/
Об удобрениях
Растение преобразует минеральные соединения, получаемые из почвы, воздуха и воды, в органические, из которых в дальнейшем создаются все части растительного организма. От содержания элементов питания в почве и обеспеченности влагой зависит, насколько растение сможет развиться и какой урожай сформировать. После уборки урожая минеральные элементы не возвращаются обратно в почву, происходит естественное уменьшение содержания питательных веществ в почве, со временем почва беднеет (теряет способность удовлетворять потребности растений в необходимых питательных элементах), давая все более низкие урожаи.
Грамотное внесение удобрений дает возможность получать максимальные урожаи, улучшать качество урожая, менять направленность процессов обмена веществ, образования и накопления в растениях желаемых соединений - белков, жиров, крахмала, сахаров, витаминов, ферментов и т. д. Так, например, при различных условиях выращивания содержание белка в пшенице может колебаться от 9 до 25%, крахмала в картофеле от 10 до 24% , сахара в корнеплодах сахарной свеклы от 12 до 22%, количество жира в семенах масличных культур, сахаров и витаминов в плодах и овощах - от 50 до 100%. При обеспечении достаточного питания высокопродуктивные сорта сельскохозяйственных культур получают возможность реализовать свой потенциал, быстрее проходят уязвимые фазы роста и развития, становятся более устойчивы к болезням, вредителям и неблагоприятным факторам среды (например, за счет более интенсивного развития корневой системы, лучше переносить засуху).
Растения потребляют из почвы 16 элементов:
«Закон минимума», сформулированный Юстусом Либихом, говорит, что величина урожая определяется содержанием в почве такого элемента питания, потребность в котором удовлетворяется в меньшей степени. По мере его увеличения урожай будет возрастать пропорционально вносимым дозам до тех пор, пока содержание другого вещества не окажется минимальным.
Норма внесения 30–300 кг/га (по действующему веществу):
Азот
Культуры, требующие повышенных доз азота:
В удобрениях азот может быть представлен в 4-х формах. Усваивают растения азот только в 2-х формах — нитратной и аммонийной.
| Формула иона | Общераспространенное название | Виды удобрений, содержащие ион | Доступность для растения |
| (NO3)- | Нитратный |
Аммиачная селитра, |
Немедленный эффект, легко подвижен в почве, легко вымывается |
| (NH4)+ | Аммонийный |
Аммиак, сульфат аммония, |
Доступен, но имеет более продолжительный эффект вследствие адсорбции на почвенных частицах, затем понемногу освобождается и усваивается растениями |
| (NH2)- | Амидный |
Карбамид, |
Недоступен для растений. Но в результате деятельности почвенных микроорганизмов, NH2 восстанавливается до NH4. Скорость реакции зависит от температуры почвы (>+12). Не вымывается |
| (CN2)- | Цианамидный* | Цианамид кальция |
Недоступен для растений. CN2=>NH2=>NH4 Восстанавливается в результате деятельности микроорганизмов. Скорость реакции зависит от температуры (>+12). Не вымывается |
* Практически не применяется в сельском хозяйстве.
Фосфор
Фосфор отвечает за энергетическое обеспечение любых реакций в клетке: деления, синтеза веществ:
Определяет закладку будущего урожая:
Культуры, требующие повышенных доз фосфорных удобрений:
Фосфор очень мало подвижен в почве и легко взаимодействует с почвенными частицами, образуя новые соединения и переходя в недоступные для поглощения растениями формы. Поэтому эффективность использования растениями фосфорных удобрений зачастую не превышает 15–22%.
Растения усваивают фосфор в виде (H2PO4)- аниона
По степени доступности для растений различают:
Калий
Калий отвечает за интенсивность поглощения растениями питательных элементов, повышает устойчивость к грибковым заболеваниям и засухе, обеспечивает эффективность усвоения азота и фосфора, улучшает качества конечной сельскохозяйственной продукции.
Калий в растениях регулирует следующие функции:
Культуры, чувствительные к недостатку калия:
- картофель, сахарная свекла, морковь, подсолнечник, соя.
Виды калийных удобрений:
Хлорид калия — 40–60% K2O:
- вносится под большинство культур, почти на всех почвах;
- чаще всего вносится осенью под основное внесение.
Сульфат калия — 50% K2O:
- вносится осенью, весной и перед посевом;
- для культур, чувствительных к хлору (картофель, гречиха, эфиромасличные, плодово-ягодные, виноград).
Метафосфат калия и нитрат калия
- для удобрения теплиц и для подкормок при орошении.
Норма внесения: 1–30 кг/га (по действующему веществу)
- S = сера (потребляется в виде иона SO42-;
- Ca = кальций (потребляется в виде иона Ca2+;
- Mg = магний (потребляется в виде иона Mg2+.
Сера
Второй белковый элемент
- Недостаток серы приводит к более слабому развитию растений и, как следствие, более низкому уровню урожайности. Сера необходима для роста и развития всех культур;
- Сера потребляется растениями в количествах, эквивалентных количествам потребления азота;
- Это основной элемент для увеличения содержания белка и масла в сельскохозяйственных культурах;
- Повышает устойчивость к:
заболеваниям;
низким температурам;
засухе.
Культуры, чувствительные к сере:
масличные, зернобобовые, зерновые, овощные, рапс, горчица, сурепица, кукуруза, подсолнечник.
Кальций
Кальций является важным компонентом клеточных стенок и структурным компонентом хромосом, его внесение способствует укреплению соломины у зерновых и снижению потерь при хранении корнеплодов.
У зернобобовых кальций участвует в процессах транспорта сахаров и нейтрализации органических кислот.
Кальций — основной фактор, регулирующий ферментную активность в растениях, обеспечивающую поглощение других элементов питания (особенно азота).
Кальций необходим для:
роста корневой системы;
предохранения от повреждений при уборке.
Растения могут поглощать кальций из гипса, извести и хлорида кальция.
Кальций обычно вносится в процессе известкования кислых почв, для уменьшения токсичного эффекта ионов алюминия в почвенном растворе.
Культуры, положительно отзывающиеся на внесение кальция:
Овощные, плодовые, ягодные, соя.
Магний
Магний — центральный атом молекулы хлорофилла
Являясь центральным атомом молекулы хлорофилла, магний отвечает за превращение углекислого газа в органические соединения с выделением кислорода.
Легкие почвы, с низким содержанием обменных катионов, могут не удовлетворять потребность растений в магнии. В этом случае в почву вносят соединения магния в форме, доступной для растений.
Магний участвует в:
ассимиляции азота;
накоплении белка.
Растения могут потреблять и усваивать магний из разных видов удобрений:
Быстродействующие:
сульфат магния;
калиймагнезия.
Медленнодействующие:
гипс (карбонат магния).
Культуры, чувствительные к недостатку магния:
зерновые, картофель, соя.
Норма внесения 50–1000 г/га (по действующему веществу)
Микроэлементы, наравне с другими факторами, отвечают за величину урожая и его качество.
Микроэлементы подразделяют на:
5 металлов (усваиваются растениями в виде двухвалентных катионов или в виде хелатов):
- Fe = железо;
- Mn = марганец;
- Zn = цинк;
- Cu = медь;
- Mo = молибден (потребляется в виде иона MoO42-.
2 неметалла:
- Cl = хлор, потребляется растениями в виде иона (Cl)— , важен для некоторых культур, участвует в регулировании осмотического давления и повышает устойчивость растений к некоторым грибам;
- B = бор, потребляется растениями в форме H2BO3-;
специфические микроэлементы, необходимые для некоторых культур
- Na = натрий (Na+), в некоторых растениях (сахарная свекла) может частично заменять калий;
- Si = силициум, потребляется в виде силиката, повышает прочность соломины у зерновых, уменьшает полегание;
- Co = кобальт, в основном необходим бобовым для лучшей фиксации азота.
Микроэлементы могут вносится как в составе сложных удобрений, так и самостоятельно.
Различные культуры чувствительны к недостатку определенных микроэлементов:
- Зерновые: Cu и Mn
- Кукуруза: Zn
- Зернобобовые: B, Mo и Со
- Масличные: B
- Сахарная свекла: Mn, B, Na
- Картофель: B and Cu
- Рис: Zn
- Хлопок: Mn, B и Zn
При определении норм внесения удобрений учитывают величину планируемого урожая, вынос элементов питания растениями, содержание в почве доступных для растений питательных элементов, тип и гранулометрический состав почвы.
Необходимо учитывать достигнутую урожайность в регионе, ресурсы климата и естественного плодородия почв.
На практике чаще всего потребность растений в питательных веществах характеризуют их выносом. Вынос — количество питательных веществ, отчуждаемых из почвы с фактически убираемым урожаем (например, зерно), с учетом побочной продукции (например, солома), но без учета растительных остатков, остающихся на поле (например, корни и стерня) (см. Вынос).
ВЫНОС ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ С УРОЖАЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР:
| Культура | Основная продукция | Вынос урожаем с 1 т основной продукции и соответствующим количеством побочной продукции, кг | ||||
| N | P2O5 | K2O | CaO | MgO | ||
| Кукуруза на силос | Зеленая масса | 3,3 | 1,2 | 4,2 | 1,3 | 1 |
Ориентировочные коэффициенты использования растениями кукурузы питательных элементов из почв и удобрений, которые можно использовать для расчета норм минеральных удобрений на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, приведены ниже.
Коэффициенты использования растениями питательных элементов из почв и удобрений (для дерново-подзолистых и серых лесных почв), %
| Культура | Из почвы (при среднем содержании питательных элементов и выше)* |
Из минеральных удобрений в |
Из органических удобрений в |
|||||
| P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | |
| Зерновые, однолетние и многолетние травы | 5 | 10 | 50–60 | 15–25 | 40–50 | 20 | 30 | 40–50 |
Пример расчета нормы внесения минеральных удобрений под планируемый урожай для озимой пшеницы и кукурузы на силос и сахарной свеклы.
| Показатели | Озимая пшеница | Кукуруза на силос | Сахарная свекла | ||||||
| N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | |
| Планируемый урожай, ц/га | 40ц/га | 400 ц/га | 400 ц/га | ||||||
| Вынос питательных элементов с планируемым урожаем, кг | 115 | 45 | 80 | 132 | 50 | 168 | 160 | 65 | 260 |
| Используется питательных элементов из почвы | 30 | 15 | 30 | 30 | 15 | 30 | 30 | 15 | 60 |
| Используется из 60т/га органических удобрений, кг | - | - | - | 50 | 25 | 80 | 60 | 30 | 120 |
| Требуется минеральных удобрений, кг/га | 85 | 30 | 50 | 55 | 10 | 60 | 100 | 20 | 80 |
| Использования питательных элементов растениями из минеральных удобрений, % | 65 | 20 | 50 | 65 | 20 | 50 | 65 | 20 | 70 |
| С учетом коэффициентов использования следует внести с минеральными удобрениями, кг/га действующего вещества. | 130 | 50 | 100 | 85 | 50 | 120 | 107 | 100 | 115 |
| Норма внесения для аммиачной селитры кг/га | 370 | * | * | 245 | * | * | 305 | * | * |
* Доза внесения (Двн) для различных типов фосфорных и калийных удобрений рассчитывается в соответствии с содержанием в них элементов (Э) питания по формуле: Двн = (х*100)/Э. Где х — доза по д.в.
Формирование высоких урожаев зерна с благоприятными показателями качества в значительной степени определяется системой применения азотных удобрений.
Наибольшая эффективность применения минеральных удобрений обеспечивается при комплексной системе их применения, предусматривающей правильное сочетание доз, сроков и способов внесения минеральных удобрений в зависимости от планируемого урожая, сортовых и культурных особенностей растений, места в севообороте.
В использовании удобрений важно помнить, что все питательные элементы одинаково важны для роста и развития растений, и что при избытке одного элемента и недостатке другого невозможно получение высоких урожаев.
При разработке системы удобрения сельскохозяйственных культур и планировании сроков их внесения, следует учитывать, что на протяжении роста и развития растения потребляют элементы питания неравномерно. По отношению к условиям питания у растений различают два периода:
1 период максимального потребления (при интенсивном росте вегетативной массы, цветении и образовании семян или плодов);
2 критический период (начальные фазы роста и развития растений, когда идет закладка генеративных и вегетативных органов).
СИСТЕМА УДОБРЕНИЯ
Система удобрения — это научно обоснованное оптимальное сочетание видов удобрений, доз, сроков и способов внесения для конкретной сельскохозяйственной культуры в конкретных почвенных и климатических условиях. Основное удобрение должно обеспечивать питание растений на всем протяжении вегетации, поэтому, как правило, в основное удобрение вносят большую часть дозы требуемых элементов питания. Подкормки служат для обеспечения растений элементами питания в критические периоды или в периоды максимального потребления, когда внесение дополнительных доз удобрений может существенно повлиять на величину и качество урожая.
Нормы внесения минеральных удобрений рассчитываются в зависимости от культуры, выноса ею питательных элементов и характеристики почвы (содержание в почве подвижных форм фосфора и калия).
На продуктивность и качество сельскохозяйственных культур также оказывают влияние:
- формы, в которых растения получают питательное вещество,
- виды применяемых минеральных удобрений.
Азот в минеральных удобрениях чаще всего представлен аммонийной, нитратной и амидной формами. При нейтральной реакции среды растения лучше усваивают аммиачные соли (содержащие аммонийную форму азота), а при кислой — нитратные. При питании аммонийным азотом важно также обеспечить растения кальцием, магнием и калием, при нитратном питании — фосфором и молибденом.
Фосфор усваивается растениями из водо-и цитраторастворимых форм. На почвах, близких к нейтральным, фосфор усваивается из водорастворимых форм фосфорных удобрений, на кислых почвах — из водорастворимых и растворимых в слабых кислотах (цитраторастворимых) форм фосфора. На почвах с pH менее 4,5–5 (очень кислых) фосфорное питание растений нарушается значительно, поэтому эти почвы требуют предварительной нормализации кислотности (известкования).
В предпосевное удобрение важно использовать водорастворимые формы фосфорных удобрений.
Калий, находящийся в почвенном растворе хорошо поглощается растениями на любых почвах. Сульфатные формы калийных удобрений более предпочтительны для весеннего внесения и подкормок, хлористый калий вносят обычно во время осенней обработки почвы, что позволяет избыточным ионам хлора, вредного для растений, вымываться из почвы с талыми водами.
Для пшеницы лучшими удобрениями считаются аммиачная селитра, удобрения с серой и комплексные минеральные удобрения в припосевное внесение и в подкормки. Применение комплексных минеральных удобрений при выращивании пшеницы дает лучший эффект, чем применение тукосмесей.
Картофель хорошо отзывается на любые виды азотных удобрений и водорастворимые формы фосфорных удобрений. Картофель — калиелюбивое растение, но хлор в составе калийных удобрений угнетает накопление крахмала в клубнях. Применение сульфатных форм калийных удобрений позволяет увеличить урожай картофеля на 14 ц/га.
Под сахарную свеклу чаще всего вносится аммиачная селитра, известково-аммиачная селитра, легкодоступные формы фосфорных удобрений. Сахарная свекла хорошо переносит хлорсодержащие калийные удобрения, высоко отзывчива на микроэлементы.
Для удобрения кукурузы наиболее оптимальными азотными удобрениями являются аммиачная селитра, известково-аммиачная селитра, комплексное удобрение 27:6:6:2; предпочтительны водорастворимые формы фосфора, хлористый калий или сульфат калия для одновременного внесения с серой.
Сорго наиболее отзывчиво на сульфат аммония или азотосульфат при посеве и на аммиачную селитру для подкормки. Из фосфорных удобрений рекомендуются те, в которых фосфор присутствует в легкоусвояемых формах, из калийных — хлористый калий или сульфат калия.
Способ внесения минеральных удобрений также влияет на способность растений усваивать элементы питания.
Лучше всего растения используют элементы питания при внесении удобрений на глубину 8–10 см в рядки. Это сокращает потери питательных элементов и способствует более эффективному их потреблению растениями.
Эффективность использования растениями минеральных удобрений также зависит от сроков их внесения в почву.
Кислотность почвы (рН) — один из основных показателей, от которого зависит эффективность применения удобрений. На кислых и сильнокислых (рН менее 5) почвах не рекомендуется размещать ценные и высокоинтенсивные культуры, так как на таких почвах нельзя создать оптимальные условия для азотно-фосфорного питания растений. Высокая кислотность почвы — одна из причин засоренности полей, так как основные сорные растения произрастают при кислой реакции почвенного раствора.
