Эффективность удобрений

Почвенные условия

Максимальные прибавки урожаев всех культур от органических и минеральных удобрений как при раздельном, так и совместном их применении, достигаются на наиболее бедных почвах. При переходе к более плодородным и окультуренным почвам в качестве лимитирующих факторов роста и развития растений в большей мере проявляются климатические и другие условия, поэтому эффективность удобрений чаще всего снижается. Такое снижение наблюдается при переходе от дерново-сильноподзолистых, к средне- и слабоподзолистым, далее от светло- к тёмно-серым лесным, затем от оподзоленных и выщелоченных к обыкновенным и южным чернозёмам, далее от тёмно- к светло-каштановым почвам. На лёгких дерново-подзолистых почвах органические удобрения более эффективны, на тяжёлых и среднесуглинистых — минеральные.

В рамках одного типа и подтипа эффективность удобрений определяется гранулометрическим составом почвы. В целом наблюдается закономерность: чем беднее почва более лёгкого гранулометрического состава, тем больше относительные прибавки урожаев от удобрений. Хотя абсолютные прибавки в т/га на более плодородных почвах часто выше, чем на менее плодородных. Для подзолистых суглинистых почв типична следующая средняя обеспеченность урожаев культур отдельными элементами: азотом — 38% от максимальной продуктивности, фосфором — 76% от максимальной продуктивности, калием — 82% от максимальной продуктивности.

По гранулометрическому составу на лёгких почвах всех типов, возрастает эффективность азотных, калийных и микроудобрений, на тяжёлых — фосфорных. В первом случае это связано с более лёгкой вымываемостью элементов, во втором — с большим связыванием фосфора в труднодоступные соединения. Если тяжёлые почвы представлены минералами, способными фиксировать калий и аммоний, то на них также эффективны калийные и азотные удобрения.

Эффективность удобрений на почвах с кислой или щелочной реакцией среды зависит от возделываемых культур. Химическая мелиорация должна всегда предшествовать применению удобрений. Эффективность всех видов удобрений и под всеми культурами возрастает при нейтрализации кислых и щелочных почв, достигая максимума при оптимальной для возделываемых культур реакции.

Эффективность каждого вида удобрений уменьшается с ростом обеспеченности почв доступными для растений формами соответствующих элементов и часто исчезает при высокой или очень высокой (5-6-й класс) обеспеченности. Аналогичные закономерности эффективности всех видов минеральных удобрений характерны для всех культур на любых почвах, но проявляются с неодинаковой интенсивностью.

Удобрения и мелиоранты одновременно изменяют агрохимические показатели и другие свойства почв. Например, по данным длительного стационарного опыта (с 1912 г.) кафедры земледелия Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в варианте без удобрений средний урожай картофеля за 1955-1972 гг. составил 6,7 т/га, в 1973 г. при внесении N₁₀₀Р₁₅₀K₁₂₀ — 16,0 т/га, при этом почва имела pH 3,83; содержание гумуса 1,45%, подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) соответственно 19 мг/кг и 41 мг/кг. В варианте систематического применения удобрений средний урожай картофеля за 1955-1972 гг. составил 15,4 т/га, в 1973 г. при той же дозе — 24,7 т/га; pH почвы 3,92, содержание гумуса 1,61%, подвижного фосфора и калия соответственно 100 мг/кг и 133 мг/кг. В варианте с систематическим применением минеральных удобрения, навоза и периодическим известкованием средний урожай картофеля за 1955-1972 гг. составил 19,1 т/га, в 1973 г. при той же дозе удобрений — 32,1 т/га, почва оказалась наиболее плодородной — pH 5,67, содержание гумуса 2,07%, подвижных фосфора и калия соответственно 128 мг/кг и 207 мг/кг. Аналогичные результаты получены с картофелем и другими культурами в других длительных опытах разных стран.

Накопленные за счёт удобрения и мелиорантов подвижные формы питательных веществ со временем распределяются по всему корнеобитаемому слою и оказываются наиболее необходимыми при неблагоприятных условиях, когда внесение свежих доз удобрений даже в высоких дозах при неизбежной локализации может быть менее эффективным.

Систематическое агрохимическое обследование почв, проводимое с 1965 г. во всех хозяйствах, в том числе приусадебные и дачные участки, выявило неоднородность агрохимических показателей в пределах не только типов, подтипов и разностей почв, но и одного поля и участка поля. Это обстоятельство обозначило необходимость учёта имеющихся различий при классификации почв по этим показателям и при определении и коррекции доз удобрений.

По относительным показателям (классам, группам) почв корректируют рекомендуемые дозы удобрений под культуры, при отсутствии рекомендаций — вводят поправочные коэффициенты. Поправочные коэффициенты к дозам должны обеспечивать получение плановой урожайности культур хорошего качества с одновременным регулированием обеспеченности почв питательными элементами. При средней обеспеченности конкретной культуры, например, для зерновых, зернобобовых и трав — 3 класс, для пропашных — 4 класс, для овощных — 5 класс, поправочный коэффициент к дозе равен 1. При возделывании культур на более бедной, чем средний класс, почве поправочный коэффициент повышают (более 1), на более плодородной, чем средний класс, — меньше 1. При изменении на один класс доза удобрения в среднем для всех культур должна изменяться на 20-30%, то есть для почвы беднее средней на один класс поправочный коэффициент должен быть 1,2-1,3, на два класса — 1,4-1,6 и т. д., для почвы богаче средней на один класс — 0,8-0,7, на два класса — 0,6-0,4 и т. д.

По абсолютным показателям содержание доступных форм питательных элементов в почве по результатам полевых опытов определяют их часть, усвоенную культурой. Эту часть называют коэффициентом использования питательного элемента почвы (КИП), определяют по формуле:

где В₀ — хозяйственный вынос в варианте без удобрений, кг/га; З — запасы подвижных форм элемента, кг/га; 100 — пересчет в проценты.

Коэффициенты использования питательных элементов значительно изменяются под влиянием удобрений, а определяют их для всех культур только в вариантах без удобрений.

Обобщение Л. М. Державиным (1992) данных опытов ЦИНАО показало, что даже при одинаковой исходной обеспеченности, КИП фосфора и калия сильно варьирует: для озимой пшеницы 63% и 55%, озимой ржи 78% и 89%, яровой пшеницы 52% и 56%, ярового ячменя 55% и 95%, картофеля 63% и 85%, сахарной свёклы 71% и 41%, льна-долгунца 64% и 86%.

При переходе от низкой до высокой обеспеченности почв подвижными элементами КИП фосфора и калия снижались еще значительнее: для озимой пшеницы в 4,6-5,7 и 2,7-3,4 раза, озимой ржи в 3,7-4,5 и 3,9 раза, яровой пшеницы в 1,7-3,2 и 2,7-2,8 раза, ячменя в 3,9-5,1 и 1,8-2,6 раза, картофеля в 3,8-4,4 и 2,9 раза, сахарной свёклы в 4,9-6,4 и 2,3-2,6 раза, льна-долгунца в 6,0 и 2,0-2,3 раза.

Действие однажды внесенных мелиорантов, органических, фосфорных и в уменьшающейся степени калийных и азотных удобрений в зависимости от дозы, вида и почвенно-климатических условий проявляется в течение 4-5 лет, иногда при больших дозах — более 10 лет. В среднем за 55 лет на тяжелосуглинистой почве под зерновыми культурами более эффективны минеральные удобрения, под клевером — навоз, под картофелем — они равноценны. По продуктивности севооборотов отмечается преимущество минеральных удобрений в опыте 1 (с чистым паром) и в опыте 2 (с клеверным паром). Сочетание половинных доз навоза и минеральных удобрений в севообороте с чистым паром (опыт 1) повышает урожайность культур севооборота по сравнению с навозом, приближая её к варианту с минеральными удобрениями.

Таблица. Сравнительная эффективность навоза, минеральных удобрений и их сочетаний по культурам севооборотов дерново-подзолистой почве ДАОС (обобщение Хлыстовского, 1992).

Климатические условия

КИП элементов меняется под влиянием погодных условий. По обобщённым кафедрой агрохимии Московской сельскохозяйственной академии данным различных источников, коэффициенты использования культурами подвижного фосфора в зависимости от погодных и агротехнических условий различаются в 10-15 раз, калия — в 10 раз. Поэтому, для коррекции и определения доз удобрений по результатам обеспеченности почв подвижными формами питательных веществ лучше пользоваться не абсолютными, а относительными показателями, то есть классами и поправочными коэффициентами, так как приведенная выше вариабельность абсолютных показателей приводит не к повышению, а к снижению эффективности удобрений.

Чем выше уровень светового питания при нормальном обеспечении влагой, тем больше синтезируется углеводов и больше азота растения способны усвоить. Свет воздействует на питание растений не только через фотосинтез, но и через транспирацию. С повышением влажности воздуха устойчивость растений к увеличению концентрации питательных растворов возрастает.

Температура почвы скорость трансформации питательных элементов и их поглощение растениями. При температуре 8-10 °С поступление, передвижение и включение в обмен веществ азота и фосфора уменьшается, а при температуре 5-6 °С потребление корнями элементов питания резко снижается. При температуре 10-25 °С возрастают мобилизация и поглощение растениями питательных элементов почвы и удобрений.

Оптимальная температура днём (23-25 °С) соответствует 14-16 °С среднесуточных температур. В Нечернозёмной зоне, по данным А. П. Федосеева, среднемесячная температура летнего периода выше 18,1 °С снижает эффективность удобрений, в Чернозёмной зоне повышение температуры воздуха за май-июль на 1 °С выше многолетней нормы снижает прибавку урожаев зерна от удобрений при дозах 120-180 кг/га д. в. в среднем на 0,02 т/га.

Увеличение дефицита влажности воздуха на 1 гПа в мае снижает эффективность удобрений в среднем на 40 кг/га, в июле — на 4 кг/га.

Уменьшение годовой нормы осадков с севера на юг на 100 мм в европейской части России снижает эффективность средних доз удобрений в среднем на 0,11 т/га для всех зерновых культур и на 0,19 т/га — для озимых. Уменьшение запасов влаги в почве на 10 мм за вегетацию зерновых культур снижает прибавки урожая от удобрений в среднем на 10-20 кг/га. Если при отношении количества осадков к уровню испаряемости, равном 1, эффективность удобрений принять за 100%, то каждое увеличение засушливости на 10% снижает эффект удобрений на 15%.

При увеличении влажности до 90% НВ на почвах с объёмной массой 1,2-1,3 г/см³ и до 80% на почвах 1,5-1,6 г/см³ эффективность удобрений возрастает. Дальнейшее увлажнение почв до 100-120% НВ на первых почвах постепенно, а на вторых резко снижает эффективность.

Избыток влаги в почвах Нечернозёмной зоны и в орошаемых районах обусловливает внутрипочвенный и поверхностный сток вод, что приводит к вымыванию питательных веществ. Из удобрений и почв вымываются кальций, сера, магний, азот, углерод, натрий, калий. Меньше всего — фосфор. Максимально вымывание происходит во время весенних паводков и после уборки урожаев осенью.

На суглинистых и супесчаных почвах Нечерноземья при насыщенности удобрениями (N₆₀Р₆₀К₆₀) с атмосферными осадками вымывается до 50 кг/га (на суглинистых) и 70-120 кг/га (на супесчаных) кальция, 3-7 кг/га и 10-15 кг/га магния, 14 кг/га и 25 кг/га серы, 7 кг/га и 10-12 кг/га калия, 1-6 кг/га и 14-18 кг/га азота соответственно на суглинистых и супесчаных почвах.

Эффективность средних доз минеральных удобрений (120-180 кг/га д. в.) в зависимости от условий увлажнения в летние месяцы может меняться почти в 2 раза.

Таблица. Средняя эффективность NPK на почвах Нечернозёмной зоны в зависимости от условий увлажнения мая-июля (обобщение Федосеева).

Эффективность удобрений на суглинистых почвах в годы с недостатком или избытком летних осадков снижается, причём при недостатке — более значительно. На лёгких почвах при избытке осадков под пшеницей и яровыми культурами эффективность остаётся высокой, а под рожью — снижается.

Согласно данным длительного опыта кафедры земледелия МСХА, в годы с сухим июнем, при количестве осадков менее 50 мм и температуре выше 18 °С, нормально увлажнённым июнем (50-90 мм и 16-18 °С) и влажным (более 90 мм, температура менее 16 °С) при насыщенности севооборота удобрениями (N₅₀P₇₅K₆₀) оплата 100 кг д. в. удобрений составляла: зерном озимой ржи — 0,35 т/га; 0,44 т/га и 0,75 т/га; зерном овса 0,17 т/га, 0,27 т/га и 0,46 т/га; клубнями картофеля 4,3 т/га, 6,3 т/га и 7,6 т/га; сеном клевера 1,4 т/га, 1,6 т/га и 2,9 т/га; соломкой льна 0,16 т/га, 0,72 т/га и 0,92 т/га.

Эффективность минеральных удобрений в годы с сухим июнем снижалась в среднем на 36% (особенно сильно подо льном), а с влажным июнем возрастала на 52% (особенно под клевером) по сравнению с нормально увлажнённым июнем. При сочетании этих же доз минеральных удобрений с навозом (10 т/га) смягчало отрицательное действие недостатка влаги в июне; эффективность минеральных удобрений при этом снижалась в среднем на 27%.

В среднем в Нечернозёмной зоне прибавка урожаев зерна от минеральных удобрений составляет 0,6 т/га с колебаниями из-за погодных условий ±40%, в Центрально-Чернозёмной зоне — соответственно 0,52 т/га и ±44%.

Научно обоснованное использование удобрений ослабляет негативное влияние неблагоприятных погодных условий (низких температур, заморозков) на продуктивность культур.

Согласно данным 40 опытов, обобщённым А. П. Федосеевым, на фоне фосфорно-калийных удобрений количество погибших при перезимовке растений озимых ржи и пшеницы уменьшилось с 42 (без удобрений) до 27%, при сочетании фосфорно-калийных и оптимальных доз азотных удобрений до посева гибель озимых сократилась до 18%.

Связь эффективности удобрений с метеорологическими факторами характеризуется коэффициентами корреляции.

Таблица. Коэффициенты корреляции между эффективностью средних доз минеральных удобрений и метеорологическими факторами.

Коэффициенты корреляции, разработанные А. П. Федосеевым (Институт экспериментальной метеорологии), и уравнениям регрессий для оценки эффективности удобрений от метеорологических факторов показывают, что погодно-климатические условия объясняют 25-60% колебаний эффективности удобрений в Нечернозёмной зоне и 35-70% — в Центрально-Чернозёмной.

При определении оптимальных и максимальных доз удобрений необходимо ориентироваться на среднемноголетние метеорологические данные конкретных территорий и ежегодно корректировать их с учётом прогноза предстоящего года. С увеличением насыщенности посевов удобрениями и ростом продуктивности культур колебание урожайности в зависимости от метеорологических условий конкретного года в абсолютных величинах (т/га) возрастает, а в относительных (% к среднему) — снижается.

Влагообеспеченность

В зонах недостаточного увлажнения и засушливого климата удобрения малоэффективны, применяются в небольших количествах — до 20-30 кг/га д. в. В этих условиях более эффективны фосфорные удобрения, внесенные при посеве в дозах 10-20 кг/га д. в. Только при орошении эффективность существенно возрастает, в первую очередь азотных, затем фосфорных и органических удобрений.

В условиях недостаточного увлажнения и засушливого климата дробление общей дозы на основное удобрение и подкормки, чаще всего, агрономически и экономически нецелесообразно.

Применение удобрений и мелиорантов в засушливых условиях даёт до 20-30%, в условиях недостаточного увлажнения — до 30-50%, а при достаточном увлажнении — до 50-70% общей продуктивности всех возделываемых культур.

Способы внесения удобрений

Задача приёмов внесения удобрений — обеспечить оптимальные условия питания растений в течение вегетации. При выборе приёмов внесения необходимо учитывать потребность культуры в питательных элементах по фазам роста и возможность размещения их в зоне наибольшего соприкосновения с корневой системой.

На выбор приёмов внесения удобрений влияют свойства удобрений, их подвижность, особенности взаимодействия с почвенным поглощающим комплексом, наличие в удобрении примесей и отношение к ним сельскохозяйственных культур. От приёма внесения и способа заделки удобрений зависит их размещение в пахотном слое.

Таблица. Распределение удобрений (%) при заделке разными орудиями по жнивью зерновых культур.

При заделке бороной 75-98% внесенных удобрений располагаются в верхнем слое почвы на глубине до 3 см. Такой приём может быть эффективен в районе достаточного увлажнения или при орошении на лёгких почвах, а также при поверхностной подкормке культур сплошного сева, например, озимой пшеницы, растворимыми и подвижными азотными удобрениями. В степных районах при недостаточном и неустойчивом увлажнении этот приём заделки малоэффективен.

При заделке удобрений плугом с предплужником большая часть удобрений заделывается в нижние слои почвы, где они хорошо действуют и используются растениями при достаточном развитии корневой системы. Однако в начале вегетации культура может испытывать недостаток питательных веществ. Поэтому в этом случае возникает необходимость в дополнительном внесении удобрений, обеспечивающих питание растений в первые фазы роста.

Таблица. Размещение удобрений (в %) в пахотном слое почвы в зависимости от способа заделки.

Для растворимых и поглощаемых почвой удобрений эффективными способами внесения являются локальный и локально-ленточный. Основное удобрение под культуры рядового способа посева можно вносить локально-ленточным способом специальными приспособлениями к плугам и культиваторам-плоскорезам. При локальном внесении питательные вещества меньше фиксируются почвой и более доступны растениям, повышая коэффициент их использования.

При разбросном внесении удобрений по поверхности поля заделка различными почвообрабатывающими орудиями осуществляется неудовлетворительно и не соответствует потребностям сельскохозяйственных культур. При обработке даже одним и тем же орудием распределение удобрений, внесенных разбросным способом по профилю почвы, зависит от их физических свойств.

Наибольший эффект под всеми культурами достигается при локальном внесении удобрений на заданную глубину, которая обычно составляет не менее 8-10 см для тяжёлых и 12-15 см для лёгких по гранулометрическому составу почв. Согласно обобщённым ВНИИУА за более чем 20 лет данным, урожаи всех культур от локализации равных доз удобрений возрастают в среднем на 0,5-1,0 т/га зерновых единиц по сравнению с разбросным внесением, причём более значительно под интенсивными сортами культур. При локализации питательные вещества удобрений более полно используются растениями, снижаются их потери, дозы удобрений при этом можно уменьшить на 30-50% по сравнению с разбросным внесением, повысив таким образом удобряемую площадь и эффективность в 2 раза.

Эффективность удобрений возрастает с глубиной заделки, с уменьшением влагообеспеченности посевов. При одной и той же влагообеспеченности зависит от подвижности видов и форм удобрений. Глубина заделки важна для органических и фосфорных, меньше — для калийных, азотных и микроудобрений.

При достаточном количестве атмосферных осадков эффективность органических, фосфорных и калийных удобрений, прежде всего на дерново-подзолистых почвах, возрастает с увеличением глубины заделки в пределах окультуренного пахотного слоя. При более глубокой обработке таких почв эффективность снижается, так как они разбавляются большим объёмом бедной питательными элементами почвы с неудовлетворительными агрохимическими и физическими свойствами.

Эффективность удобрений зависит от времени основной обработки почвы, особенно для азотных удобрений. Например, при поздней зяблевой обработке минерализация корневых и пожнивных остатков из-за короткого периода минимальная, поэтому на таком фоне возрастает эффективность азотных удобрений.

На эффективность удобрений влияют сроки и способы посева (посадки), качество посевного (посадочного) материала, норма высева семян и густота стояния растений, то есть от площади питания растения. Переход от высококлассных семян элитных сортов к менее качественным снижает эффективность удобрений. Качественное и своевременное проведение работ до посева, при посеве, в период вегетации и уборки урожаев повышает эффективность удобрений.

Взаимное влияние средств защиты растений и удобрений

Удобрения в оптимальных дозах и соотношениях уменьшают активность снежной плесени в посевах озимых культур и одновременно повышают конкурентные способности культур сплошного посева, особенно озимых, по отношению к сорным растениям. Удобрения не заменяют защиту растений биологическими, химическими и агротехническими средствами.

Засорённость посевов снижает урожайность возделываемых культур вследствие конкуренции сорняков за условия питания. Сорные растения из-за различной и большей, чем у культурных растений, потребностью в питательных элементах изменяют популяции преобладающих видов при удобрении посевов. Поэтому преобладание того или иного вида и форм удобрений позволяет прогнозировать преобладающие виды сорняков и корректировать систему мер борьбы с ними.

Под предпосевную обработку возможно совместное внесение удобрений и гербицидов корневого действия. Обработку гербицидами также совмещают с подкормками озимых зерновых и многолетних трав азотными удобрениями, а также с некорневыми подкормками азотными и микроудобрениями в сочетании с фунгицидами, инсектицидами и регуляторами роста растений. В серии полевых опытов с кукурузой на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, обобщённых на кафедре агрохимии МСХА, сорняки снижали эффективность удобрений в посевах в 5 раз, гербициды повышали эффективность удобрений более чем в 4 раза по сравнению с засорёнными посевами, но были менее эффективны, чем ручная прополка посевов.

Оптимизация доз и соотношений удобрений под конкретную культуру повышает конкурентную способность к сорнякам, к применяемым гербицидам и другим неблагоприятным факторам среды. Здоровое, не поврежденное вредителями или другими факторами среды растение лучше реагирует на улучшение условий питания. Так, согласно данным Ротамстедской опытной станции, урожай зерна яровой пшеницы, поврежденной нематодами и грибными заболеваниями, при N₇₅ составил 1,45 т/га, а при обработке почвы формалином увеличился до 3,75 т/га. Применение N₂₂₂ без формалина обеспечило урожай 2,93 т/га, а в сочетании с ним — 4,49 т/га.

Севооборот

Эффективность удобрений зависит от вида и урожайности предшественников удобряемых культур, от состава и схемы чередования культур, то есть от севооборота. Повышение эффективности удобрений под культурами в севооборотах является, в том числе улучшение фитосанитарной состояния посевов.

Минеральные удобрения вносятся в оптимальных дозах в первую очередь под технические культуры, картофель, зерновые культуры, культурные луга и пастбища. Повышение доз минеральных удобрений прежде всего целесообразно на почвах с отрегулированным водным режимом, произвесткованных или не требующих известкования, а также на почвах, очищенных от камней, кустарников, сорняков.

Согласно данным 86-летнего опыта кафедры земледелия МСХА, обобщённым А. А. Алфёровым за 1978-1998 гг., о средних урожаях культур при разном удобрении в севообороте и в бессменных посевах на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, средняя урожайность озимой ржи при бессменном возделывании и в севообороте составила: без удобрений 1,29 и 2,51 т/га, при применении минеральных удобрений 2,33 и 2,97 т/га, при сочетании минеральных удобрений с навозом на фоне извести 2,68 и 3,25 т/га. Таким образом, удобрительная ценность севооборота снижается при применении минеральных удобрений, но и фитосанитарная роль постоянно обеспечивает более высокую эффективность удобрений.

Средняя урожайность клубней картофеля составила соответственно: без удобрений 8,3 и 9,2 т/га, по минеральным удобрениям — 19,1 и 19,1 т/га, при сочетании минеральных удобрений и навоза на фоне извести — 16,7 и 23,3 т/га. Эту культуру можно возделывать бессменно, однако фитосанитарная роль севооборота проявилась при сочетании извести, навоза и минеральных удобрений максимальным урожаем.

Средняя урожайность ячменя составила соответственно: без удобрений — 0,39 и 0,31 т/га, по минеральным удобрениями на фоне извести — 2,59 и 2,83 т/га, при сочетании минеральных удобрений, навоза и извести — 2,79 и 3,25 т/га. Фитосанитарная роль севооборота в этом примере проявляется в повышении эффективности возрастающей насыщенности удобрениями только на фоне извести.

Средний урожай сена клевера составил соответственно: без удобрений 1,95 и 3,60 т/га, по фосфорно-калийным удобрениями на фоне извести — 5,55 и 6,66 т/га, при сочетании минеральных удобрений, навоза и извести — 5,85 и 5,99 т/га. Данный пример показывает удобрительную и фитосанитарную роль севооборота и реальные возможности клевера удовлетворять потребность в азоте.

По мере совершенствования агротехники культур под влиянием удобрений возрастает урожайность как в севооборотах, так и в бессменных посевах; как на бедных, так и на окультуренных почвах. Разные культуры неодинаково реагируют на удобрения, возделывание в севооборотах и сочетания этих факторов. Согласно обобщённым данным опытов кафедры земледелия МСХА, вклад севооборота, удобрений и их сочетания в Нечернозёмной зоне в общую прибавку урожаев соответственно составляет:

• у озимой пшеницы 57%, 32% и 11%;
• у овса 56%, 36% и 8%;
• у картофеля 22%, 55% и 23%;
• у свёклы 10%, 69% и 21%;
• у кукурузы 6%, 81% и 13%.

У зерновых культур более 55% прибавки урожаев обусловлено севооборотами и только 32-36% — удобрениями, у пропашных 55-81% — удобрения и только 6-22% — севооборотами. Это означает, что пропашные культуры следует размещать в прифермских севооборотах, допустимо практиковать повторные посевы и возделывание в выводных полях.

В условиях недостаточного увлажнения чистые пары в севооборотах улучшают влагообеспеченность, усиливают минерализацию органического вещества и облегчают борьбу с сорной растительностью. Поэтому под культурами, идущими по чистым парам, эффективность фосфорно-калийных и органических удобрений возрастает, азотных — снижается. По занятым парам эффективность всех удобрений обычно выше, чем по чистым.

По пласту и обороту пласта многолетних трав эффективность органических и азотных удобрений снижается, а фосфорно-калийных — возрастает.

Нормы внесения

Эффективность удобрений зависит от количества (общей дозы) и качества (соотношения видов, формы, способы и сроки внесения). Зависимость сохраняется до тех пор, пока недостаток элемента питания остаётся лимитирующим фактором роста и развития растений. С увеличением общей дозы и повышением плодородия почв эффективность снижается. Максимальные урожаи овощных, кормовых и других культур достигаются при сочетании оптимальных доз органических и минеральных удобрений, на кислых и щелочных почвах также и мелиорантов.

Обобщенные А. И. Подколзиным (1998) за 30 лет многолетние исследования в Ставропольском крае с озимой пшеницей подтверждают снижение эффективности удобрений с ростом доз и плодородия чернозёмов и каштановых почв.

Таблица. Прибавки урожая зерна озимой пшеницы (т/га) в зависимости от доз удобрений и обеспеченности почв питательными элементами.

Влияние соотношения вносимых удобрений

Важное значение имеет правильное соотношение питательных элементов, нарушение которого затрудняет использование элементов растением. Оптимальное соотношение питательных элементов влияет на их поступление в растение, на направленность процессов синтеза органических соединений, на рост и формирование урожая и качества продукции. Ещё Ю. Либих отмечал, что удобрения действуют наиболее благоприятно в том случае, если при их посредстве в почве устанавливается правильное соотношение питательных веществ. На это указывал и Д. Н. Прянишников, который писал, что действие фосфорнокислых удобрений находится в зависимости от обеспеченности растений другими элементами, в первую очередь азотом.

За счёт увеличения доз и улучшения соотношений (N:P₂O₅:K₂O) среднегодовая урожайность зерновых культур в некоторых хозяйствах Московской области увеличилась с 1,1 до 4,6 т/га. Только за счёт улучшения соотношений удобрений, соответствующих потребностям культур, и плодородия почв при 188 и 182 кг/га д. в. урожайность увеличилась на 0,6 т/га, или на 48%.

Совместно с органическими вносят минеральные удобрения, прежде всего азотные, для уменьшения расход азота из гумуса почвы.

Методы оценки эффективности удобрений

Оценку эффективности видов, доз и сочетаний удобрений проводят по величине прибавок, общей урожайности культур и продуктивности севооборотов, по окупаемости 1 кг д. в. удобрений прибавками урожаев и продуктивности севооборотов. Однако при равенстве общих доз, но разных видов и соотношений при получении равных прибавок или общих урожаев отдельных культур и продуктивности севооборотов, а также для определения вклада отдельных видов удобрений в получение продуктивности необходимо определять использование культурами питательных элементов удобрений. Эти оценки рассчитывают разными методами.

Литература

• Ягодин Б. А., Жуков Ю. П., Кобзаренко В. И. Агрохимия. / Под ред. Б. А. Ягодина М.: Колос. 2002