Программа расчёта внесения удобрений в тепличных почвах



Скачать программу

Краткое руководство по программному обеспечению для расчёта удобрения почвы в теплицах Luca INCROCCI, Università di Pisa, Italia  
Презентация  
GREENHOUSE MANERER FERTILIZATION MANAGER (GREEN-FERT) представляет собой электронную таблицу EXCEL®, разработанную доктором Luca Incrocci (Кафедра биологии сельскохозяйственных растений, Университет Пизы), чтобы помочь фермерам и прочим бедолагам, не имеющим денег на агронома, в расчете как базового удобрения, так и состава поливного раствора для использования при выращивании основных культур, выращиваемых в теплицах. Эта версия 1.2, написанная в июне 2012 года, содержит исправления, о которых сообщали некоторые пользователи, и, в частности, ее можно использовать с версией Excel 2003 и выше. GREEN-FERT реализует метод управления питанием защищенных культур, предложенный Sonneveld и Voogt. (2009) и основанный на использовании объёмного водного экстракта 1: 2 из почвы для оценки концентрации питательных веществ, присутствующих в почвенном растворе и, следовательно, легко усваиваемых растениями.
В предлагаемом способе основное удобрение направлено на восстановление в почве таких концентраций и пропорций между питательными веществами, которые считаются оптимальными для данной культуры, и которые затем будут поддерживаться постоянными во время культивирования путем использования питательного раствора, подобранного для каждой культуры (фертигация). Концентрация отдельных питательных веществ при фертигации будет корректироваться на основе отклонения между оптимальной концентрацией и реальной концентрацией питательных веществ в почве, измеренного в объёмных водных экстрактах 1: 2 почвы (каждые 3-4 недели). (примечание переводчика: Подобную программу можно было сделать и на основе классических способов анализа почвы. В любом случае анализ почвы предполагает получение того или иного экстракта и его анализ. Есть много разных видов экстрактов, но для экстракта 1:2 существует много экспериментальных  данных и методик, наработанных голландцами и проверенных на практике. Поэтому автор программы и сделал её на их основе. В русскоязычном сегменте интернета эта тема практически отсутствует, к сожалению.)
GREEN-FERT состоит из трех основных разделов (см. Блок-схему):
- база данных оптимальных значений: здесь содержаться концентрации питательных веществ приблизительно для 100 овощных и декоративных культур, которые считаются оптимальными в водном экстракте 1:2 почвы для основного удобрения и для фертигации, а также состав рекомендуемого стандартного питательного раствора. База данных может быть изменена и / или расширена пользователем. В этом разделе также содержится для каждой культуры электрическая проводимость (EC) водного экстракта почвы, максимально переносимая культурой (EC,mx), и оптимальная EC (ECot), которая должна поддерживаться в почве для качественного производства.
-калькулятор для основного удобрения: этот раздел позволяет рассчитать основное удобрение для культуры, зная: 1) концентрации питательных веществ, имеющиеся в водном экстракте 1: 2  почвы. 2) её гранулометрический состав. 3) объемное содержание воды в полевых условиях. 4) глубину корневой системы 5.) процентное содержание минерального скелета в объеме образца почвы.
Программное обеспечение также проверяет, необходимо ли проводить промывку почвы (если EC водного экстракта выше, чем максимальная ( Ecmx)), предлагая количество воды для промывки, рассчитанное на основе содержания воды в почве и ее гранулометрии.
-калькулятор для фертигации: в этом разделе, при вводе данных концентраций элементов (N-N03, P-P04, K, Ca, Mg, S-SO4, CI), полученных в водном экстракте, рассчитываются изменения в базовый питательный раствор, необходимые для поддержания постоянной и оптимальной концентрации питательных веществ в почве. Программа выдаёт скорректированный рецепт, по нему нужно рассчитать новый раствор для полива в Калькуляторе NPK (ссылка внизу)
Инструкции предоставляются в всплывающих подсказках, обозначенных красным уголком на оранжевом фоне. Дополнительную информацию об использовании калькулятора можно запросить непосредственно у доктора Dr. Luca Incrocci (incrocci@agr.unipi.it) из Университета Пизы.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ GREEN-FERT МОЖЕТ БЕСПЛАТНО ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ ТОЛЬКО ДЛЯ ВАШЕГО ЛИЧНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ. отказ ОТ ЛЮБОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБОЙ УЩЕРБ ОТ ОШИБОК.



Краткое справочное руководство
GREEN-FERT предоставляет рекомендации по базовому удобрению и питательному раствору, применяемому для удобрения тепличных культур, на основе системы, предложенной Sonneveld и Voogt (2009). Вся теория в списке литературы.
Перед началом необходимо:
- иметь компьютер, на котором установлена ​​версия Microsoft Excel Office 2003 или более поздняя версия. Также необходимо убедиться, что в программе разрешено выполнение макросов. Чтобы проверить это:
а) в версии 2003 - нажмите в меню ИНСТРУМЕНТЫ, выберите пункт MACRO, а затем снова ЗАЩИТА: рекомендуемый уровень защиты средний,
б) для версии 2007 - нажмите кнопку Office в левом верхнем углу, затем нажмите кнопку «Параметры Excel», затем выберите меню «Центр защиты» и, нажав здесь кнопку «Параметры Центра защиты», вы попадаете в окно, где выбирается пункт
«Настройки макроса ». Вы должны проверить активацию опции « Активировать все макросы », а в Панели сообщений вы должны активировать опцию « Показать панель сообщений ... »  
-Приготовьте водный экстракт почвы 1:2 и определите его основные параметры. Образец почвы должен быть репрезентативным для теплицы. Рекомендуется создать образец путем тщательного смешивания не менее 20 вспомогательных образцов, отобранных с помощью бура диаметром 3-5 см на глубину 25 см, удалив верхние 4-5 см почвы. Извлечение экстракта должно быть выполнено с помощью процедуры 1: 2 . Медленно увлажняйте образец  деионизированной (дистиллированной) водой и перемешивайте до тех пор, пока он не достигнет содержания воды, равного полевой емкости. Эту точку легко определить по наличию жидкой пленки на дне емкости, используемой для приготовления. Экстракцию проводят в градуированном сосуде, добавляя в две части деионизированной воды столько влажной почвы, пока уровень смеси не увеличится на 1 часть (например, в 400 мл воды влажную почву добавляют до тех пор, пока уровень не поднимается до 600 мл). Смесь следует перемешивать в течение примерно 20 минут и затем отфильтровать бумажным фильтром. По фильтрату определяются с помощью экспресс- наборов или лабораторного анализа: электропроводность (ЕС, в мСм / см), нитраты (N-NO3), фосфаты (P-PO4), сульфаты (S-SO4), кальций, магний и калий.  (примечание переводчика:  анализ фильтрата  можно сделать в любой лаборатории, делающей анализ питьевой воды. Мутность не проблема, они сами фильтруют окончательно)
- определите общее количество усвояемого фосфора, присутствующего в почве. Поскольку водный экстракт не является хорошей оценкой количества фосфора, присутствующего в почве, рекомендуется рассчитывать количество фосфора, которое должно быть внесено при базовом удобрении, в зависимости как от значения фосфора, измеренного в водном экстракте, так и от его общего содержания в сухом весе почвы, определенном (по крайней мере, каждые два года) в экстракте почвы (1:20 по весу) с NH4-лактатом, забуференным при pH 3,75 (Egner et al., 1960). (примечание переводчика: по видимому, этот метод- аналог  ГОСТ 26208-91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Эгнера-Рима-Доминго (АЛ-метод). Голландцы считают, что в тепличных почвах обычно достаточно фосфора, поэтому достаточно раз в два года делать анализ на фосфор классическим методом. Можно ли делать анализ другим методом? Задавайте этот вопрос специалистам или автору программы incrocci@agr.unipi.it
Программа позволяет не делать дополнительный анализ на фосфор и обойтись данными из экстракта, но точность будет ниже)

-определите гранулометрический состав почвы (примечание переводчика: например, по ГОСТ 12536-79 )

Он используется для определения типа почвы (песчаная, илистая, глинистая, суглинистая), объемного процента минерального скелета (то есть процентного отношения объема, занятого частицами диаметром более 2 мм в земле, к общему объему образца почвы) и объемного содержание воды в полевых условиях: эти значения необходимы для расчета количества воды, используемой для возможной промывки почвы. Эти значения не нужны, если выполняется только расчет фертигации.

Выполнение расчета для базового удобрения:
Ниже приведены инструкции по выполнению расчета базового удобрения:
а) нажмите кнопку «СТАРТ» в разделе «Краткое руководство»;
б) нажмите кнопку «Новое», соответствующую опции «1) Базовое удобрение». В этом случае «макрос» сотрет все ранее введенные данные; нажмите кнопку «Изменить», если вы хотите изменить уже выполненный расчет.
c) введите необходимые параметры в желтые ячейки, такие как: название хозяйства, дату начала выращивания (посадки / посева), название сорта и т. д. Параметры, которые обязательны, отмечены звездочкой ( *).
d) введите концентрации элементов (в ммоль / л) и ЕС (в мСм / см), определенные для фильтрата водного экстракта 1: 2 по объему почвы.
Если параметр не был определен, установите значение 0. Если значение фактически равно 0, введите значение 0,001. Более того, если у вас есть значения в ppm, вы можете использовать специальный конвертер, нажав на соответствующую кнопку.
e) выберите из выпадающего меню культуру, для которой выполняется расчет. Если нужной культуры нет, выберите аналогичную или перейдите в раздел «База данных значений» для ее вставки или изменения.
f) прочитайте комментарии и рекомендации по агрономической оценке , сгенерированные программным обеспечением . В случае, если концентрация не была введена для рассматриваемого питательного вещества, программное обеспечение предупреждает, что расчет не может быть выполнен для этого элемента. Кроме того, в случае, если EC экстракта выше, чем максимальный ( Ecmx), это предполагает промывку почвы с количеством воды, зависящим от гранулометрии и объемного содержания воды в почве. В комментариях к ячейкам, в которые вставляются данные, есть некоторые значения по умолчанию, которые пользователь может использовать, если он точно не знает, какова его собственная почва.
(ПРИМЕЧАНИЕ ПЕРЕВОДЧИКА: Программа выдаёт рекомендации по отдельным элементам. В какой форме вносить готовое удобрение и сколько, нужно рассчитать исходя из конкретного набора рекомендаций. Возможно, придётся идти на компромиссы. В дальнейшем их можно будет скорректировать при фертигации.)

Выполнение расчета для фертигации:
Фертигация, проводимая во время цикла выращивания, направлена ​​на поддержание концентрации различных питательных веществ на оптимальном уровне, компенсируя поглощение культурой, возможное осаждение и / или вымывание питательных элементов. В разделе «База справочных данных» показаны стандартные питательные растворы, которые будут использоваться для удобрения основных цветочных и овощных культур.
Каждые 3-4 недели культивирования концентрации N, K, Ca, Mg и S, измеренные в водном экстракте почвы 1: 2, сравниваются с справочными значениями для выращиваемой культуры. Стандартный питательный раствор изменяется, только если значение, присутствующее в водном экстракте, меньше, чем 75%, или на 25% выше, чем справочное значение питательного вещества в водном экстракте. В этом случае концентрация питательных веществ в питательном растворе изменяется в соответствии со следующими формулами:

если Xes<0>75*Xot:     Xadj = [1+(0.75'Xot-Xes)/XorrXsr
если Xec>1,25*Xot:       Xattj = [1-(Xes -1.25'Xot)/(2Xot -1.25'Xot)rXsr
 
где Xadj - новая концентрация элемента X, используемая при фертигации, Xot и Xes - соответственно оптимальная и измеренная концентрация питательного элемента X в водном экстракте почвы 1: 2, а Xst - концентрация питательного элемента X в стандартном питательном растворе, предусмотренном для этой культуры (все концентрации выражены в ммоль / л) (см. Рисунок ниже).



(примеч. переводчика: простыми словами, пока значения в экстракте находятся в диапазоне +- 25% от оптимального, коррекция раствора фертигации не производится. Если они выходят за эти рамки, концентрация в растворе фертигации линейно уменьшается или увеличивается.)
Для фосфора используется процедура, отличная от других питательных веществ, из-за его плохой растворимости в воде: в случае, если его концентрация в водном экстракте выше 0,10, между 0,10 и 0,05, или ниже, чем 0,05 ммоль / л, концентрация фосфора в питательном растворе будет равна 0, 0,5 или 1,0 ммоль / л соответственно. Впоследствии, для возможного изменения концентрации каждого питательного вещества, программное обеспечение вычисляет баланс между катионами и анионами, изменяя соотношение между азотом и азотом аммиака, с учетом того, что концентрация аммония никогда не должна превышать 3 ммоль / л, чтобы избежать возможных явлений фитотоксичности для растений.
Ниже приведены инструкции для расчета состава питательного раствора для удобрения культуры:
а) нажмите кнопку «СТАРТ» в разделе «Краткое руководство»;
б) нажмите кнопку «НОВОЕ», соответствующую опции 2) «Фертигация». В этом случае макрос удалит все ранее введенные данные; нажмите кнопку «ИЗМЕНИТЬ», если вы хотите изменить уже выполненный расчет.
c) введите необходимые параметры в желтые ячейки, такие как название хозяйства, дату начала выращивания (посадки / посева), название культуры и площадь участка. Все данные в разделе 1 НЕ ОБЯЗАТЕЛЬНЫ.
d) введите концентрации элементов (в ммоль / л) и ЕС (в мСм / см), определенные для фильтрата водного экстракта 1: 2 почвы.
Если параметр не был определен, установите значение 0. Если значение фактически равно 0, введите значение 0,001. Более того, если у вас есть значения в ppm, вы можете использовать специальный конвертер, нажав на соответствующую кнопку.
e) выберите из выпадающего меню культуру, для которой выполняется расчет. Если нужной культуры нет, выберите аналогичную или перейдите в раздел «База эталонных значений» для ее вставки или изменения.
f) Выберите приблизительный уровень расчета концентрации питательного раствора и прочитайте комментарии и рекомендации, сгенерированные программным обеспечением в агрономической оценке. В случае, если концентрация не была введена для рассматриваемого параметра, программное обеспечение предупреждает, что вычисление не может быть выполнено для этого элемента, и предлагает поддерживать ту же концентрацию элемента в стандартном питательном растворе.
Программное обеспечение сравнивает значение ЕС для водного экстракта с оптимальным значением, которое представляет собой минимальное значение ЕС, которое должно поддерживаться в водном экстракте, чтобы избежать производства продукции низкого качества, особенно в периоды низкой освещенности. Физиологическая концепция, на которой это основано, заключается в том, чтобы поддерживать осмотическое давление, которое вызывает контролируемое воздействие воды на культивирование. Если ЕС водного экстракта ниже оптимального, к питательному раствору можно добавить 1-2 ммоль / л хлорида натрия.
е) нажав на кнопку «Отчет», вы переходите к распечатке отчета и здесь вы можете распечатать страницу.
Информация:
Данное программное обеспечение было профинансировано межрегиональным проектом «Azort-Азотное удобрение овощей». Мы хотели бы поблагодарить д-ра Вима Вогта (Vim Voogt) из Университета Вагенингена (Нидерланды) за предоставленный библиографический материал.

Литература:  
Sonneveld, 1993. Mineralenbalansen bij kasteelten. Meststoffen, NMI Wageningen,1993, 44-49.  
Egner, H, Riehm, H., Domingo, W.R., 1960. Untersuchungen uber die chemische Bodenanalysen als grundlage fur die beurteilung des Nahrstoffzustandes der Boden. Il Chemische Extraction-smethoden zur Phosphor-und Kalibestimmung. K. Landbr. Hogsk Annlr. 26, 199-215.  
Sonnelved C., Van den Ende, J., De Bes, S., 1990. Estimating thè Chemical composition of soil Solutions by obtaining saturation extracts or specific 12 by volume extracts. Plant Soil 122, 169-175.  
Sonneveld, C. and Voogt, W., 2009. Plant Nutrition of Greenhouse Crop. Springer, 431pp.  
Van den Bos, A.L.,De Kreij, C., Voogt, W., 1999. Bemestingsadviesbasis grond. Proefstation voor Bloemisterij en Glasgroente, Naaldwijk, Brochure PPO, 171,54pp.


 (рекомендую не внедрять метод сразу на все площади, а провести испытания на их части. Возможно, придётся подкорректировать рецепт для конкретной культуры и почвы)
Программа выдаёт результат для фертигации в виде рецепта питательного раствора. Для  приготовления раствора используйте  калькулятор  NPK, который также разработан Luca Incrocci