Эффективность удобрений от агротехнических факторов

[toc]

Способы внесения удобрений

Задача приемов внесения удобрений — обеспечить оптимальные условия питания растений в течение вегетации. При выборе приемов внесения необходимо учитывать потребность культуры в питательных элементах по фазам роста и возможность размещения их в зоне наибольшего соприкосновения с корневой системой. На выбор приемов внесения удобрений влияют свойства удобрений, их подвижность, особенности взаимодействия с почвенным поглощающим комплексом, наличие в удобрении примесей и отношение к ним сельскохозяйственных культур. От приема внесения и способа заделки удобрений зависит их размещение в пахотном слое.

Таблица. Распределение удобрений (%) при заделке разными орудиями по жнивью зерновых культур1Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Орудие и глубина (см) обработки почвы
Суперфосфат
Калийная соль
Слой почвы, см
0-5
5-10
10-20
20-30
0-5
5-10
10-20
20-30
Плуг с предплужником, 20
17
21
62
-
18
30
52
-
Плуг без предплужника, 20
48
30
22
-
42
33
25
-
Плуг с предплужником, 30
15
18
37
30
18
19
32
31
Плуг без предплужника, 30
43
27
24
6
46
20
27
7
Тяжелая дисковая борона в два следа, 20
17
39
44
-
16
32
52
-
Культиватор с универсальными лапами, 20
38
38
24
-
38
31
31
-
Культиватор с пружинными лапами
24
33
43
-
39
29
32
-

При заделке бороной 75-98% внесенных удобрений располагаются в верхнем слое почвы на глубине до 3 см. Такой прием может быть эффективен в районе достаточного увлажнения или при орошении на легких 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 прием 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 заделки2Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.

Глубина пахотного слоя, см
Способ заделки
легкой бороной
тяжелой бороной
тяжелым культиватором
плугом
плугом с предплужником
0-3
98
75
55
11
3
3-6
2
22
21
12
4
6-9
-
3
23
16
12
9-12
-
-
1
16
14
12-15
-
-
-
23
20
15-20
-
-
-
22
47

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 тяжелых и 12-15 см для легких по гранулометрическому составу почв. Согласно обобщенным ВИУА за более чем 20 лет данным, урожаи всех культур от локализации равных доз удобрений возрастают в среднем на 0,5-1,0 т/га зерн. ед. по сравнению с разбросным внесением, причем 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 объемом 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.

Посадка

Сроки и способы посева (посадки), качество посевного (посадочного) материала влияют на эффективность удобрений. На окультуренных плодородных почвах потери урожая при запаздывании с посевом на 1 день составляют 0,10-0,15 т/га. Сроки посева прежде всего важны в южных районах страны: при оптимальных сроках повышается устойчивость культур к засухе, суховеям, а также к ранним осенним и поздним весенним заморозкам. В Нечерноземной зоне опоздание с посевом на 10 и более дней для большинства культур приводит к снижению урожаев, особенно при недостатке влаги в период вегетации.

Эффект от удобрений зависит от нормы высева семян и густоты стояния растений, то есть от площади питания каждого растения. Оптимальные нормы высева семян и густоты стояния растений приводятся в справочниках и зависят от окультуренности почв. В пределах одного вида растений на одной и той же почве эти нормы колеблются в зависимости от сортов, устойчивости к полеганию и качества посевного материала. 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. Создание за счет удобрений и мелиорантов оптимальных условий питания растений повышает их устойчивость к неблагоприятным факторам, в частности, к болезням, вредителям и сорным растениям. Так, минеральные удобрения повышают устойчивость ячменя к шведской мухе, озимой пшеницы к шведской и гессенской мухам, всех зерновых культур, особенно фосфорные, к корневым гнилям и бурой ржавчине. В то же время азотные удобрения, особенно при их избытке, могут снижать устойчивость культур к болезням и вредителям.

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. Минеральные удобрения отдельно и в сочетании с органическими повышают устойчивость картофеля к фитофторозу, ризоктониозу и парше обыкновенной. Последняя хотя и появляется чаще при известковании почв, может подавляться борными удобрениями. Удобрения не заменяют защиту растений биологическими, химическими и агротехническими средствами.

Засоренность 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.

Таким образом уничтожение сорной растительности доступными методами косвенно влияет на эффективность удобрений.

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, обобщенных 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 засоренными посевами, но были менее эффективны, чем ручная прополка посевов.

Гербициды оказывают угнетающее действие и на защищаемую культуру, однако вред от сорняков более значителен, поэтому химическая прополка очень эффективна.

Оптимизация доз и соотношений удобрений под конкретную культуру повышает конкурентную способность к сорнякам, к применяемым гербицидам и другим неблагоприятным факторам среды. Так, при комплексном воздействии доз удобрений (N43P33K74 и N86P66K148), симазина (до всходов) и 2,4-Д (по всходам) на серой лесной почве урожай зеленой массы кукурузы (за 100% принят урожай без удобрений с однократной ручной прополкой) составил: в удобренных вариантах без гербицидов — общий 83% и 115%, в том числе початков молочно-восковой спелости 105% и 151%; то же + одна ручная прополка 131% и 124%, в том числе початков 170% и 186%; удобрения + симазин 131% и 151%, 221% и 232%; то же + 2,4-Д 160% и 164%, 307% и 230%. Наиболее эффективной оказалась первая доза удобрений в сочетании с симазином до всходов (2 кг/га) и бутиловым эфиром 2,4-Д по всходам (0,6 кг/га). Общая масса при этом возросла в 1,6 раза, початков — в 3 раза по сравнению с вариантом без гербицидов.

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 N225 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 во времени и пространстве, то есть от севооборота. Многие культуры обладают способностью усваивать питательные вещества из труднодоступных соединений: бобовые культуры за счет азотфиксации могут обеспечить собственные потребности в азоте на 50-97%, люпины, гречиха, горчица обладают способностью усваивать фосфор труднодоступных фосфатов почв и удобрений.

После минерализации корневых и пожнивных остатков этих культур содержащиеся в них питательные элементы становятся доступными для последующих культур, не обладающих подобными биологическими особенностями. Это одна из причин лучшего усвоения питательных элементов и большей эффективности последних в севооборотах по сравнению с бессменными посевами. Плодосменный севооборот является одним из способов увеличения круговорота питательных веществ на конкретной территории и повышения продуктивности возделываемых культур.

Другой причиной повышения эффективности удобрений под культурами в севооборотах является улучшение фитосанитарной состояния посевов. В севообороте создаются лучшие условия для борьбы с сорняками, болезнями и вредителями растений.

Согласно данным 86-летнего опыта кафедры земледелия МСХА, обобщенным А.А. Алферовым 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 обобщенным данным опытов кафедры земледелия МСХА, вклад севооборота, удобрений и их сочетания в Нечерноземной зоне в общую прибавку урожаев соответственно составляет:

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. Это становится важным в условиях интенсификации сельскохозяйственного производства.

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.

Влагообеспеченность

Влагообеспеченность почв и культур — фактор эффективности удобрений. 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 Нечерноземной зоне выделяют три региона с разной нуждаемостью в гидромелиорации:

  1. Регион неустойчивого увлажнения представлен выщелоченными черноземами, серыми лесными и оподзоленными почвами. Здесь развито богарное земледелие для большинства культур в сочетании с орошаемым для овощных, кормовых и других влаголюбивых культур. Эффективность удобрений при орошении здесь существенно возрастает. Так, в среднем за 18 лет, согласно данным ВИУА, прибавка зеленой массы кукурузы от удобрений при орошении возрастала на 15,6 т/га, кормовой свеклы — на 20,0 т/га, зерна гречихи — на 0,35 т/га.
  2. Регион достаточного увлажнения представлен дерново-подзолистыми почвами, на которых, прежде всего низковлагоемких, перспективно орошение в сочетании с удобрениями под овощными и кормовыми культурами.
  3. Регион избыточного увлажнения представлен дерново-подзолистыми почвами и торфяниками, на которых для повышения эффективности удобрений требуется осушение и только в отдельные периоды применяется орошение овощных и кормовых культур. На осушенных торфяных и минеральных почвах эффективны калийные, медные, фосфорные и азотные удобрения. Система осушения почв в этом регионе должна функционировать при необходимости в засушливые годы или периоды кратковременных засух, также как оросительная.

Литература

Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

×
Русфонд