У= а0 + я,№-5 + o2N + д3Р0-5 + а4Р + я5К0'5 + + аь К + a7(NP)0-5 + <7s(NK)0'5 + я9(РК)0-5,
где У—урожай; а{) — свободный член уравнения; аь а2 а9 — члены уравнения, характеризующие действие и взаимодействие факторов; N, Р, К —дозы удобрений.
Пятым направлением первой группы методов является разработка математических моделей с использованием электронной техники для определения оптимальных доз удобрений под культуры с учетом функциональной зависимости от множества факторов внешней среды:
У=Ахп),
где У—урожай; ;с„ — переменные факторы, влияющие на урожай (дозы и соотношения удобрений, класс и гранулометрический состав почвы, погодные условия, сортовые особенности, предшественники и т. д.).
Разными научно-исследовательскими учреждениями разработаны по этому принципу на основании обобщенных данных полевых опытов, сопутствующих анализов и наблюдений программные комплексы по определению доз удобрений. Например, ЦИ-НАО «РАДОЗ» (аббревиатура от слов «рациональные дозы»), который модернизировался в РАДОЗ-2, а позднее в РАДОЗ-З; в нем к уже имевшимся добавлялось все большее число факторов, влияющих на урожайность культур.
Практическое применение любого из этих методов, модификаций и направлений первой группы, естественно, позволяет избежать грубых ошибок в применении удобрений. Однако не следует забывать, что они определены эмпирически без учета биологических потребностей культур в питательных элементах, а главное, они не дают ответа на вопрос, что же будет при этом с почвой; по ним, несмотря на введение поправочных коэффициентов, невозможно количественно оценить баланс элементов без специальных расчетов.
7.5.2. МЕТОДЫ, ОСНОВАННЫЕ НА ОБОБЩЕНИИ ДАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЛАНСОВЫХ РАСЧЕТОВ
В этой группе методов в основу определения оптимальных доз удобрений положены биологические особенности возделываемых культур и сортов в потреблении питательных элементов для создания желаемых уровней урожаев высокого качества с одновременным учетом и регулированием в нужном направлении плодородия (класса, окультуренности) почвы в конкретных природно-экономических условиях. Потребление (желаемое и фактическое) культурами питательных элементов из почв и удобрений определяют по результатам полевых и производственных опытов, что превращает полевой метод из чисто эмпирического в аналитический. Это позволяет перейти от констатации прибавок урожаев в зависимости от видов, доз и соотношений удобрений к прогнозу их эффективности.
Необходимо подчеркнуть, что эта группа методов перспективна прежде всего для регионов достаточного увлажнения и орошаемого земледелия, где лимитирующим фактором получения высоких и устойчивых урожаев является недостаток питательных элементов в почвах, а обеспеченность удобрениями достаточно высока (не менее 100 кг/га д. в.)
Изменчивость потребления питательных элементов культурами в зависимости от почвенно-климатических и агротехнических условий возделывания довольно подробно изложена ранее. Здесь отметим, что потребность в элементах любой культуры при прочих равных условиях изменяется в зависимости не только от уровня урожайности, но и от качества и соотношений основной и побочной продукции.
Подробная характеристика почв имеется в почвенных и агрохимических картах (картограммах и паспортах полей), которые есть в каждом хозяйстве. Возможное использование питательных элементов почв конкретными культурами определяют по коэффициентам их использования (КИП) или по поправочным коэффициентам к дозам в зависимости от эффективного плодородия (окультуренности) конкретной почвы.
Различия в эффективном плодородии и окультуренности почв можно учитывать и через дифференцированные балансовые коэффициенты использования минеральных (см. табл. 120) и органических (см. табл. 121) удобрений или других относительных показателей баланса (коэффициенты возврата и интенсивность баланса). Наряду с перечисленными можно применять дифференцированные по эффективному плодородию почв и разностные коэффициенты использования минеральных и органических удобрений (табл. 124).
| 124. Дифференцированные по плодородию почв разностные коэффициенты использования питательных элементов органических и минеральных удобрений в Нечерноземье (средние за ротацию севооборотов), % | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Плодоро-дне (класс) почвы | N | p2os | к,о | |||
| органические | минеральные | органические | минеральные | органические | минеральные | |
| 1 | 40-50 | 55—65 | 45-55 | 35-45 | 75-85 | 75-85 |
| 2 | 45-55 | 60-70 | 50-60 | 40-50 | 80-90 | 80-90 |
| 3 | 50-60 | 65-75 | 55-65 | 45-55 | 85-95 | 85-95 |
| 4 | 55-65 | 70-80 | 60-70 | 50-60 | 90-100 | 90-100 |
| 5 | 60-70 | 75-85 | 65-75 | 60-70 | 95-105 | 95-105 |
| 6 | 70-80 | 80-90 | 70-80 | 70-80 | 100-110 | 100-110 |