Высокое качество силоса, сенажа и корма из подвяленных трав является условием рентабельного животноводства. Чем выше будет качество кормов собственного приготовления, тем меньше потратится денег на закупку комбикормов. Одним из технологических приемов, позволяющих снизить потери питательных веществ является подвяливание зеленой массы. Полученный корм лучше поедается животными и позволяет обеспечить их продуктивность. Кроме того, в наших условиях практически только подвяливание позволяет получить корм с высоким содержанием сахаров. При провяливании трав происходит гидролиз полисахаридов с образованием растворимых сахаров. Заготовка корма с влажностью около 65% позволяет исключить появление в нем масляной кислоты, поскольку маслянокислые бактерии не развиваются при такой влажности.

Целесообразность подвяливания трав давно признана специалистами и руководителями сельскохозяйственного производства. Разработан и принят ряд документов, рекомендующих применение данного приема к широкому использованию (Г.Ю. Лаптев, 2003).

Подвяливание является безусловно дополнительным технологическим элементом, который требует не только дополнительных затрат, но и некоторым образом повышает зависимость технологии от погоды.

При благоприятном процессе силосования подвяленной массы потери минимальны – до 12-14% от исходного количества, но если трава остается в поле больше 24 часов, потери гораздо более ощутимые, чем при прямом скашивании с измельчением. Еще больше они возрастают, если подвяленная трава в прокосах попадает под дождь и приходится проводить дополнительные операции по ворошению. В таких случаях затраты не оправданы качеством, прямое комбайнирование обходится дешевле (Г.Ю. Лаптев, 2003).

Безусловно, погодные условия не зависят от нашего желания. Погодные условия 2004 г. также не являются идеальными. Анализ кормов в текущем году, вероятно, также выявит низкое качество отдельных партий силосов как с высокой влажностью, так и с потерями питательных веществ вследствие неудачного подвяливания.

Однако существует еще один фактор, который также следует учитывать – провяливание травы не является универсальным приемом, обеспечивающим высокую сохранность и качество корма независимо от степени его подкисления.

Известно, что именно быстрое подкисление травы препятствует развитию практически всех микроорганизмов, снижающих качество силоса (плесневые грибы, маслянокислые и гнилостные бактерии, дрожжи). Именно на этом и основано действие эффективных химических и биологических консервантов.

Если обычный силос достаточно быстро и легко подкисляется за счет эпифитных молочных бактерий, которые в норме присутствуют на свежескошенной траве, то при подвяливании в зеленой массе образуются условия, которые характеризуются повышенным осмотическим давлением. В таких условиях эпифитные молочнокислые бактерии практически не развиваются, и быстрого подкисления не происходит.

Микрофлора корма из провяленных трав, безусловно, похожа на микрофлору силоса, но по многим показателям от нее отличается. В неподкисленной подвяленной массе происходит бурное развитие энтеробактерий. Эти бактерии резко увеличивают потери питательных веществ. В отличие от молочнокислых бактерий и подобно маслянокислым они обладают протеолитической активностью и разрушают протеин до аммиака. Энтеробактерии являются факультативно-анаэробными микроорганизмами, и большие потери сухого вещества и обменной энергии наблюдаются в анаэробных условиях, то есть даже в случае идеального соблюдения технологии силосования (Г.Ю. Лаптев, 2003).

С другой стороны, в условиях повышенного осмотического давления происходит развитие дрожжей. Их развитие приводит также к ненужному расходованию питательных веществ и накоплению в силосе спирта (при влажности 60% - до 3% спирта в расчете на сухое вещество). Размножение дрожжей резко снижает аэробную стабильность силоса. При открывании траншеи, особенно в теплую погоду, силос быстро чернеет и портится. Кроме того, такой силос может вызывать аллергии у доярок и животных.

Эти сведения подчеркивают необходимость быстрого и эффективного подкисления корма из подвяленных трав. Это подкисление может быть достигнуто только за счет применения эффективных химических и биологических консервантов («Биотроф»).

В сельскохозяйственном производстве в качестве применения стимуляторов в последние годы определилось направление использования различных видов активации в технологических процессах путем электрохимических обработок.

Учитывая такие факторы, как знания, новые технологии и технику, квалификацию и информацию об эффективности электрохимической активации водных систем, возможно, быстро повысить продуктивность сельскохозяйственных культур на 10-30%, снизить потери при хранении на 30-50%, увеличить продуктивность скота и птицы на 7-10% при уменьшении расхода корма на10-15%.

Применение кислой фракции активированной воды при силосовании кормов вместо дефицитных и дорогостоящих органических кислот и солей позволяет не только повысить продуктивность скота по сравнению со скармливанием обычного силоса, но и резко снизить себестоимость заготовки корма, не снижая его качества.

Консервирование электроактивированным раствором кукурузного силоса, включенного в рацион выращиваемых бычков, улучшает продуктивность животных.

Мясо, полученное от бычков, обладало высокими биологическими и кулинарными качествами (Г.Ю. Лаптев, 2003).

Современное животноводство выдвигает все более жесткие требования к качеству кормов. Необходимо, чтобы они, прежде всего, обеспечивали животных достаточным количеством белка, а точнее сырым протеином – наиболее важным составляющим качественного корма.

Большинство специалистов по составлению рационов для КРС сходятся во мнении, что действенным средством борьбы с белковым дефицитом может стать возделывание бобовых растений.

Бобы – наиболее перспективное кормовое растение для самых разных регионов нашей страны. Культура отличается высоким содержанием белка, водорастворимых углеводов (сахаров), А также имеет агроэкологическую ценность. Бобы, в отличие от других зернобобовых культур, растут на самых разных по механическому составу почвах, вплоть до тяжелых и глинистых дерново-подзолистых почв.

Кормовые бобы возделывают в чистом виде или размещают в посадках картофеля. «Сожительство» с картофелем особенно плодотворно: бобы, как и все растения этого семейства, накапливают атмосферный азот и обеспечивают им не только себя, но и «соседа». Кроме того, бобы обеззараживают почву от вредной микрофлоры и создают благоприятный фон для роста и развития растения (А.М. Спиридонов, 2003).

Говоря об особенностях агротехники возделывания однолетних бобовых растений, следует особо подчеркнуть их восприимчивость к кислотности почвы. Для того, чтобы бобовые активно развивались и давали хороший урожай, необходима слабокислая или нейтральная почва (pH 6-6,5). Поэтому не все земельные участки подойдут для посева этих культур. Почти все бобовые растения также прихотливы и требовательны к свету. Значит, перед посевом и при уходе за посевами необходимо уничтожать сорняки, что сопряжено с некоторыми ограничениями – на посадках бобовых применимы лишь избранные гербициды (Агритокс, Базагран).

Не следует забывать о том, что наряду с однолетними посевами бобовых растений, важнейшим источником кормового белка являются и многолетние бобовые травы. Их возделывание куда более выгодно, чем ежегодное выращивание и сев зернобобовых культур (А.М. Спиридонов, 2003).

Почвенно-климатические условия позволяют выращивать успешно как однолетние, так и многолетние бобовые травы. Среди однолетних растений наиболее распространены горох посевной и полевой (пелюшка), вика яровая. Горох менее прихотлив к условиям произрастания, что обуславливает его широкое распространение, особенно на легких песчаных и торфянистых почвах. Культура мало требовательна к теплу, поэтому ее успешно возделывают повсеместно.

По результатам исследований, зеленая масса гороха, скошенная в фазе образования стручков, может содержать до 18-20% сырого протеина в составе сухого вещества. Созревшие семена гороха содержат 25-26% сырого протеина. Однако, если его убирать на зерно в условиях влажного климата, его приходится досушивать на зерносушилках. Здесь-то и возникает дилемма: получить семена гороха для дальнейшего посева или заготавливать горох на корм, ведь разница технологий сушки значительна. Семенное зерно сушат при повышенных температурах. При таких температурах белок коагулирует (сворачивается) и становится плохо усваиваемым для организма животного. Вот почему невысоким бывает эффект от скармливания сушеного зернофуража (А.М. Спиридонов, 2003).

Выходом может стать консервирование влажного зерна. Метод не предусматривает высокотемпературной обработки, поэтому сырой протеин не только полностью сохраняется, но его усвояемость увеличивается за счет наиболее тщательного переваривания в организме животного. Однако это происходит при предварительном плющении влажного зерна перед консервацией и закладкой на хранение.

Опыт хозяйств России по возделыванию и плющению зернофуража доказывает преимущества такой технологии. Горох, как и другие зернобобовые с вьющимся стеблем, необходимо возделывать в смеси с поддерживающими стебельными злаками – овсом, ячменем. Такие мешанки представляют собой сбалансированную по питательным характеристикам кормовую смесь, оптимально используют почвенное питание, одновременно являясь хорошим предшественником для таких культур севооборота как картофель и овощные.

При создании однолетних кормовых мешанок очень важен выбор сорта.

Другой группой кормовых культур, насыщенных белком, могли бы стать озимые. Например, озимая рожь, широко используемая на ранний зеленый корм. Для насыщения этой кормосмеси белком можно использовать озимую вику. Сорт зимостойкий, растет на всех типах почв. Семена высеваются с озимыми зерновыми культурами (пшеница, рожь, ячмень). Данный сорт отличается высокой урожайностью (до 40 ц зеленой массы или 6-8 тыс. к. ед. и 1,3-1,5 т протеина с 1 га) (А.М. Спиридонов, 2003).

1.3 Качественные корма собственной заготовки

Благодаря способности аккумулировать солнечную энергию и преобразовывать ее в биологические питательные вещества, зеленые растения представляют собой идеальный естественный корм для жвачных животных. Таким образом, перед кормопроизводством стоит задача – максимально используя потенциал растений, произвести и сохранить урожай питательных компонентов. Выполнение этой задачи возможно через грамотную реализацию основных технологических требований, предъявляемых к подбору и выращиванию растений, их уборке и хранению.

Производство собственных кормов должно обеспечить: низкие издержки на единицу питательности, высокую питательность и переваримость, снижение рисков потерь в период заготовки, хранения и кормления. При низком качестве заготавливаемых кормов для обеспечения высокой продуктивности коров хозяйства вынуждены увеличивать долю концентратов в их рационах. Так, во многих хозяйствах доля кормов собственной заготовки составляет менее 40% питательности рациона коров, а в структуре затрат на корма покупные превысили 70%.

Чрезмерная доля в рационе покупных концентрированных кормов приводит к росту стоимости рациона и себестоимости молока и цены его реализации, а в долгосрочном периоде к ухудшению здоровья коров, снижению воспроизводственных функций и срока продуктивного использования, росту издержек на воспроизводство стада. В целом снижается экономическая эффективность, теряется основное конкурентное преимущество отрасли – способность коров как жвачных животных преобразовывать дешевую нетоварную продукцию (сочные и грубые корма) в ценную (молоко и мясо) (А.М. Спиридонов, 2003).

Вместе с тем, опыт передовых хозяйств показывает – внедрение безрисковых технологий при заготовке обеспечивает такое качество силоса (в т.ч. подвяленных трав), которое позволяет доводить его качество в рационе высокопродуктивных коров до 40-45 кг, т.е. до половины от общей питательности.

При реализации конкретных мероприятий по повышению качества кормов, необходимо оценить как требуемые для этого дополнительные издержки, так и финансово-экономические результаты. Для этого необходимо поэлементно рассмотреть технологию заготовки кормов с позиций затраты-результаты.

Несложный расчет показывает, что дополнительные затраты, направленные на достижение качества, например, силоса приближающегося по питательности сухого вещества к питательности сухого вещества концентрированных кормов окупаются, по крайней мере, в соотношении 1:3. Так, «дорогой», но качественный силос, является источником питательных веществ более чем в два раза дешевым, чем концентрированный покупной корм.

Использование при кормлении высокопродуктивных коров высококачественного комбикорма также высокоэффективно, но только в том случае, когда он применяется для сбалансированности рациона, а не является основным источником питательных веществ (А.М. Спиридонов, 2003).

2. ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

2.2 Характеристика хозяйства

Землепользование ОАО «Комсомольское – племенной репродуктор» расположено в юго-восточной части Брединского района.

Административно-хозяйственным центром хозяйства является поселок Комсомольский, находящийся в 26 км восточнее районного центра – поселка Бреды, который и является ближайшей железнодорожной станцией для хозяйства.

ОАО «Комсомольское – племенной репродуктор» состоит из двух отделений с центрами в поселках Комсомольский и Ясная поляна, расстояние между которыми 10 км.

Сообщение между областным и районным центром осуществляется по улучшенной грунтовой дороге, частично по асфальтированному шоссе, с отделениями по полевым дорогам.

Производственное направление хозяйства – зерновое с развитым животноводством.

ОАО «Комсомольское – племенной репродуктор» расположено в степной зоне Зауральского пенеплена в области плоской, слегка приподнятой равнины, восточнее Урало-Тобольского водораздела (А.Н. Рогожников, 2000).

Рельеф. В целом рельеф хозяйства однороден и представлен слабоволнистой равниной с пологими склонами. Равнинный характер рельефа обусловлен наличием мощной коры выветривания, залегающей на эродированной поверхности палеозойских отложений.

Однообразие рельефа нарушается речной сетью. Здесь рельеф отличается большим разнообразием.

Выходы коренных пород на дневную поверхность, холмистость, щебнистость склонов – результат действия временных и постоянных водных потоков.

Рельеф влияет на распространение почв. Это обусловлено образованием на разных формах рельефа своих условий, микроклимата, влияющих на состав и распространение растительных формаций, а через них и почв.

Основными элементами макрорельефа являются плоские водоразделы с небольшими гривками, западинами. Равнинные участки водоразделов постепенно переходят в пологие склоны западной, восточной и южной экспозиции, где наибольшее распространение получили почвы черноземного типа, которые в зависимости от выраженности мезорельефа нередко сочетаются с другими почвами.

Холмы на территории хозяйства имеют незначительное распространение. Они невысокие, имеют покатые или пологие склоны и заняты обычно неполноразвитыми почвами и щебенчатыми разностями черноземов.

Широкое распространение на территории хозяйства имеют микропонижения, замкнутые округлые и слегка вытянутые западины, занятые обычно кустарником или лесными колками с осолоделыми или лугово-болотными почвами. Вокруг этих понижений обычно располагаются солонцы и солонцеватые почвы.

Протекающие по территории хозяйства реки Берсуат и Синташта образуют неширокую долину, большей частью с пологими равными склонами.

Неоднородный характер рельефа, обработка почвы без учета ее особенностей и рельефа создают предпосылки для развеивания почвы ветром и размывания временными водными потоками. От характера рельефа зависит интенсивность эрозии. Эрозия в наиболее разрушительных формах может развиваться на незащищенных растительностью склонах, покрытых бесструктурными распыленными почвами (А.Н. Рогожников, 2000).

Гидрография. Гидрографическая сеть ОАО «Комсомольское – племенной репродуктор» крайне бедна и представлена реками Берсуат и Синташта и небольшими озерками. Река Синташта протекает с запада на восток, местами сильно обмелевшая. Ширина реки достигает 30-50 м, максимальная глубина 3-4 м.

Течение реки плавное, русло извилистое. Вода среднего качества. Крутые берега реки сменяются пологими. Дно песчаное, местами - каменистое.

Река Берсуат протекает с запада на восток, ширина ее до 10 м, глубина не более 70 см. Пойма реки не выражена, вода среднего качества, берега пологие, дно каменистое.

Климатические условия области (суровая зима, жаркое лето) налагают свой отпечаток на режим рек. Реки в зимние месяцы промерзают до дна, летом на реке Берсуат наблюдается пересыхание.

Грунтовые воды на ровных участках водоразделов находятся на глубине 5-10 м, по плоским и замкнутым понижениям от 1,5 до 3 м. Вода в шахтных колодцах слабо минерализованная или пресная, мягкая и используется населением. Грунтовые воды, приближаясь к поверхности почвы, могут принимать большое участие в почвообразовании и развитии растительности.

Грунтовая вода может оказать влияние на почвообразование при близком ее залегании к поверхности, когда капиллярное поднятие этой воды вызывает заболачивание или засоление почвы. На относительно повышенных участках грунтовые воды не оказывают прямого влияния на почвообразовательный процесс.

В пойме реки Синташта под воздействием ежегодного затопления поводковыми водами образуются пойменные луговые почвы.

В поймах рек находится множество небольших озер, имеющих низкие берега и сильно зарастающих камышом. Они имеют незначительные глубины, форма озер обычно округлая, питание их происходит в основном за счет атмосферных осадков (А.Н. Рогожников, 2000).

2.2 Почвенные условия

Почвенный покров пашни на территории данного хозяйства характеризуется, в основном черноземными почвами: черноземом южным (около 70% площади пашни), черноземами обыкновенными (около 10% площади пашни), черноземом выщелоченным (5% площади пашни), солонцами с их комплексами (около 10% площади пашни).

Черноземы южные имеют значительное распространение. По условиям залегания они приурочены к неспокойным элементам рельефа: по вершинам увалов, бугров и их склонов преимущественно в южной и юго-западной экспозиции. От обыкновенных черноземов южные отличаются меньшей гумусностью и более светлой окраской верхнего горизонта, несколько укороченным почвенным профилем. Главной причиной понижения гумуса в перегнойно-аккумулятивном горизонте и незначительной его мощности является быстрая и полная минерализация растительных остатков в условиях засушливого климата. Характерной особенностью южных черноземов является языковатость почвенного профиля, и его уплотненность с горизонтом В. Южные черноземы хозяйства имеют низкое содержание подвижного фосфора, достаточно обеспеченны калием. Реакция почвенного раствора в пахотном горизонте, в основном, нейтральная или близка к нейтральной. По содержанию гумуса почвы – среднегумусные – от 3,5 до 4,9%, вниз по профилю содержание гумуса резко уменьшается (А.П. Козаченко, 1999).

Черноземы обыкновенные залегают на повышенных элементах рельефа и формируются на делювиально-элювиальных карбонатных глинах и суглинках. Основными морфологическими признаками является близкое залегание карбонатов кальция и вскипание от соляной кислоты в нижней части горизонта А или в начале горизонта В.

Наибольшее распространение получили черноземы обыкновенные среднегумусные, маломощные. Обыкновенные черноземы встречаются как сплошными массивами, так и в комплексе с другими разновидностями – солонцами, выходцами горных пород. Обыкновенные черноземы имеют низкое содержание фосфора, достаточно обеспеченны калием. Содержание гумуса в пахотном горизонте, в основном среднее – до 4%, а вниз по профилю содержание гумуса значительно уменьшается (А.П. Козаченко, 1999).

Черноземные солонцы - это почвы, имеющие в гумусовом горизонте такое количество обменного натрия, которое обуславливает резкое развитие в почвах солонцеватых свойств: щелочная реакция, образование соды, вязкость, липкость, набухание во влажном состоянии, уплотнение в сухом и т.д. Встречаются такие почвы, как отдельными массивами, так и в комплексе. По мощности надсолонцового горизонта делятся на мелкие, средние и глубокие.

Реакция почвенного покрова – слабокислая, обеспеченность фосфором низкая, содержание гумуса среднее. Водная вытяжка имеет невысокую степень засоления, с глубиной количество водорастворимых солей заметно возрастает.

Остальные почвенные разности занимают небольшие площади и не имеют большого практического значения для сельскохозяйственного производства. Вышеописанные почвы пригодны для земледелия, но нуждаются во внесении минеральных и органических удобрений (А.П. Козаченко, 1999).

2.3 Климат

Характерной особенностью климата хозяйства (и района в целом) является резко выраженная континентальность, обусловленная удаленностью территории от больших водных источников, резкое колебание зимних и летних температур и недостаток влаги при очень неустойчивом и неуравновешенном количестве осадков.

Равнинная часть зоны отличается наиболее теплым, но засушливым климатом. Среднесуточная температура выше 100С наступает 5-7 мая. Понижаясь к осени, этот уровень она переходит 18-20 сентября. Таким образом, продолжительность активной вегетации растений составляет 135-140 дней. За это время накапливается до 2400-25000С положительных температур. Вместе с тем весной заморозки наблюдаются обычно до 19-23 мая, а осенью – 13-17 сентября. Период без заморозков в воздухе длится 110-120 дней, а на поверхности почвы – 80-100 дней. Общая обеспеченность достаточна для выращивания даже среднеспелых сортов такой теплолюбивой культуры, как кукуруза. В шесть-семь лет она созревает до восковой спелости (А.П. Козаченко, 1999).

За вегетационный период выпадает 160-210 мм осадков. К началу весенних полевых работ запас продуктивной влаги в метровом слое почвы составляет 105-130 мм, что обеспечивает потребность сельскохозяйственных культур на 40-50%. Учитывать следует и то, что семь-восемь лет из 10 характеризуются интенсивными засухами и суховеями, а засухи и суховеи слабой интенсивности наблюдаются ежегодно. За вегетационный период наибольшее число дней с засухами и суховеями бывает в период с июня по август и колеблется от 12 до 15 дней. Среднее число дней с засухами и суховеями за теплый период составляет 53 дня.

Зима на территории степной зоны малоснежная и морозная. Высота снежного покрова обычно не превышает 20 см, абсолютный минимум температур в воздухе достигает -440С. Почва глубоко и сильно промерзает, поэтому озимые культуры при таких условиях, как правило, погибают (А.П. Козаченко, 1999).

Продолжительность залегания снежного покрова равна 137 дням. Дней с метелями и поземками – 42. Весеннее оттаивание почвы на глубину 10 см происходит 10 апреля, на глубину 30 см – 18 апреля. Полное оттаивание почвы относится к первым числам мая.

Прогрев пахотного слоя почвы до 50С в основном отмечается в конце апреля начале мая, почти одновременно с просыханием почвы до мягкопластичного состояния. Этими показателями характеризуются оптимальные сроки развертывания весенних полевых работ, сева ранних полевых культур.

Прогрев почвы на глубину 10 см до 100С, создающий благоприятные условия для посева яровых культур, в большинстве лет наблюдается во второй декаде мая.

Прогрев почвы на глубину 10 см до 150С происходит в первой половине июня, реже в конце мая. В это время создаются благоприятные условия для овощных культур.

Почвы с тяжелым механическим составом медленнее прогреваются, по сравнению с почвами легкого механического состава, медленнее отдают тепло, промерзают на меньшую глубину.

Достаточное количество тепла позволяет возделывать многие сельскохозяйственные культуры. Однако оптимальные условия роста и развития сельскохозяйственных культур складываются лишь во влажные годы (А.Н. Рогожников, 2000).

2.4 Растительность

По геоботаническому районированию хозяйство расположено в степной зоне.

Неоднородность рельефа и геологического строения, значительная пестрота почвенного покрова обусловили разнообразие растительности, отличающейся большой комплексностью.

Характеристику естественной растительности приведем отдельно по угодьям.

Сенокосы представлены открытыми безлесными пространствами, вовлеченными в пашню, распространены на почвах черноземного и солонцового типов.

На суходольных сенокосах преобладают ковыли перистые, типчак и степное разнотравье. Из злаков распространены: тимофеевка степная, пырей ползучий, мятлик степной, вейник наземный. Из разнотравья встречаются: тысячелистник обыкновенный, подорожник, подмаренник бледно-желтый, лапчатка, таволга и др. Средняя высота травостоя 30 см, проективное покрытие 60-70%, средняя урожайность 5-6 ц/га зеленой массы.

Заливные сенокосы располагаются вдоль рек, ручьев, а также по пониженным участкам водоразделов.

Здесь преобладает луговая растительность: мятлик луговой, пырей ползучий, пылевица белая, а также представители разнотравья: люцерна желтая, клевер красный, донник, астрагал.

Заливные сенокосы приурочены к луговому типу почв. Они характеризуются густым травостоем, средняя высота 60 см и более. Заливные сенокосы являются наиболее ценными в кормовом отношении. Урожайность их довольно высока и составляет 6-8 ц/га.

Заболоченные сенокосы располагаются преимущественно на лугово-болотистых почвах, травяной покров отличается большой пятнистостью в видовом отношении. В травостое заболоченных сенокосов преобладают: вейник наземный, ситник, ячмень короткоостистый. Средняя высота растений 10-15 см. Кормовая ценность этих сенокосов невысока из-за низкой урожайности (0,8-2 ц/га) и довольно грубого сена.

Пастбища суходольные распространены на черноземных солонцах, неполноразвитых черноземах, а также на других типах почв. В травостое преобладает типчак, единично встречаются мятлик узколистный, тимофеевка степная, вейник наземный. Из разнотравья имеют место: полынь сухая, полынок, молочай лозный, гречиха птичья, грудница, солодка. Общая урожайность зеленой массы 3 ц/га.

Зеленые пастбища распространены вдоль рек, ручьев и в небольших западинах. Так же, как и на заливных сенокосах, основную массу здесь составляет луговая растительность. Урожайность 5-6 ц/га.

Заболоченные пастбища приурочены к замкнутым понижениям на лугово-болотных почвах. Травостой здесь, в основном, представлен хорошо развитыми осоками. Осока развивается буйно в течение всего лета, она очень сочна, но отличается малой питательностью.

Болота на территории хозяйства имеют незначительное распространение и приурочены к небольшим замкнутым понижениям различной формы с лугово-болотными почвами. Растительность болот представлена в основном осоками, иногда пятнами встречается тростник. Высота травостоя до 1 м, продуктивность болотной растительности 10-12 ц/га зеленой массы.

Так как растительность болот низкого качества и не доступна для выпаса и сенокошения, болота в хозяйстве не используются.

Леса хозяйства представлены небольшими березовыми колками с незначительной примесью осин. Колки располагаются на плоских понижениях и в западинах с осолоделыми почвами. Травостой неравномерный по густоте. Из разнотравья здесь встречаются: земляника, лабазник, ромашка, костяника, шалфей лесной, кровохлебка лекарственная. Из кустарников преобладают: ива, шиповник, вишня, ракитник.

В качестве кормовых угодий колки используются слабо (А.Н. Рогожников, 2000).

3. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВА КОРМОВ

3.1 Анализ состояния производства кормовых культур

ОАО «Комсомольское – племенной репродуктор» для обеспечения отрасли животноводства необходимым количеством кормов возделывает кормовые культуры на отведенных под них площадях, не закупая их у других хозяйств.

Рацион кормления животных включает в себя: концентраты, силос, сено, солому и зеленую траву.

Для определения потребного количества кормов по отдельным видам животных необходимо знать потребность корма на одну голову (таблица 1).

Таблица 1 – Потребное количество кормов на поголовье скота, т.

Как видно из таблицы 1 максимальное количество кормов приходится на КРС, что в целом определят структуру производства кормовых культур. Наибольшую потребность составляют силос и зеленая трава, получаемая животными при выпасе на естественных пастбищах, которые являются важным резервом дешевых и полноценных по питательности кормов.

Для обеспечения животных необходимым количеством силоса в севооборот хозяйства включена такая культура, как кукуруза, позволяющая в условиях степной зоны получать хороший урожай зеленой массы.

Потребное количество сена обеспечивает выводное поле костреца.

Концентрированные корма производятся из части получаемой в хозяйстве зерновой продукции. На фуражные цели оставляется до 20% зерна пшеницы и до 80% зерна ячменя.

Соломой обеспечивает животных зерновое производство в качестве побочного продукта.

Для обеспечения необходимого рациона питания животных не достаточно учитывать потребное количество кормов, так как не менее важным является фактор питательности того или иного корма, поскольку именно от него и зависит привес массы и объем удоев КРС.

Молочной корове с живой массой 550 кг и годовым удоем 4500 кг молока требуется в год 44 ц кормовых единиц. На 1 ц молока затрачивается 0,95-1,00 ц кормовых единиц.

Молодняк от рождения до 18 месяцев: живая масса на конец откорма – 450 кг на 1 голову, за период откорма – 30 ц корм. ед., на 1 ц прироста – 7,1 ц корм. ед.

При откорме молодняка старших возрастов затраты на 1 ц привеса 8-9 ц корм. ед., взрослого скота – 10-11 ц корм. ед.

Нормативы даны для полноценного рациона кормления, на рационах, дефицитных по каким-либо питательным веществам, затраты кормов возрастают на 20-50% (А.Ф. Сафонов, И.Г. Платонов, 2004).

Для определения питательности потребных кормов необходимо их количество в ц перевести в кормовые единицы (таблица 2).

Таблица 2 – Содержание кормовых единиц в потребном количестве кормов

Чтобы обеспечить животных необходимым количеством кормовых единиц, рассчитанным в таблице 2, следует определить питательность кормов, производимых в хозяйстве. Для этого необходимо знать площади, отводимые под каждую культуру, урожайность культур, валовой сбор продукции растениеводства (таблица 3).

Таблица 3 – Валовой сбор продукции растениеводства, т

Урожайность зеленой травы, получаемой на пастбищах, составляет 0,5 т/га, но так как она не входит в структуру севооборота, то валовой сбор рассчитаем отдельно по площади пастбища – 1320 га.

Валовой сбор составляет 6600 т.

Площадь пашни в хозяйстве составляет 16730 га, под культурами занято 15210 га, остальная площадь оставляется под паровое поле – 1520 га.

На фуражные цели с валового сбора пшеницы выделяется 20%, т.е 2362,8 т, с ячменя – 80% – 2347,2 т.

По имеющимся данным количества кормов, производимых непосредственно в хозяйстве, определяем содержание кормовых единиц по каждому виду кормов (таблица 4).

Таблица 4 – Содержание кормовых единиц в производимом количестве кормов

Из таблицы 4 видно, что по количеству производимых кормов наблюдается нехватка силоса – 317,0 т и сена – 89,0 т по отношению к требуемому. В соответствии с недостающим количеством центнеров уменьшится и количество кормовых единиц, поступающих в рацион животных. Это приведет к снижению привеса массы животных и снижению выхода молока у молочного стада КРС.

Во избежание этих последствий необходимо увеличить выход продукции за счет увеличения урожайности культур. Для этого следует разработать систему удобрений, составить план их применения и технологию внесения, то есть определить сроки и способы внесения под каждую культуру.

3.2 Программирование урожаев

Под программированием урожаев понимается получение урожаев на основе учета климатических особенностей зоны, определяющих его уровень, разработка и реализация комплекса мероприятий, которые обеспечивают получение необходимой продукции (Ю.И. Ермохин, 1995).

Существует достаточно много методов расчета возможного урожая. Наиболее целесообразный из них основан на учете обеспеченности растений влагой:

Y=, (1)

где: Y - урожай основной продукции при стандартной влажности, т/га;

W - запас продуктивной влаги в метровом слое почвы, мм;

P - сумма осадков за вегетационный период, мм;

Kb - коэффициент водопотребления данной культуры;

Bc - стандартная влажность основной продукции, %;

S - сумма частей основной и побочной продукции (зерна и соломы).

Применение расчетов именно по этой формуле объясняется тем, что в степной зоне, где располагается хозяйство, лимитирующим фактором является количество осадков, выпадающих за вегетационный период. Оно может быть как вполне достаточным, так и слишком малым в засушливые годы.

Однако, лимитировать урожай может не только влага. Обеспеченность почвы элементами питания – подвижными фракциями азота, фосфора и калия, валовое содержание гумуса и азота являются показателями плодородия почвы и надежно диагностируют возможный уровень урожайности сельскохозяйственных культур (И.В. Синявский, 1997).

Содержание гумуса в почве, легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия позволяет определить уровень урожайности пшеницы, используя уравнение:

Y=(1,16+0,033Г+0,006Nлг+0,0034P+0,0046K)Kу, (2)

где Y - возможная урожайность основной продукции яровой пшеницы, обеспеченная плодородием почвы, т/га;

Г - содержание гумуса в пахотном слое почвы, %;

Nлг - содержание легкогидролизуемого азота, мг/кг;

Р - содержание подвижного фосфора по Чирикову, мг/кг;

К – содержание обменного калия, мг/кг.

Определение урожайности зерна озимой ржи, ячменя и овса, зеленой массы силосных культур и трав, сена, корнеплодов проводится по соотношению содержания зерновых единиц в зерне пшеницы и основной продукции этих культур (приложение А).

Возможная урожайность зеленой массы кукурузы, обеспеченная плодородием почвы, составляет 6,7 т/га, костреца – 2,5 ц/га.

Многолетние исследования и практический опыт установили нормативную прибавку урожая от ожидаемого действия удобрений. Для кукурузы на зеленую массу она составляет 9,2 т/га, для многолетних трав – 1,08 т/га.

Возможная урожайность в данной зоне по влагообеспеченности культур не может быть меньше суммы исходно существующей и нормативной прибавки (приложение А).

Yb≥Yo+∆Y, (3)

где: Yb - возможная урожайность, т/га;

Yo - исходная урожайность, т/га;

∆Y - нормативная прибавка, т/га.

3.3 Баланс органического вещества в севообороте и определение потребности в органических удобрениях

Важнейшими целями системы удобрений является сохранение и повышение почвенного плодородия, создание условий для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Условием к достижению этих целей является бездефицитный баланс гумуса, который достигается путем применения органических удобрений. Для определения потребности в органических удобрениях проводится расчет баланса гумуса по принципу расхода и пополнения (таблица 6).

В пересчете на полуперепревший навоз, влажность которого составляет 51,5%, необходимое количество органического удобрения составляет 44 т/га. Потребность на всю площадь посевов кукурузы составляет 22000т (приложение А).

От имеющейся в хозяйстве отрасли животноводства получаем необходимое количество полуперепревшего навоза. Расходы на складирование и хранение органики отчисляются на отрасль животноводства.

Навоз действует на почву и возделываемые на ней растения одновременно непосредственно и косвенно: обогащает их питательными элементами, углекислотой в почвенном и надпочвенном воздухе, различными микроорганизмами и органическими веществами. Суммарное систематическое и длительное взаимодействие навоза, растений, микроорганизмов значительно улучшает физико-химические свойства и структуру почв: повышают емкость поглощения, буферность, степень насыщенности основаниями и содержание подвижных форм питательных элементов, одновременно снижаются кислотность и содержание подвижных форм токсичных элементов. Улучшение перечисленных показателей плодородия и, следовательно, окультуренности почв, естественно сопровождается значительным ростом урожайности возделываемых культур и улучшением качества получаемой сельскохозяйственной продукции (М.П. Петухов, 1979).

Наиболее качественное внесение и заделка навоза под любую культуру севооборота наблюдается в чистых или занятых парах после раноубираемых культур. После внесения навоза наблюдается увеличение урожайности культур не только первой, но и последующих культур.

Наивысший эффект наблюдается обычно под всеми культурами и на всех почвах при сочетании навоза с минеральными удобрениями.

Органические удобрения содержат большое количество NPK, необходимых для питания растений. В 1 кг органического вещества (полуперепревшего навоза) содержится 0,5% азота, 0,2% фосфора, 0,6% калия.

3.4 Расчет норм удобрений под планируемый урожай

Применение минеральных удобрений позволяет возвращать количество элементов питания, отчуждаемых из почвы с урожаем, увеличивать физиологическую продуктивность растений, т.е. повысить урожайность сельскохозяйственных культур. С ростом урожая возрастает потребление питательных веществ растениями, поэтому, чем выше планируемая урожайность любой культуры, тем больше требуется удобрений. Однако необходимо учитывать, что урожай возрастает в прямой зависимости от увеличения доз удобрений лишь до определенного уровня, при котором достигается наибольшая оплата единицы удобрения получаемой сельскохозяйственной продукцией (Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.И. Кобзаренко, 2002).

Азотные удобрения обеспечивают синтез белковых веществ в растениях. Благодаря этому, образуются мощные листья и стебли, имеющие интенсивную зеленую окраску. Мощный ассимиляционный аппарат позволяет растениям накапливать большое количество продуктов фотосинтеза. В результате значительно повышается урожай растений и, как правило, его качество.

Норма внесения азотных удобрений рассчитывается под планируемый урожай по формуле:

HN=(YпВ-NмKп-Nтм)÷Ку, (4)

где HN - норма азотных удобрений под планируемый урожай, кг д.в./га;

Yп - планируемая урожайность, т/га;

В - вынос азота в расчете на 1 т основной продукции, кг;

Nм - запас минерального азота перед посевом культуры, кг/га;

Кп - коэффициент использования минерального азота, накапливающегося в почве до посева возделываемой культуры;

Nтм – текущая минерализация азота, кг/га;

Ку – коэффициент использования азота из удобрений.

В качестве азотного удобрения выбрана аммонийная селитра, она содержит 34,0% нитратного и аммонийного азота в соотношении 1:1. В физическом весе норма внесения удобрения под кукурузу и кострец составляет 64,7 кг/га и 67,6 кг/га соответственно.

Фосфорные удобрения обеспечивают растения фосфором, который является спутником азота: его много там, где много азота.

Хорошая обеспеченность фосфором способствует более экономичному расходованию влаги растениями, что повышает их засухоустойчивость. Улучшая углеводный обмен, он увеличивает содержание сахаров в узлах кущения и тканях многолетних трав и тем самым повышает их морозоустойчивость. Оптимальное питание растений этим элементом стимулирует процессы оплодотворения цветов, завязывание, формирование и дозревание плодов, ускоряя развитие и созревание растений и повышая урожай и его качество (Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.И. Кобзаренко, 2002).

Калий наряду с азотом и фосфором относится к главным элементам питания растений. Он усиливает накопление моносахаров в плодовых и овощных культурах, повышает содержание сахарозы в корнеплодах, крахмала в картофеле, утолщает стенки клеток соломины злаковых культур и повышает устойчивость хлебов к полеганию.

Норма фосфорных и калийных удобрений, как показали полевые опыты и производственная проверка, наиболее точно определяется по выносу фосфора и калия исходным урожаем, который обеспечивается плодородием почвы и прибавкой урожая с поправкой на коэффициент использования элементов из удобрений (В.А. Синявский, 1989):

Hpk=YoB+, (5)

где Hpk – норма фосфорных и калийных удобрений под планируемый урожай, кг д.в./га;

Yo – базовая урожайность, обеспеченная плодородием почвы, т/га;

∆Y – планируемая прибавка урожая, т/га;

Kuy – коэффициент использования элементов питания из удобрений.

Расчет фосфорных и калийных удобрений производится только под кукурузу, так как на выводном поле костреца предусмотрено внесение только азотных удобрений в качестве подкормки после укоса.

В качестве фосфорного удобрения используем двойной суперфосфат. Он содержит 46% Р2О5.

В качестве калийного удобрения используем хлористый калий. В нем содержится 62% К2О.

3.5 Баланс питательных веществ в севообороте

Критерием экологической безопасности системы применения удобрений, ее влияния на плодородие почв является баланс важнейших элементов питания – азота, фосфора и калия. Баланс питательных веществ – это количественное выражение содержания питательных веществ в почве на конкретной почве или объекте исследования с учетом всех статей их поступления и расхода в течение определенного промежутка времени (В.Г. Минеев, 1990).

Баланс азота, фосфора и калия имеет свои особенности. Азот в системе почва – удобрение – растение отличается высокой подвижностью. Другая особенность баланса азота – его биологическая фиксация симбиотическими и свободноживущими микроорганизмами.

Фосфор не имеет естественных источников пополнения запаса в почве. Потери происходят в основном за счет эрозии почв. Отчуждение фосфатов происходит главным образом с урожаем сельскохозяйственных культур.

Баланс калия характеризуется большими почвенными ресурсами. Однако при длительном сельскохозяйственном использовании содержание доступного растениям обменного калия уменьшилось до среднего уровня обеспеченности, поэтому калийные удобрения являются обязательным компонентом системы удобрений, а баланс калия служит важным показателем ее эффективности в деле сохранения и повышения плодородия почв.

Баланс питательных веществ в севообороте может быть положительный или отрицательный и рассчитывается для установления возможного обогащения или истощения почвы теми или иными питательными элементами.

Как было сказано выше, главным источником отчуждения питательных веществ из почвы является урожай сельскохозяйственных культур. Чтобы определить количество вынесенного вещества культурами севооборота, составляем таблицу, в которой указывается планируемая урожайность и общее количество вынесенного азота, фосфора и калия (таблица 7).

Таблица 7 – Урожайность и потребление питательных элементов культурами

Полученные данные должны учитываться в расходной части баланса питательных веществ.

Баланс питательных веществ составляют на ротацию севооборота. По азоту приняты следующие статьи поступления (прихода) и расходования (расхода):

Приход, кг/га.

1 Азот органических удобрений: 220,0.

2 Азот минеральных удобрений: 45,0.

3 Поступление азота с атмосферными осадками: 2,0.

4 Фиксация азота свободноживущими микроорганизмами: 30,0.

Всего приход, кг/га: 279,0.

Расход, кг/га.

1 Вынос с урожаем культур: 257,4.

2 Газообразные потери азота из вносимых минеральных удобрений: 11,25.

3 Газообразные потери из органических удобрений: 44,0.

4 Потери азота в результате инфильтрации и эрозии почвы: 9,9.

Всего расход, кг/га: 322,6.

Баланс: -25,6 кг/га.

Баланс фосфора и калия определяется по следующим показателям:

Приход, кг/га.

1 С минеральными удобрениями: 79,0; 79,0.

2 С органическими удобрениями: 88,0; 264,0.

Всего приход, кг/га: 167,0; 343,0.

Расход, кг/га.

1 Вынос с урожаем: 102,54; 277,8.

2 Потери при эрозии: 4,2; 9,6.

Всего расход: 106,74; 287,4.

Баланс: 60,3; -55,6.

В результате расчетов баланс азота получился отрицательным, но не превышающим 40% от расхода. Положительный баланс азота или близкий к 0 отрицательно сказывается на качестве получаемой продукции. Происходит загрязнение почвы нитратами, значительная часть которых переходит в продукцию. Накопление нитратов в кормах оказывает отрицательное воздействие на животных и приводит к отравлению организма, нарушению общего состояния здоровья и, как следствие, к потере значительного количества продукции животноводства.

Баланс по фосфору следует иметь гораздо менее положительный, приближенный к нулю. Чрезмерный избыток фосфора увеличивает опасность загрязнения почвы и продукции сопутствующими ему в удобрениях, нежелательными (токсичными) элементами (фтор, хром, никель, свинец, кадмий и др.), а также снижает доступность растениям цинка (Ю.П. Жуков, 2004). Кроме того, фосфорные удобрения самые дорогостоящие и с применением больших доз увеличатся затраты и, как следствие, себестоимость продукции.

Для того, чтобы снизить баланс фосфора необходимо уменьшить количество элемента в приходной части баланса. Уменьшив норму вносимых удобрений до 19 кг д.в./га, приближаем баланс фосфора к нулевому.

Баланс по калию может быть нулевым или слабоотрицательным, так как черноземы обыкновенные содержат достаточно большое количество элемента. Избыток калия увеличивает опасность загрязнения им продуктов и способствует более интенсивному вымыванию из пахотного слоя почв кальция и магния.

3.6 Планирование распределения удобрений под культуры

Главным требованием к внесению минеральных удобрений является обеспечение их распределения в почве. Опытным путем установлены нормы внесения удобрений во время технологического процесса производства культуры (таблица 8).

Таблица 8 – Нормы внесения минеральных удобрений под кукурузу, кг/га

Внесение азотного удобрения под кострец производим в качестве подкормки в 100% дозе от общей нормы внесения.

Такое распределение доз внесения удобрений позволяет более эффективно использовать их растением.

Основное удобрение предназначено для удовлетворения потребности растений в питательных элементах после всходов и до конца вегетации. Для большинства культур оно составляет 50…100% общей дозы. Основное внесение фосфорных и калийных удобрений обычно осуществляют осенью, а азотных – весной под предпосевную обработку.

Припосевное удобрение предназначено для удовлетворения потребностей растений в элементах питания в период от прорастания семян до полных всходов. Оно редко превышает 20%

Послепосевное предназначено для удовлетворения потребностей растений чаще всего в азоте, реже в калии в период максимального поглощения их в период вегетации. На его долю приходится 20…30% общей дозы (М.П. Петухов, 1979).

По многочисленным данным полевых опытов Агрохимслужбы и других учреждений страны, обобщенных многолетними исследованиями, установлено, что избыточное внесение удобрений в определенные периоды, связанные с физиологическими особенностями растения, чаще всего приводит к нежелательным последствиям: снижение урожайности, ухудшение качества продукции из-за избытка поступления элементов питания, нарушение буферности почв, ухудшение водного и воздушного режимов почв и т. д. (А.М. Лыков, 1990).

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ В СЕВООБОРОТЕ

Производство кормовых культур, в отличие от других отраслей растениеводства, продукция которых может быть использована и в качестве продовольствия, и в качестве фуража, ориентировано исключительно на использование в животноводстве. Это обуславливает основную особенность кормопроизводства – его ориентацию на потребительский спрос. Оптимальной следует считать организацию производства кормов теми же предприятиями, которые занимаются выращиванием продуктивного скота (Н.А. Попов, 2001).

Важнейшим показателем при экономической оценке производства кормовых культур является урожайность. Получение максимального количества кормовых единиц и переваримого протеина с единицы площади позволяет производить корма на относительно меньшей посевной площади. Чем выше урожайность, тем меньше затраты, тем ниже себестоимость продукции (И.А. Минаков, 2003).

Значительное влияние на урожайность кормовых культур оказывает внесение минеральных удобрений. Однако минеральные удобрения имеют определенную стоимость и их внесение требует дополнительных затрат на приобретение. В результате грамотной и обоснованной системы применения минеральных удобрений ожидаемая прибавка урожайности должна окупать стоимость нормы внесения (таблица 9).

Таблица 9 – Экономическая эффективность удобрений в севообороте

По данным таблицы 9 стоимость кормовых единиц, полученных с прибавки урожая в результате внесения минеральных удобрений, значительно превышает затраты на покупку необходимой дозы внесения.

Увеличение выхода кормовых единиц с единицы площади позволит обеспечить отрасль животноводства недостающим количеством кормов. В результате улучшения рациона питания животных увеличится выход мяса и молока, что в свою очередь увеличит доходность отрасли животноводства.

В таблице не учитывались трудовые и материально-технические затраты применения удобрений, поскольку они отчисляются на отрасль животноводства и покрываются за счет увеличения выхода животноводческой продукции.

5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1 Охрана труда

Требования безопасности труда при заготовке кормов возлагают на одного из специалистов, назначенного приказом руководителя предприятия. Ответственное лицо обязано: обеспечить работающих СИЗ; указать им места для отдыха, курения, приема пищи и расположения медицинской аптечки; направлять на работы по внесению в корма химических консервантов не менее двух рабочих.

Перед началом скашивания зеленой массы следует убедиться в отсутствии людей в зоне движения агрегата, а перед троганием с места подать звуковой сигнал. Повороты агрегата выполняют на малых скоростях движения и по возможности на большом радиусе поворота. Запрещается находиться вспомогательным рабочим в кузове транспортных средств или прицепов при их заполнении скошенной зеленой массой или ее перевозке.

Большое количество травм происходит при обслуживании режущего аппарата измельчителя. Поэтому очищать рабочие органы измельчителя следует в рукавицах с использованием специальных крючков. Открывают крышку измельчающего барабана только после его полной остановки и при неработающем двигателе. Во избежание порезов эту операцию проводят только в рукавицах, а нож берут за его тыльную сторону. Запрещается эксплуатировать измельчающий барабан с ненадежно закрепленными и несимметрично расположенными ножами.

К работе по трамбованию зеленой массы допускают трактористов только I и II классов. Одного из них назначают старшим. В качестве вспомогательных рабочих допускается привлекать лиц не моложе 18 лет без физических недостатков.

Перевозить силос разрешается только на исправных тракторах с транспортными тележками и в автомобилях. Предназначенные для перевозки массы транспортные тележки должны надежно сцепляться с тракторами. Борта кузовов транспортных средств должны иметь исправные и надежно действующие запоры, позволяющие одному человеку без особых усилий их закрывать и открывать (А.Н. Вовк, В.С. Шкрабак, 1996).

При использовании для разгрузки стягивающих устройств они должны обеспечивать стягивание силосной массы за один прием. Длина троса от трактора к стягивающему приспособлению 4…6 м. Концы тросов устройств для стягивания и несущие сцепные детали (кольца, крюки) плотно обшивают брезентом на длину 0,5 м и окрашивают в желтый цвет.

Силос складывают только в светлое время суток. В траншеях заглубленного типа допускается трамбовать силосную (сенажную) массу в темное время суток одним трактором при отсутствии вспомогательных рабочих и стационарном освещении всей поверхности рабочей зоны. При этом освещенность поверхности в любой точке рабочей зоны должна быть не менее 50 лк.

Места закладки силоса не должны располагаться в непосредственной близости от колодцев и водоемов с питьевой водой и под линией электропередачи. Бурты и курганы разрешается закладывать только на горизонтальных участках местности. Со стороны въезда и выезда из траншеи и буртов, а также по периферии курганов должна быть ровная площадка, достаточная для маневрирования транспортных средств. Ее уклон не должен превышать 6%. Скорость движения ограничивают до 5 км/ч. На расстоянии 1 м от края траншей должен быть установлен надежный предохранительный брус. Траншеи заглубленных и полузаглубленных типов рекомендуется загружать с пандусов.

Для трамбования массы рекомендуется использовать только гусеничные тракторы общего назначения. Запрещается применять колесные или пропашные тракторы. Двери кабины трактора должны быть открыты и закреплены в этом положении.

На кургане, бурте или траншее разрешается работать только одному трактору. В траншеях шириной не менее 12 м допускается одновременная работа не более двух гусеничных тракторов общего назначения, а число вспомогательных рабочих должно определяться требованиями обеспечения безопасности условий труда. Углы въезда и выезда из траншеи, подъема и спуска с бурта и кургана должны быть не более 20о. Нельзя допускать одновременного крена трактора в продольном и поперечном направлениях.

Свежевыгруженную массу следует разравнивать слоем толщиной до 0,5 м. Первый проход по такой массе выполняют передним ходом, двигаясь только по горизонтали.

При заготовке грубых кормов одна из наиболее травмоопасных ситуаций – скашивание. При нарушении правил безопасности в процессе эксплуатации косилок часто возможны порезы или даже ампутации пальцев, конечностей и т.д. Поэтому особое внимание следует уделять техническому состоянию режущего аппарата.

Запрещается эксплуатация косилок и жаток при ненадежном креплении частей измельчающего аппарата или неотбалансированных барабанах (роторах). Перед началом движения нужно убедиться в отсутствии людей впереди агрегата и подать звуковой сигнал. Режущий аппарат необходимо очищать в рукавицах специальными чистиками только после выключения привода и полной остановки рабочих органов. Запрещается при выполнении этой операции опираться руками на режущий аппарат; открывать крышку измельчающего барабана до полной его остановки; пускать двигатель или включать привод рабочих органов при открытой крышке.

При сволакивании соломы к месту стогования назначают сигнальщиков. Перед началом работы следует проконтролировать состояние тяговых тросов волокуш. Нельзя эксплуатировать тросы диаметром менее 18 мм, с узлами, ненадежным сращиванием или не обшитыми брезентом концами.

Скирдуют сено или солому только в светлое время суток при скорости ветра не более 6 м/с. Скирды располагают не ближе 30 м от воздушных линий электропередач и пунктов заправки машин топливосмазочными материалами, в 100 м от железных дорог и строений с системами местного отопления (Б.И. Зотов, В.И. Курдюмов, 2003).

5.2 Охрана природы

Для достижения экологической устойчивости и сохранения природно-ресурсного потенциала требуется не только осуществить экологизацию производственной деятельности, но и обеспечить охрану природных жизнеобеспечивающих систем. Для этого необходима система мер по предотвращению их загрязнения, поддержанию целостности и восстановлению. Решение этой задачи не что иное, как возврат долгов природе и введение социально-экономического развития в экологически безопасное русло, определенное возможностями природно-ресурсного потенциала регионов, сложностью ландшафтов, т.е. способностью их принять и трансформировать определенное количество вещества и энергии при устойчивом функционировании (В.И. Кирюшин, 1996).

Радикальное средство защиты почв от водной и ветровой эрозии, а также от увеличения потери гумуса – растительность. В системе мер противоэрозионного земледелия она играет важную роль. Многолетние травы гасят энергию ливневых дождей. Часть осадков задерживается растительным покровом, в результате уменьшается склоновый сток. Падающие капли дождя при встрече с растительностью распыляются на мелкие частицы, создаются условия для поглощения почвой выпадающих осадков. Растительный покров значительно снижает скорость ветра в приземном слое. Мощно развитая корневая система многолетних трав выполняет противоэрозийные мелиорирующие функции. Она способна извлекать из почвы элементы питания с большой глубины (Д.Н. Прянишников, 1965).

Механическая обработка разрушает природное строение почв, которое часто является оптимальным для тех или иных культур. Лишение почвы природной мульчи (войлока, подстилки, дернины), распыление верхнего слоя создает предпосылки для усиления стока, эрозии, дефляции. Вследствие механических обработок происходит разрушение почвенных зооценозов, разрушение ходов червей и корней, снижение способности к биологическому саморыхлению.

Решение этих проблем происходит также с помощью многолетних трав. Мощная корневая система пронизывает пахотный и подпахотный слои почвы, способствует приданию ей комковатой структуры. После отмирания корневой системы увеличивается относительный объем свободных промежутков между структурными отдельностями, называемый пористостью.

Многолетние растения семейства бобовых обладают важной способностью азотфиксации (В.И. Кирюшин, 1996).

Растения стимулируют деятельность диазотрофных бактерий и определяют суточную и сезонную динамику ассоциативной азотфиксации. Наиболее важную роль в стимуляции играют продукты экзоосмоса и корневой опад, являющиеся энергетическим субстратом для диазотрофных микроорганизмов фитоплана, а также высокая поглотительная деятельность корней, способствующая быстрому оттоку азотсодержащих продуктов метаболизма бактерий и поддерживающая высокую активность нитрогеназы. Следует подчеркнуть, что общее количество органического вещества, прижизненно поступающего в фитоплан, в периоды активного роста и развития растений составляет в среднем около трети от продукции фотосинтеза, т.е. значительно больше, чем принято считать. При этом только водорастворимые корневые выделения по некоторым представлениям могут достигать 2-3 т/га в год (Н.Г. Андреев, 1985).

Характер влияния многолетних трав на водный режим почв зависит от района возделывания. В районах недостаточного увлажнения активное иссушение почвы в верхнем слое происходит под многолетними рыхлокустовыми злаковыми травами, обладающими густой сетью мелких пронизывающих почву корней.

При подборе культур на солонцеватых, засоленных, переувлажненных, кислых и других почвах с неблагоприятными свойствами важно учитывать способность их активно влиять на мелиоративные процессы. Например, при мелиорации солонцовых почв необходимо использовать растения, в наибольшей мере способные обогащать почву органическим веществом, кальцием, повышать концентрацию СО2, благоприятствуя растворению почвенных карбонатов кальция как за счет прижизненных кормовых вредителей, так и разложения больших растительных остатков. В данном отношении уникальной способностью обладают многолетние бобовые травы. В орошаемых условиях больной эффект достигается при агробиологическом методе мелиорации солонцов, в котором многолетние травы используются на фоне плантажной вспашки с вовлечением в пахотный слой карбоната кальция, растворимость которого повышается под их влиянием (В.И. Кирюшин, 1965).

Проблема загрязнения окружающей среды в связи с интенсификацией сельского хозяйства имеет глубоко диалектический характер. С одной стороны, неупорядоченное применение пестицидов и минеральных удобрений при возделывании многолетних трав и сельскохозяйственных культур приводит к загрязнению окружающей среды. С другой стороны, грамотное их применение обеспечивает получение высоких урожаев и тем самым позволяет сберечь большие площади от распашки, сохраняя естественные ландшафты.

Остатки пестицидов составляют весьма незначительную часть общей массы загрязнителей, поступающих во внешнюю среду, эти вещества могут быть опасны вследствие их высокой биологической активности. Пестициды классифицируются по своему целевому назначению из них наиболее часто встречающиеся: гербициды – для борьбы сорными растениями, инсектициды – для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды – с грибковыми болезнями, бактерициды – с бактериями и бактериальными болезнями растений.

Отрицательные последствия применения пестицидов в целом связано с тем, что эти вещества, предназначенные для уничтожения вредных организмов, сорняков, вредителей, фитопатогенных микробов, угнетают жизнедеятельность и других организмов. Вредное влияние пестицидов проявляется в воздействии на людей – прямом или в виде отравлений пищевыми продуктами, содержащими остаточное количество этих веществ. Отрицательные последствия, связанные с пестицидами, обусловлены главным образом разрушением биогеоценозов, в которых само существование и численность отдельных видов животных тесно связаны между собой (В.А. Черников, 2000).

Нарушение оптимальных доз, соотношений питательных элементов в минеральных удобрениях и сроков их внесения, отсутствие учета биологических требований растений и содержание подвижных форм питательных веществ в почве отрицательно влияют на метаболизм органических соединений, особенно на синтез белков и аминокислот. Одновременно в растениях в избыточном количестве накапливаются нитраты, нитриты, которые в кислой среде реагируют с вторичными аминами, образуя нитрозамины. Эти соединения обладают канцерогенными и мутагенными свойствами. По данным Б. Коменера растения поглощают в среднем примерно половину азота, вносимого с удобрениями, остальное его количество улетучивается в атмосферу, сбрасывается в водоемы и накапливается в почве, вызывая загрязнение окружающей природной среды.

Калий не оказывает существенного вредного воздействия на окружающую среду. Последний, проникая в грунтовые воды и водоемы, может вызывать ряд нежелательных последствий.

Специфическая особенность фосфорных удобрений заключается в том, что применение их в больших дозах приводит к нежелательному накоплению в почве ряда других веществ: фтора, радиоактивных соединений. Кроме того, в фосфорных удобрениях содержатся токсические соединения фтора. Фосфат ион мало подвижен и прочно закрепляется в почве, а ортофосфат практически нетоксичен для человека и животных. Тем не менее, значительные количества фосфатов попадают в водоемы с частицами почвы вследствие водной эрозии, что способствует эфтрофикации водоемов.

Отсутствие или недостаточное применение органических удобрений, приводит к уменьшению запасов почвенного азота и, как следствие, к снижению гумусированности почв. Применение минеральных удобрений может лишь снизить темпы этого процесса, но не исключить его полностью (А.С. Степановских, 2000).

ВЫВОДЫ

Технико-экономические и почвенно-климатические условия хозяйства ОАО «Комсомольское – племенной репродуктор» позволяют получить необходимое количество кормов для выхода молока 4500 кг в год, привеса живой массы молодняка на конец откорма до 450 кг.

Предлагаемая система мероприятий обеспечивает оптимальный баланс органического вещества и основных элементов питания в почве, что позволяет сохранить и обеспечить воспроизводство плодородия почв хозяйства.

Экономическая эффективность предлагаемой системы обеспечивается окупаемостью затрат на применение удобрений за счет увеличения выхода кормовых единиц с гектара и снижения себестоимости продукции животноводства.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

Разработанная система удобрений является экономически эффективной и позволяет обеспечить отрасль животноводства необходимым количеством кормов за счет увеличения выхода кормовых единиц с гектара площади посева.

С этой целью необходимо вносить минеральные удобрения в дозах:

Под кукурузу: азотные - 22,0 кг д.в./га;

фосфорные – 19,0 кг д.в./га;

калийные – 79,0 кг д.в./га;

Под кострец: азотные – 23,0 кг д.в./га.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.    Андреев Н.Г. Кормопроизводство с основами земледелия. – М.: Агропромиздат, 1985. – 286 с.

2.    Вовк А.Н., Шкрабак В.С. Охрана труда в растениеводстве. – М.: Редакция журнала «Охрана труда», 1996. – 176 с.

3.    Ермохин Ю.И. Почвенно – растительная оперативная диагностика «ПРОДОмСХИ» минерального питания, эффективности удобрений, величины и качества урожая сельскохозяйственных культур. – ОМГАУ – Омск, 1995. – 208 с.

4.    Жуков Ю.П. Определение экологической оценки основных положений выпускной квалификационной работы. – М.: МСХА, 2004. – 65 с.

5.    Зотов Б.И., Курдюшов В.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. – М.: КолосС, 2003. – 432 с.

6.    Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. – М.: Колос, 1996. – 367 с.

7.    Козаченко А.П. Обоснование приемов рационального использования, обработки и мелиорации земель сельскохозяйственного назначения Челябинской области. – Челябинск: «Челябинский дом печати», 1999. – 141 с.

8.    Кляйншмитдт Д. Эффективность производства кормов в современных условиях. // Сельскохозяйственные вести. – 2002. – № 3(50). С. 2-3.

9.    Лаптев Г.Ю., Варакина С.В. Повышение качества корма. // Сельскохозяйственные вести. – 2003. – № 3(54). С. 6-7.

10. Лыков А.М. Земледелие с почвоведением. – М.: Агропромиздат, 1990. – 464 с.

11. Минаков И.А. Экономика сельского хозяйства. – М.: Колос, 2003. – 286 с.

12. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. – М.: Агропромиздат, 1990. – 287 с.

13. Петухов М.П., Панова Б.А., Дудина Н.Х. Агрохимия и система удобрений. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.

14. Попов Н.А. Экономика сельского хозяйства. – М.: «Дело и сервис», 2001. — 368 с.

15. Прянишников Д.Н., Якушкин И.В. Растение полевой культуры. – М.: Колос, 1986. – 385 с.

16. Рогожников А.Н. Годовой отчет о хозяйственной деятельности «Комсомольское – племенной репродуктор», 2000. – 125 с.

17. Сафонов А.Ф., Платонов И.Г. Методика разработки адаптивно – ландшафтных систем земледелия нечерноземной зоны. – М.: МСХА, 2004. – 105 с.

18. Синявский В.А. Обоснование систем удобрений в севообороте под планируемый урожай сельскохозяйственных культур на почвах нечерноземной зоны Западной Сибири. – М.: ВИУА, 1989. – 38 с.

19. Синявский И.В. Система удобрений в севообороте. – Челябинск, 1997. – 63 с.

20. Спиридонов А.М. Качественные корма собственной заготовки. // Сельскохозяйственные вести. – 2003. – № 1(52). С. 8-9.

21. Степановских А.С. Охрана окружающей среды. – М.: ЮНИТИДАНД, 2000. – 559 с.

22. Черников В.А. Агроэкология. – М.: Колос, 2000. – 536 с.

23. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия. – М.: Колос, 2002. – 584 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Расчеты к формуле 1:

Возможная урожайность кукурузы:Y==28,0 т/га

Возможная урожайность костреца: Y==5,6 т/га

Расчеты к формуле 2:

Y=(1,16+0,0033´4,05+0,006´67+0,0034´30+0,0016´64)´0,65=1,2 т/га

Расчеты к формуле 3:

Кукуруза на зеленый корм: 28,0≥18+9,2 (т/га)

Кострец на сено: 5,6≥3,5+1,08 (т/га)

Расчеты к формуле 4:

Кукуруза: HN=(27,2×3,0-28,2×0,75-45)÷0,65=22 кг д.в./га

Кострец: HN=(4,6×15,6-42,5×0,75-25)÷0,65=23 кг д.в./га

Расчеты к формуле 5:

Фосфорные удобрения: Hp=6,7´1,5+=79 кг д.в./га

Калийные удобрения: Hk=6,7´3,8+=79 кг д.в./га