Определение доз удобрений

 

Определение доз удобрений

Оптимизация минерального питания растений имеет большую значимость как в экономическом и экологическом аспектах.

Определение оптимальных доз минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры является ключевой, наиболее сложной задачей агрохимии. Поскольку, определить реально необходимое количество элементов питания для получения планируемой определенной урожайности отдельных культур в севообороте или монокультуре практически невозможно в принципе из-за совокупного влияния широкого спектра варьирующих слабо прогнозируемых факторов. При определении (расчете) доз удобрений следует иметь в виду, что речь идет лишь о первом приближении к оптимальной дозе и оптимальному соотношению элементов питания.

Доза (от греч. dosis) удобрения представляет собой количество элемента питания или вещества его содержащего для внесения на определенной площади или определенную массу почвы (субстрата). В России дозы минеральных удобрений принято выражать в кг/га, органические и мелиоративные удобрения в т/га. Дозы микроэлементов выражают также в г/га, г/т семян или г на гектарную норму посевного материала. Дозы элементов питания (несмотря на то, что в такой форме их в почве нет, и растения не потребляют) традиционно принято рассчитывать на элементы или оксиды: N, Р2O5, K2O, Са, Mg, S, B, Cu, Fe, Mo, Zn, Mn.

При благоприятных экономических условиях ведения хозяйства, дозы органических и минеральных удобрений должны обеспечивать получение планируемых урожаев хорошего качества при одновременном повышении или сохранении достигнутого уровня плодородия почвы. В то же время в большинстве хозяйств не в состоянии соблюдать эти требования.

Дозы удобрений и мелиорантов устанавливают экспериментально в полевых опытах или расчетными методами с последующей их проверкой в полевых условиях. Дозы микроэлементов определяют в основном по результатам полевых исследований.

При определении доз минеральных удобрений учитывают планируемую урожайность и качество продукции, содержание доступных для растений элементов питания в почве, реакцию почвенной среды, климатические условия, биологические особенности сельскохозяйственных культур, последействие удобрений, рельеф полей и гранулометрический состав почвы.

Для определения доз минеральных удобрений в РФ используются экспериментальные и расчетные методы:

  • по результатам полевых опытов с применением поправочных коэффициентов на различие агрохимических свойств почвы в опытных учреждениях и условиях хозяйства;
  • нормативные — по нормативам затрат элементов питания на получение единицы урожая или на прибавку урожая;
  • балансовые — на основе сопоставления приходных статей баланса, главной из которых является количество элементов питания вносимых в почву с удобрениями и расходных статей, где преобладает вынос элементов питания урожаем. В агрохимической практике используются различные модификации балансовых методов довольно широкое распространение получили: расчет доз удобрений на планируемый урожай методом элементного баланса; на планируемую прибавку урожая, а также упрощенные методы с использованием коэффициентов возмещения выноса элементов питания урожаем, балансовых и других коэффициентов возмещения.

К балансовым относятся также математические методы расчета, в которых для установления доз удобрений учитывается широкий спектр агрохимических, почвенно-климатических, экономических и экологических факторов.

Дозы азотных, фосфорных, калийных удобрений и мелиорантов определяют экспериментально на основании полевых опытов или расчетными методами; дозы микроэлементов и органических удобрений в основном по результатам полевых исследований.

Эффективность применения удобрений оценивают окупаемостью единицы (кг) вносимых удобрений прибавкой урожая, прибавкой урожая с единицы площади (га, м). Практика показывает, что наибольшая окупаемость прибавкой урожая единицы вносимых удобрений наблюдается при применении невысоких доз. Однако поскольку прибавка урожая единицы площади при внесении малых доз удобрений невелика затраты на их внесение могут не окупаться.

При увеличении доз удобрений прибавка урожая до определенного уровня возрастает, однако окупаемость вносимых удобрений урожаем постепенно снижается. При дальнейшем увеличении доз удобрений прибавки урожая не окупают затраты на их применение. Опыт показывает, что более выгодно применять меньшие дозы удобрений на большей площади и получать при этом больший валовой урожай, нежели использовать высокие дозы удобрений на меньшей площади.

Как отмечалось, для определения доз удобрений используются различные методы. При определении доз минеральных удобрений учитывают планируемую урожайность и качество продукции, содержание доступных для растений элементов питания, реакцию почвенной среды, климатические условия, биологические особенности сельскохозяйственных культур, рельеф полей и гранулометрический состав почвы.

Дозы азотных удобрений по озимые и яровые культуры в значительной мере зависят от погодных условий в осенний и зимний периоды. После холодной зимы дозы азота, как правило, уменьшают, так как из замершей почвы потери азота в результате вымывания не происходят. После теплых снежных зим дозы азота повышают, поскольку в этих условиях значительная часть нитратного азота почвы теряется. На легких почвах и при промывном водном режиме почв для предотвращения потерь азота его вносят дробно с учетом растительной диагностики.

Наиболее часто применяют азотные подкормки сельскохозяйственных культур.

В агрохимическом аспекте, чем ближе сроки внесения удобрений к периоду наиболее интенсивного потребления элементов питания растениями, тем выше их доступность растениям и эффективность применения вследствие уменьшения потерь элементов питания, химической и биологической иммобилизации.

Однако, поскольку другие элементы, кроме азота нитратов, связываются в почве в зоне их внесения химически или обменно, то подкормки растений фосфорными и калийными удобрениями практически не проводят. Азотные удобрения очень лабильны. Аммонийный азот не перемещается по профилю почвы вследствие адсорбции его ППК почвы лишь не продолжительное время, а после нитрификации в форме нитратов значительная часть азота почвы вымывается в осенний и весенний периоды. Отсюда следует, что в зонах достаточного и избыточного увлажнения под яровые культуры азотные удобрения нельзя вносить осенью, поскольку значительная его часть будет потеряна за осенний и ранневесенний периоды. Под озимые культуры перед посевом вносят небольшие дозы азота, поскольку внесение его в дозах, превышающих потребность растений за осенний период, оказывает негативное влияние на их перезимовку, приводит к вымерзанию и выпреванию озимых.

В связи с этим под озимые культуры с осени вносят не более 40 кг/га азота удобрений, оставшуюся его часть вносят весной в подкормки. Многочисленными опытами установлено, что в зоне достаточного и избыточного увлажнения (Нечерноземной зоне) ранневесенние подкормки озимых зерновых культур в период возобновления вегетации и начале активного роста растений значительно повышает их эффективность по сравнению с осенним сроком внесения. Коэффициенты использования азота удобрений, внесенных в весеннюю подкормку в 1,5-3 раза выше, нежели при внесении удобрений осенью.

Необходимость проведения и дозы азотных подкормок в весенний период устанавливают по состоянию озимых после перезимовки и результатам почвенной диагностики, а для второй и третьей азотной подкормки, соответственно, в фазу выхода в трубку и колошения-цветения — по результатам растительной диагностики питания (Ермохин, 2005).

Для установления необходимости проведения поздних некорневых азотных подкормок в целях повышения содержания белка в зерне пшеницы проводят листовую диагностику в период колошения-молочной спелости на содержание в них общего азота.

Использование, рекомендуемых ранее 3-5% раствора мочевины экономически не оправдано, поскольку с одной стороны, требуется большое количество раствора, с другой стороны, капли раствора мочевины на листьях растений в летний период быстро испаряют воду и через 15-20 минут находятся в стадии насыщенного раствора. Для некорневых подкормок рекомендуется использовать 30-35% раствор мочевины. Наблюдаемые ожоги листьев растений связаны в большей степени с качеством распыла раствора мочевины, а не с концентрацией раствора.

Необходимость проведения поздних азотных подкормок зерновых культур для повышения качества зерна устанавливают на основании рекомендаций разработанных зональными научными учреждениями и агрохимической службой для конкретных почвенно-климатических условий.

Для Предуралья, Сибири, Поволжья и других регионов, где почвы на длительный зимний период глубоко промерзают, установлена довольно четкая зависимость обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом от содержания в них нитратного азота пред посевом (Кочергин А. Е. 1961; Гамзиков Г. П. 1980; Ермохин Ю. И., 1985).

Наибольшее количество нитратов накапливается в пару, где водный режим почвы способствует нитрификации и отсутствуют растения потребляющие азот. Хорошая обеспеченность влагой и периодические механические обработки почвы пара (парующей) в течение вегетационного периода создают благоприятные условия для минерализации азотсодержащих органических веществ.

За летний период в корнеобитаемом слое при паровании на темно-каштановых почвах накапливаться до 100-140, а на чернозёмах и тёмно-серых лесных почвах — 160-200 кг/га нитратного азота. Такого количества минерального азота вполне достаточно для формирования урожая зерновых до 30-40 ц/га.

При возделывании по пару озимых и яровых зерновых сельскохозяйственных культур, как правило, не возникает необходимости в применении азотных удобрений. На дерново-подзолистых и других слабогумусированных почвах роль пара в обеспечении растений азотом заметно снижается. Хотя содержание минерального азота на этих почвах в пару всегда выше, чем в других полях севооборот, однако его недостаточно, поэтому на этих почвах под сельскохозяйственные культуры, высеваемые по пару, для получения высоких урожаев обычно применяют органические или минеральные азотные удобрения.

Значительное влияние на минерализацию органического вещества накопление нитратного азота в почве оказывает ее обработка (рыхление). Чем большее количество обработок проводится, тем интенсивнее проходит минерализация органического вещества и больше образуется минерального азота. Установлено, что на дерново-подзолистых почвах под культурами сплошного сева в течение вегетационного периода ежегодно минерализуется в среднем около 1% органического вещества почвы, под пропашными культурами — 2% и в пару около 3%. На черноземных почвах степень минерализации гумуса почвы примерно в 2 раза ниже, однако в силу высокой гумусированности, образуется в 2-3 раза больше нитратов, нежели на дерново-подзолистых.

Под пропашными культурами в результате воздействия междурядных обработок процессы минерализации азота проходят в 1,5-2 раза интенсивнее, чем под культурами сплошного сева, что приводит к лучшему обеспечению растений минеральным азотом.

Ранняя вспашка зяби после уборки зернобобовых и многолетних бобовых трав способствует более интенсивной минерализации азотсодержащих пожнивно-корневых остатков и позволяет запасти достаточное количество минерального азота для обеспечения потребности в нем последующей культуры севооборота.

Органические удобрения, с низким содержанием легко минерализуемого азота — торф, сапропель и широким соотношением C : N — солома, компосты и свежий подстилочный навоз, обычно вносят в паровом поле, чтобы аммнификация прошла более полно. Важно отметить, что внесение азотных удобрений усиливает минерализацию почвенных азотсодержащих веществ, что способствует дополнительной мобилизации и усвоению азота почвы растениями.

Размер потребления сельскохозяйственными растениями азота почвы находится в прямой зависимости от содержания органического вещества, предшественника, климатических и агротехнических условий и интенсивности междурядных обработок пропашных культур.

Довольно надежное представление об уровне обеспеченности возделываемых культур азотом почвы можно иметь на основании сопоставления урожайности на отдельных полях в предшествующие годы (за 3-5 лет) при соблюдении агротехнических приемов.

Поскольку обеспеченность растений азотом почвы обусловливается в основном содержанием в ней органического вещества, агротехникой, климатическими и погодными условиями, то, несмотря на варьирование по годам, пределы содержания в почве доступного растениям минерального азотом после разных предшественников севооборота довольно устойчивые. Следовательно, на основании уровня продуктивности сельскохозяйственных культур в предшествующие годы можно судить о потреблении азота почвы последующими культурами.

Наиболее высокая обеспеченность растений минеральным азотом характерна для типичных и выщелоченных чернозёмов, тёмно-серых лесных и лугово-чернозёмных почв. Однако после уборки зерновых, злаковых многолетних трав, поздно убираемых культур (подсолнечника, кукурузы на зерно и др.), содержание минерального азота в почве, как правило, низкое не обеспечивает потребности растений и применение азотных удобрений обеспечивает высокие прибавки урожая.

На серых лесных, каштановых и других слабогумусированных почвах, хорошая обеспеченность растений азотом возможна только в паровом поле при внесении органических удобрений. При паровании без внесения органических удобрений в корнеобитаемом слое этих почв накапливается среднее количество (60-80 кг/га) минерального азота, а после других предшественников наблюдается низкая обеспеченность почв азотом.

На дерново-подзолистых, светло-серых лесных и светло-каштановых почвах, отличающихся низким содержанием гумуса практически по всем предшественникам за исключением пара, где не внесены органические удобрения, ежегодно складывается неблагоприятный азотный режим.

Следовательно, преобладающая часть пахотных дерново-подзолистых, серых лесных и каштановых почв характеризуется низкой обеспеченностью минеральным азотом.

Наиболее достоверным методом прогнозирования уровня обеспеченности сельскохозяйственных культур азотом и установления их нуждаемости в азотных удобрениях является определение содержания суммы минерального азота в почве. Для этого перед посевом проводят агрохимическое обследование на содержание в почве аммонийного и нитратного (N-NH4 и N-NO3) или только нитратного азота. Агрохимической службой Предуралья, Сибири, Поволжья и др. регионов страны с непромывным водным режимом ежегодно проводится обследование значительной части пашни на содержание нитратов. Глубина отбора почвенных образцов при почвенной диагностики зависит от зональных особенностей почвенного покров и гидротермического режима территории.

Хозяйствам дается информация об обеспеченности отдельных полей минеральным азотом или нитратами и рекомендации по рациональному применению азотных удобрений под возделываемые культуры, которые могут испытывать недостаток обеспеченности почвенным азотом в течение вегетации. В Поволжье, Западной Сибири и Предуралье достаточно проводить по содержанию N-NO3 в слое 0-40 см в два срока: поздней осенью или весной до посева.

В условиях Нечерноземья, ЦЧО и Северного Кавказа более достоверные результаты даёт сумма подвижного минерального азота (N-NO3 + N-NH4). В этих районах глубина взятия почвенных образцов обычно составляет 0-60 см.

Обеспеченность растений минеральным азотом почвы (мг/кг) и потребности, полевых культур в азотных удобрениях (Гамзиков Г.П., 2000)

Использование азотных удобрений даёт возможность увеличить урожай полевых культур, улучшить качество растениеводческой продукции, повысить оплату 1 кг азота внесённых туков с 3-5 до 8-10 кг зерна.

Расчет доз азотных удобрений на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур проводят по хозяйственному выносу азота, который находят путем умножения затрат элемента на 1 т основной продукции с учетом побочной на урожай т/га:

где: ДN — доза азота удобрения на планируемую урожайность, кг/га; В1 — вынос азота 1 т основной продукции и соответствующим количеством побочной; У — планируемая урожайность основной продукции, т/га; Кпд — поправочный коэффициент на плодородие почвы; Кпр — поправочный коэффициент на предшественник; Кг — поправочный коэффициент на гранулометрического состава почвы; Доу — доза органических удобрений, т/га; 0,01N — содержание азота в органическом удобрении, %; 0,01Коу — коэффициент использования азота сельскохозяйственными культурами из органического удобрения, %; Кму — коэффициент использования азота из минеральных удобрений, %.

Для расчета доз фосфорных удобрений на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур используют те же методические подходы что и при определении доз азота. Однако, поскольку подвижность фосфатов почве и доступность их растениям сильно зависит от фактов внешней среды, то для учета их влияние на уровень обеспеченности растений фосфором дозы удобрений при расчетах корректируют с помощью коэффициентов:

где: Др — доза фосфора удобрения на планируемую урожайность, кг/га; В1 — вынос фосфора 1 т основной и соответствующим количеством побочной продукции; У — планируемая урожайность основной продукции, т/га; Кг — поправочный коэффициент на гранулометрического состава почвы; Кпр — поправочный коэффициент на предшественник; Кпд — поправочный коэффициент на содержание подвижного фосфора в почве; Кк — поправочный коэффициент к дозам фосфорных удобрений в зависимости от степени кислотности почв; Доу — доза органических удобрений, т/га; 0,01Р — содержание фосфора в органическом удобрении, %; 0,01Коу — коэффициент использования фосфора органических удобрений сельскохозяйственными культурами в первый год действия; 0,01Кму — коэффициент использования фосфора сельскохозяйственными культурами из минеральных удобрений, % .

Если органические удобрения вносились под предшествующие культуры, то для расчета берут коэффициенты использования азота в годы последействия. Достоверность расчетов снижается вследствие того, что учитывается содержание элементов питания только в пахотном слое почвы, в то время как в реальных условиях значительная их часть потребляется растения из подпахотных горизонтов.

Многочисленные исследования, проведенные в нашей стране и за рубежом свидетельствуют, что высокий уровень содержания фосфора и калия в почве, создаваемый за счет запасного или длительного применения удобрений более важен для формирования высоких урожаев, нежели повышенные дозы удобрений, внесенные на бедных почвах непосредственно под возделываемые культуры. Важно отметить, что, несмотря на более высокие прибавки урожая от фосфорных удобрений на бедных фосфором почвах, урожайность на неокультуренных почвах остается довольно низкой (Кулаковская, 1995).

В странах Западной Европы, где пахотные земли отличаются высокими запасами подвижных фосфатов и обменного калия в почве фосфорные и калийные удобрения вносят обычно в компенсирующих дозах, достаточных для восполнения элементов питания, отчуждаемых с урожаем и поддержания их содержания в почве на оптимальном уровне для формирования требуемой урожайности сельскохозяйственных культур (Державин, 1992).

Несмотря на важное значение в формировании урожая, содержащихся в почве остаточных фосфатов, наиболее высокие урожаи сельскохозяйственных культур наблюдаются лишь в случае, если растворимые фосфорные удобрения вносятся ежегодно. Это подтверждается высокой эффективностью припосевного (припосадочного) внесения водорастворимых фосфорных удобрений (Д. Кук, 1975).

Оптимальное содержание в почве элементов питания, обеспечивающее необходимый уровень для растений зависят от структуры посевных площадей севооборота, биологии сельскохозяйственных культур, планируемой урожайности, климатических и агротехнических условий. Они достигаются внесением удобрений сверх выноса соответствующих питательных элементов урожаем. Прежде всего, это относится к фосфатному и калийному уровням. Оптимизация фосфатного уровня питания в почве значительно повышает эффективность азотных и калийных удобрений, соответственно калийных — азотных и фосфорных, азотный — фосфорных и калийных.

Читать статью  Основные правила внесения минеральных удобрений

Метод прямого использования результатов полевых опытов и агрохимических картограмм. Продуктивность культур севооборота является интегральным показателем совокупного воздействия природных и агротехнических факторов на рост и развитие растений, отражающей уровень почвенного плодородия, эффективность применения удобрений и агротехнику возделывания культур.

Поэтому результаты полевых опытов с удобрениями являются наиболее надежным методом определения оптимальных доз. Для установления доз минеральных и органических удобрений под сельскохозяйственные культуры используют результаты наиболее оптимальных вариантов многолетних полевых опытов с удобрениями близлежащих научных учреждений, зональных станций химизации и передовых хозяйств, которые проводят исследования на одних и тех же почвах в сравнимых погодных и агротехнических условиях. Результаты, полученные научными учреждениями в полевых опытах, в дальнейшем уточняются в производстве.

Метод прямого использования результатов полевых опытов довольно точен, если плодородие почв хозяйства и научного учреждения, проводящего полевые опыты одинаковы, однако поскольку отдельные поля могут сильно отличаться содержанием элементов питания, то рекомендуемые дозы удобрений под сельскохозяйственные культуры корректируют при помощи поправочных коэффициентов с учетом различия почвенного плодородия полей научного учреждения и конкретного хозяйства. Использование поправочных коэффициентов позволяет более рационально использовать удобрения. В зависимости от содержания элементов питания в почве отдельных полей хозяйства, к дозам удобрений рекомендованным научно-исследовательскими учреждениями делаются соответствующие поправки. Если плодородие почв хозяйства ниже, чем почв научного учреждения, то для получения необходимого урожая дозы удобрений увеличивают, а при высокой, напротив, снижают.

Поправочные коэффициенты на плодородие почв

Классы почвЗерновые и зернобобовыеОвощные и технические
NР2O5K2ONР2O5K2O
11,21,41,41,31,61,6
21,11,21,21,21,41,4
31,01,01,01,11,21,1
40,90,80,71,01,01,0
50,70,60,50,70,80,7
60,50,30,20,50,50,3

Если потребность в удобрениях незначительна, то вносят только фосфорные удобрения в рядки при посеве. Одни калийные или азотные удобрения при посеве самостоятельно не вносят.

Несмотря на высокую надежность результатов полевых опытов для близлежащих хозяйств, большие затраты средств и времени на их проведения, и территориальные ограничения (зональность) использования рекомендаций применения удобрений для хозяйств расположенных на других почвах, отличающихся реальным плодородием и/или гранулометрическим составом вызвали необходимость использовать расчетные методы определения доз удобрений.

Нормативный метод. В основу метода положены зональные нормативы затрат элементов питания на получение 1 т сельскохозяйственной продукции, которые представлены в виде табличного материала с учетом почвенно-климатических условий и вида сельскохозяйственных культур. Дозы удобрения (Ду, кг/га) определяют по формуле:

где: Н — норма затрат удобрений на получение 1 т основной продукции, кг; Уп — планируемая урожайность, т/га; К — поправочный коэффициент на плодородие почвы: при среднем содержании подвижных форм фосфора и обменного калия в почве — 1,3, повышенном — 1, высоком — 0,7, очень высоком — 0,5.

Недостаток метода состоит в том, что в нем не учитывается влияние уровня предшествующей удобренности культур.

Комплексный метод определения удобрений базируется на использовании рекомендаций в виде табличного материала, в которых представлены примерные дозы удобрений, отражающие биологические особенности культур и почвенно-климатические условия региона. Рекомендуемые на основании полевых и производственных опытов дозы удобрений на определенный уровень урожайности корректируются исходя плодородия почвы, содержания гумуса, гранулометрического состава почвы, структуры посевных площадей и других условий. Дозы азотных удобрений корректируются с учетом содержания в почве гумуса и его текущей минерализации, уровня окультуренности почвы, а фосфорных и калийных удобрений — по содержанию подвижных фосфатов и обменного калия в почве. Дозы увеличивают или уменьшают в зависимости от гранулометрического состава почвы, предшественника, степени его удобренности и других факторов, которые подлежат учету в хозяйстве. На основе комплексного метода определения доз удобрений к настоящему времени зональными агрохимическими учреждениями разработаны рекомендации, практически для всех регионов страны.

Балансовые методы расчета доз. Существует большое количество модификаций балансовых методов расчета доз удобрений. Из них наибольшее широкое распространение получили: а) расчет доз удобрений методом элементного баланса исходя из запаса питательных веществ в почве и хозяйственного выноса элементов питания сельскохозяйственными культурами; б) расчет доз удобрений на прибавку урожайности.

Расчет норм удобрений по запасу элементов питания в почве. Сущность метода заключается в том, что дозы удобрений определяют по разнице между выносом элементов питания планируемым урожаем сельскохозяйственных культур (запланированной урожайностью) и возможным их потреблением из почвы, т. е. путем компенсации выноса. При этом учитывают доступность элементов питания из почвы и удобрений. Дозы элементов питания определяют по формуле:

где: Ду — доза элемента питания удобрения, кг/га; В — хозяйственный вынос элемента питания планируемым урожаем, кг/га; П — содержание подвижных форм элемента в пахотном слое почвы, кг/га; Кп — коэффициент (доля) использования элемента растениями из почвы; Ку — коэффициент использования элемента растением из удобрений.

Метод довольно простой, однако точность определения оптимальной дозы элемента питания (удобрения) невысока, поскольку все показатели, используемые для расчета доз существенно варьируют. Так, например, коэффициенты использования элементов питания из почвы и удобрений и их затраты на создания единицы продукции (кг, т) значительно варьируют в зависимости от плодородия почвы и ее гранулометричекого состава, сортовых особенностей растений, погодных и агротехнических условий. Варьирование отдельных параметров может достигать 30% и более.

Примерный расчет доз удобрений на планируемую урожайность картофеля методом элементного баланса на дерново-подзолистой почве

Расчет доз удобрений на планируемую прибавку урожая. Сущность метода состоит в том, что часть планируемого урожая и создается за счет элементов питания, содержащихся в почве, а прибавка урожая (дополнительный урожай) формируется за счет элементов, вносимых с удобрениями. Метод определения доз удобрений на прибавку урожая дает более надежные результаты, чем метод элементного баланса, поскольку для расчета не используется переменные параметры почвенного плодородия. Интегральным показателем плодородия почвы является урожайность без удобрений. Дозы удобрений устанавливают исходя из количества элементов питания, потребляемых планируемой прибавкой урожая.

Поскольку, что питательные вещества, вносимые с удобрениями, используются растениями не полностью, при расчете их доз применяют коэффициенты использования элементов питания из удобрений, которые значительно варьируют в зависимости от вида растений, почвенного плодородия, климатических условий, доз, форм и срока внесения удобрений.

Разберем этот метод определения доз минеральных удобрений на примере. Пусть урожайность картофеля без внесения удобрений составляет 100 ц/га, планируемая прибавка — 100 ц/га. Вынос питательных веществ на 100 ц клубней вместе с ботвой по справочным данным (в кг); N 50, Р2О5 20 и К2О 80.

Расчет доз минеральных удобрений на получение прибавки урожая приведен в таблицах.

Расчет доз удобрений на прибавку урожая картофеля 100 ц

ПоказательNP2O5K2O
Вынос элементов питания на планиру­емую прибавку урожая картофеля (100 ц/га) кг502080
Последействие ранее внесенных мине­ральных удобрений (N60P80K90), кг/га818
Последействие азота пожнивно-корне­вых остатков многолетних трав, кг/га20
Требуется элементов питания за счет минеральных удобрений, кг/га301262
Коэффициенты использования элемен­тов питания растениями в 1-й год60%20%60%
С учетом размера использования следует внести с удобрениями, кг/га30∙100:60=5012∙100:20=6062∙100:60=103
С учетом корректировки на плодородие почвы, кг/га50∙1=5060∙0,8=48103∙0,7=70

Доза (Ду) минеральных удобрений на основании коэффициентов возмещения выноса (Кв) рассчитывают по формуле:

Дозы минеральных удобрений корректируется в зависимости от содержания в почве подвижных фосфора и калия.

Достоинством методов является их простота и возможность ежегодно корректировать потребность элементов питания и коэффициенты их использования растениями в конкретном хозяйстве на основе учета урожая и его химического состава.

Недостатком методов относится существенная зависимость коэффициентов использования элементов питания и затрат на единицу урожая от продуктивности культур, погодных условий, уровня минерального питания, предшественников, агротехники и других фактов обусловливающих рост и развитие растений.

Математические методы. Дозы удобрений можно также определить с помощью математических моделей, которые описывают количественную функциональную зависимость между урожаем и уровнем минерального питания в конкретных условиях. Коэффициенты регрессии, устанавливающие количественную связь между урожайностью и дозами удобрений находят по результатам длительных полевых опытов с удобрениями в конкретных почвенно-климатических условиях.

Существенным недостатком расчетных методов является также и то, что не всегда учитываются реальные возможности получения планируемых урожаев, хотя хорошо известно, что для повышения урожаев недостаточно лишь внести в почву необходимое количество питательных веществ. С учетом изложенных замечаний, расчет доз удобрений по любому из описанных в настоящей главе методов можно применять в практических целях лишь для ориентировочного определения потребности в удобрениях отдельных севооборотов, полей хозяйства с обязательной ежегодной проверкой этих расчетов по полученным в хозяйстве результатам и по данным производственных опытов с экономико-энергетической оценкой эффективности использования удобрений.

Среди многочисленных условий (факторов) эффективного применения минеральных удобрений Д. Н. Прянишников большое значение придавал срокам и способам внесения их в почву. Теперь таких способов существует три: основное внесение под передпосевную обработку, которое чаще всего осуществляется осенью, предпосевное рядковое или луночное и, наконец, подкормка в период вегетации (корневая или некорневая).

Одним из путей повышения эффективности минеральных удобрений при небольших их количествах Д. Н. Прянишников считал применение фосфорных удобрений в рядки. Он рекомендовал также применение весенней подкормки азотными удобрениями озимых культур. Признавал он целесообразность применения в дополнение к основному удобрению подкормки растений и фосфорными удобрениями, но только в тех случаях, когда они не были внесены в основном удобрении или же при таких условиях, когда получение высокого урожая обеспечено достаточным количеством влаги, например, при орошении и т. д. Он считал нерациональной довольно часто практикующуюся замену основного удобрения подкормками, особенно фосфорными и калийными.

Основы агрономии

Удобрения — это вещества, содержащие элементы, необходимые для питания растений или регулирования свойств почвы. В конечном итоге удобрения – это вещества, назначение которых – повысить урожайность с обрабатываемого поля посредством улучшения питания растений.

классификация удобрений

Как мы уже знаем, все факторы, влияющие на жизнедеятельность растений, подразделяют на две группы – космические и земные. На космические факторы (свет и тепло) человечество не может оказывать в настоящее время сколь-нибудь существенного влияния.
А вот земные факторы (вода, воздух и питательные вещества, содержащиеся в почве) мы вполне можем регулировать тем или иным способом.

В данной статье речь пойдет о питательных веществах, которые растения извлекают из почвы разными способами. Эти вещества (по сути – пища растений, их еда) – макро- и микроэлементы.
Макроэлементы – вещества, которые жизненно необходимы растениям в относительно большом количестве, а микроэлементы – вещества, мизерное количество которых вполне удовлетворит потребности того или иного растения. При этом (вспомним законы земледелия о равнозначности и незаменимости факторов жизни растений) и макроэлементы, и микроэлементы играют в развитии и благополучии растений одинаково важную роль. Т. е. недостаток, например, калия или фосфора в пище растений не более важен, чем недостаток марганца, бора или кобальта.
Просто микроэлементов для процветания растений нужно меньшее количество, но от этого их важность не уменьшается.

Итак, мы подошли к главному вопросу статьи – для чего же нужны удобрения. Впрочем, большинство читателей это поняли и без разъяснений. Роль удобрений – восполнить ту нишу в питании растений, которую по тем или иным причинам не может предоставить почва данного поля, участка или района земледелия — истощение в результате неграмотного севооборота или слишком интенсивной эксплуатации, ветровой или водной эрозии, региональной скудности почвенного покрова и т. п. В этих случаях почву удобряют искусственно.

А теперь подробнее.

В клетках растений содержится более 70 химических элементов — практически все, имеющиеся в почве. Но для нормального роста, развития и плодоношения растений необходимы лишь 16 из них.
Их можно представить в виде групп:

  • элементы, поглощаемые растениями из воздуха и воды — кислород, углерод и водород;
  • элементы, поглощаемые из почвы, среди которых различают макроэлементы — азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера;
  • микроэлементы — молибден, медь, цинк, марганец, железо, бор и кобальт.

Отдельным растениям для нормального роста и развития требуются и другие химические элементы. Так, например, сахарной свекле для получения высокого урожая корнеплодов нужен натрий. Он также ускоряет рост и улучшает развитие кормовой свеклы, ячменя, цикория и других культур. Положительное влияние на обмен веществ у некоторых растений оказывают кремний, алюминий, никель, кадмий, йод и др.

Наиболее полно потребности сельскохозяйственных культур в питательных элементах удовлетворяются при внесении в почву удобрений. Недаром их образно называют витаминами полей. Удобрения содержат питательные элементы в связанном виде, т. е. в виде их соединений. Растения поглощают эти соединения из почвы, при этом осуществляется ионный обмен.

Классификация удобрений

По химическому составу удобрения делятся на:

Минеральные (неорганические) удобрения:

  • Азотные удобрения;
  • Фосфорные удобрения;
  • Калийные удобрения;
  • Микроэлементы;
  • Комплексные удобрения;
  • Специализированные комплексные бесхлорные удобрения.

Органические и органоминеральные:

  • Гуминовые удобрения;
  • Жидкие гуминовые органоминеральные удобрения и подкормки;
  • Фитогормоны;
  • Стимуляторы роста;
  • Мелиоранты и дренаж.

Минеральные удобрения

Минеральные удобрения — вещества неорганического происхождения, т. е. те, в образовании которых живая природа участия не принимала. По сути, это обычные минералы (составные части горных пород) , в которых наиболее важную роль играют те или иные химические элементы.

Для изготовления минеральных удобрений используют природное сырье (фосфориты, селитры и др.) , а также побочные продукты и отходы некоторых отраслей промышленности, например сульфат аммония — побочный продукт в коксохимии и производстве капрона.
Минеральные удобрения получают в промышленности или механической обработкой неорганического сырья, например измельчением фосфоритов, или с помощью химических реакций. Выпускают твердые и жидкие минеральные удобрения.

Минеральные удобрения содержат элементы питания в виде минеральных солей. Преимущественно их получают искусственным путем из природных соединений или синтезируют в промышленных условиях.

Минеральные удобрения могут быть простыми (односторонними) и комплексными (многосторонними) .
Простые удобрения содержат один основной элемент питания: азот, фосфор или калий.
Комплексные удобрения содержат два и более компонента.

По действующему, питательному элементу минеральные удобрения подразделяют на макроудобрения: азотные, фосфорные, калийные и микроудобрения (борные, молибденовые и т. д.) .
Макроудобрения — азот, фосфор, калий, магний, кальций, сера — элементы, которые входят в состав растений, а следовательно, и потребляются в значительных количествах.
Микроудобрения (борные, цинковые, марганцевые и пр.) содержат химические элементы, которые вовлекаются в растения в очень малых количествах. Соответственно и потребление растениями этих элементов значительно ниже, но потребность в них отнюдь не меньше.

Азотные удобрения

Азот входит в состав тех сложных соединений, из которых состоит белок — основа всего живого. Азот необходим для создания хлорофилла и витаминов. При плохом азотном питании содержание хлорофилла в листьях уменьшается, они теряют интенсивную зеленую окраску, становятся светло-зелеными, размер листовой пластинки уменьшается, рост побегов ослабевает.
Растения поглощают азот в течении вегетационного периода неравномерно. Наибольшее количество его потребляется в период усиленного роста листьев, побегов и плодов. Интенсивность потребления азота зависит от погодных условий и влажности почвы. При засухе обилие азота не нужно, оно даже вредит растениям.

Существенный недостаток азота снижает зимостойкость растений, так как они не могут накопить достаточного количества углеводов, необходимого для хорошей зимовки. Однако избыток азота в осенний период затягивает вегетационный период, и растения не успевают своевременно закончить рост и приобрести нужную зимостойкость. Чтобы избыток азота не причинил вреда, полезно усилить фосфорное и калийное питание.

Азотные удобрения получают из аммиака и азотной кислоты на химических заводах.
Аммиачную селитру NH4N03 — довольно концентрированное азотное удобрение (34,5% азота) получают по реакции между аммиаком и азотной кислотой.
Выпускают это удобрение в мелкокристаллическом виде или в форме гранул. Относится к лучшим азотным удобрениям и пригодна к применению на кислых и щелочных почвах. Дальнейшее совершенствование технологии производства аммиачной селитры должно идти в направлении улучшения ее физических свойств: чтобы селитра не слеживалась, важно повысить прочность гранул, которая позволяла бы смешивать аммиачную селитру механизированным способом с другими удобрениями.

Мочевина также является эффективной формой азотных удобрений. Она имеет высокое содержание азота (46%) и меньше слеживается по сравнению с аммиачной селитрой.
Жидкий аммиак- это высококонцентрированное удобрение (82% азота) . В сельском хозяйстве, используют не посредственно жидкий аммиак, а также аммиакаты, получаемые при растворении в нем аммиачной селитры или смеси аммиачной и кальциевой селитры.

Фосфорные удобрения

Фосфор усиливает способность клеток удерживать воду и этим повышает устойчивость растений против засухи и низких температур.
При достаточном питании, фосфор ускоряет переход растений из вегетативной фазы в пору плодоношения. Фосфор положительно влияет на качество плодов — способствует увеличению в них сахара, жиров, белков. При недостатке фосфора возникает опасность нарушения белкового обмена — растения плохо усваивают азотные удобрения.

Особенно чувствительны к недостатку фосфора однолетние растения. Повышенное количество фосфора необходимо в начале роста растения, когда появляются проростки и всходы, а также при вступлении растения в пору плодоношения.

Фосфорные удобрения лучше вносить в смеси с перегноем, а на сильнокислых почвах для улучшения питания растений необходимо провести известкование.
Фосфорные удобрения получают при переработке руд, содержащих фосфор (фосфориты и апатиты) , из костей животных в небольшом количестве и отходов металлургического производства (шлаки) .

Читать статью  38. Пути снижения потерь азота удобрений из почвы и негативного воздействия азотных удобрений на окружающ среду экологические аспекты применения азотных удобрений.

Простой суперфосфат Са(Н2Р04)2 + 2CaS04 получают при взаимодействии фосфоритной или апатитовой муки с серной кислотой.
Его применяют для питания практически всех культур.
К недостаткам простого суперфосфата относится наличие гипса CaS04, который является балластом и тем самым удорожает транспортировку удобрения от завода до поля. Поэтому особое значение он имеет для культур, нуждающихся, кроме фосфора, в гипсе (клевер и другие бобовые) .
Лучшей формой его применения является гранулированный простой суперфосфат.

Двойной суперфосфат Са(Н2Р04)2 отличается от простого тем, что не содержит гипса. Выпускается в виде порошка и гранул.
Преципитат СаНР04•2Н2 получают взаимодействием Н3Р04, полученной экстракционным способом, с известковым молоком или мелом.

В последнее время большой интерес вызывает возможность применения в качестве удобрения красного фосфора. Он неядовит, является самым концентрированным фосфорсодержащим продуктом (229% в пересчете на Р25) . Его можно вносить в почву в запас на ряд лет. Агрохимические исследования показали, что из общего количества внесенного в почву красного фосфора за сезон в растение переходит 15-17%, остальное количество остается в почве и используется в последующие годы.

Калийные удобрения

Калий помогает растениям усваивать углекислоту из воздуха, способствует передвижению углеводов (сахаров) , повышает зимостойкость и засухоустойчивость, оказывает положительное влияние на лежкость (способность храниться) плодов. При недостатке калия снижается сопротивляемость растений к грибковым заболеваниям.
Наибольшее значение калий играет в жизни древесных растений: плодовых деревьев и ягодных кустарников. При внесении калийных удобрений желательно добавлять к ним какое-нибудь щелочное удобрение, например доломитовую или известковую муку.

Основным сырьем для производства калийных удобрений служит минерал сильвинит КС1•NaCl, богатейшие залежи которого располагаются в Соликамске. Здесь на глубине от 100 до 300 м залегают миллиарды тонн сильвинита.
Наиболее распространенные виды калийных удобрений : Калий хлористый (К 20. 60%) , Сульфат калия (К 20. 52%)

Микроэлементы

Как уже упоминалось выше, потребность в микроэлементах для питания растений очень мала, но отсутствие в почве даже какого-то одного микроэлемента может свести на нет все труды садовода. Недостаток микроэлементов вызывает у растений нарушение обмена веществ, которое изменяет внешний вид: возникает опробковение плодов, так называемое «летнее дыхание», отмирание молодых побегов, «прозрачность» кроны, крапчатость и мелколистность, розетосность, «ведьмины метлы», междужилковый хлороз.

Магний повышает в плодах содержание сахара, крахмала, витаминов С и D. Он входит в состав хлорофилла, и при его недостатке образование хлорофилла задерживается, что приводит к изменению окраски листьев. Недостаток магния ограничивает усваивание других веществ.

Железо необходимо для образования хлорофилла, при его недостатке растения болеют хлорозом.

Бор, Марганец, Медь, Цинк, Кобальт входят в состав витаминов. Без этих элементов не могут сформироваться ферменты, отвечающие за биохимические реакции, проходящие в растениях и регулирующие их рост, без них замедляется фотосинтез, что резко ухудшает качество плодов.
Микроэлементы необходимы для нормального оплодотворения цветков, они помогают растениям в борьбе с грибковыми заболеваниями и положительно влияют на срок хранения плодов.

Примеры удобрений-микроэлементов : Марганцовка, Борная кислота, Цинк сернокислый, Кобальт сернокислый, Гумат, Магний сернокислый, Молибденовокислый аммоний, Cера садовая, Коктейль

Комплексные удобрения

В составе таких удобрений содержится два или более питательных элемента.
В различных видах этой продукции необходимые для растений элементы — азот, фосфор, калий и наборы микроэлементов содержатся в различных сочетаниях. Комплекс питательных веществ в этих удобрениях сбалансирован, что значительно облегчает труд садоводов-любителей.

Примеры комплексных удобрений : Нитрофоска, Азофоска (Нитроаммофоска) , Гомельское удобрение

Специализированные комплексные бесхлорные удобрения

Разным растениям требуется различное количество питательных веществ в каждый период жизни.
Правильно подобрать необходимые компоненты сложно, то, что для одних растений обеспечит оптимальные условия развития, другим окажется недостаточным, а для третьих избыточным. В настоящее время существует множество видов специализированных комплексных удобрений с оптимальным подбором питательных элементов для каждой культуры.
Удобрения такого типа значительно облегчают труд садовода-любителя и снижают затраты.

Примеры: специализированные комплексные бесхлорные удобрения «Гера».

Органические и органоминеральные удобрения

Органические удобрения — вещества растительного и животного происхождения.
В органических удобрениях элементы питания связаны в органических веществах растительного и животного происхождения. Органоминеральные удобрения содержат и органические и минеральные компоненты. Получают их путем смешивания.

К органическим удобрениям относят навоз, птичий помет, компосты, торф, бурый уголь, зеленое удобрение и пр. Все эти материалы являются местными удобрениями т.к. в основном, их не завозят, а накапливают и приготавливают на месте.

Органические удобрения оказывают многостороннее действие на важнейшие агрономические свойства почвы и при правильном использовании резко повышают урожай сельскохозяйственных культур.
Эти удобрения прежде всего служат источником питательных веществ для растений. С ними в почву поступают все необходимые растениям макро- и микроэлементы. Они являются для растений не только источником питательных минеральных веществ, но и углекислоты. Под влиянием микроорганизмов эти удобрения разлагаются в почве и выделяют много углекислоты, которая насыщает и почвенный воздух, и наземный слой атмосферы. Следовательно, резко улучшается воздушное питание растений.

Органические удобрения — энергетический материал и источник пищи для почвенных микроорганизмов. При систематическом внесении больших доз органических удобрений происходит окультуривание почвы, она обогащается гумусом, улучшаются ее биологические, физические, химические, физико-химические свойства, водный и воздушных режим.

Исключительно важно противоэрозийное значение удобрений. Они способствуют ускоренному появлению всходов, защищающих почвы от водной и ветровой эрозии.
Удобрения улучшают развитие надземной вегетативной массы растений. Под влиянием удобрений лучше развивается корневая система растений, связывающая почву.

Примеры органических удобрений: Навоз, Солома, Торф и торфяные компосты, Сухой птичий помет, Коровяк.

Навоз.
Значение его для удобрения сельскохозяйственных культур огромно.
Вносимый в почву навоз является источником органического вещества; при систематическом использовании он увеличивает содержание гумуса в почве, улучшает ее физико-химические свойства: буферность, емкость поглощения.
Навоз — постоянный источник микроорганизмов, минерализующих органическое вещество, увеличивающих содержание подвижных форм азота; в 1 г хорошо перепревшего навоза находится около 90 млрд. микробов.
Микроорганизмы навоза активизируют минерализующих органические процессы в других органических удобрениях, если они смешиваются (компостируются) с навозом.

Навозная жижа .
Это удобрение представляет собой жидкие выделения животных, разбавленные водой, применяемой на скотных дворах, атмосферными осадками. За стойловый период от каждой головы крупного рогатого скота можно собрать примерно 2 тонны жижи. В среднем в ней содержится около 0,1-0,4% азота и 0,3-0,6% калия. При плохом хранении и сильном разбавлении количество азота и калия уменьшается.

Навозная жижа — ценное азотно-калийное удобрение. Вся навозная жижа, не поглощаемая подстилкой, должна улавливаться в жижесборники и по мере накопления расходоваться на удобрение, или для поливки навоза или торфа в хранилищах, или для приготовления компостов.
При удобрении навозной жижей лугов, овощных и технических культур ее разбавляют в 2-3 раза и вносят автожижеразбрасывателями (АНЖ-2) и другими приспособлениями и тотчас заделывают.

Птичий помет .
Птичий помет — очень ценное органическое удобрение.
В среднем за год одна курица дает 5. 6 кг помета, утка 8. 9 кг, гусь 10. 11 кг. От каждой тысячи кур хозяйство может иметь до 5 т сырого помета, в котором содержится примерно 75 кг азота (N) , 90 кг фосфата (Р2О5) , 45 кг калийных окислов (К2О) , 150 кг кальциевых и магниевых соединений (CaO+MgO) .
Помет можно сушить и молоть. Питательных веществ в высушенном помете примерно в 2 раза больше, чем в сыром.

Торф .
В народном хозяйстве торф используется весьма разнообразно. В сельском хозяйстве его широко применяют для подстилки или в качестве удобрения в виде компостов.
Торф различается по условиям образования, характеру слагающей его растительности, а также по степени разложения (минерализации) .

Компосты .
Это смесь разных органических или органических и минеральных удобрений, в которой во время хранения протекают биологические процессы, способствующие повышению доступности для растений питательных элементов, содержащихся в органических и минеральных компонентах.
Компостирование лучше всего протекает в весенне-летний и летне-осенний периоды.
Влажность торфа как компонента компостов допустима 50-70%. Для компостирования с жидкими веществами (фекалиями, навозной жижей) следует использовать более сухой торф. Но чем он суше, тем этот процесс длительнее. Для созревания компоста требуется от 3 до 9 месяцев.

Зеленое удобрение .
Это зеленая масса растений, выращенных для запашки в почву в качестве удобрения. Этот прием называют сидерацией, а растения, возделываемые на удобрение — сидератами. Применение зеленого удобрения позволяет внести в почву органическое вещество, выращенное тут же на месте без особых затрат на перевозку. Это органическое вещество обычно легко минерализуется и может служить существенным источником питания сельскохозяйственных культур.

В качестве сидератов чаще всего используют бобовые культуры, способные не только давать высокий урожай зеленой массы, но и усваивать азот из воздуха.
Таким образом, зеленое удобрение из бобовых обогащает почву органическим веществом и азотом.
В зеленой массе люпина содержится 0,45-0,50% азота. При урожае этой культуры 20 т с 1 га в почву вносится этого элемента около 100 кг. Кроме того, некоторое количество азота и других питательных веществ остается в корнях.

Солома .
По хозяйственной структуре на многих сельских предприятиях имеются излишки соломы — ценного органического материала. Она содержит 0,5% азота, 0,25% фосфора, 0,8% калия, 35-40% углерода, а также бор, медь, марганец, молибден, цинк, кобальт.
При правильной организации работ соломенную резку, полученную при комбайновой уборке, заделывают на глубину 8-10 см и вносят бесподстилочный навоз. В результате не только повышается содержание питательных веществ в почве, но и улучшаются ее физико-химические свойства и общие условия питания растений.

минеральные и органические удобрения

Прочие источники .
С каждым годом возрастает значение как удобрения отходов городского мусора, осадков сточных вод.
Непременным условием их применения является компостирование для разложения органического вещества и дезинфекции, иногда с добавлением торфа, опилок, древесной коры, отходов деревоперерабатывающей промышленности. Последние в настоящее время имеют и самостоятельное значение как органическое удобрение.

Эффективность всех этих видов органики и их сочетаний определяется количеством и растворимостью питательных элементов, а также степенью разложения органического вещества с целью дезинфекции. Эти удобрения по питательности не уступают навозу.

Гуминовые удобрения

Происхождение и свойства этих веществ существенно разнятся, но их объединяет наличие в составе гуминовых веществ.
Гуминовые вещества — особая группа органических соединений, происхождение которых связано с процессами биохимического разложения и преобразования растительного опада (листья, корни, ветки) , останков животных, белковых тел микроорганизмов. В современный исторический период они образуются и накапливаются в почвах. В их составе обнаружены гуминовые кислоты, фульвокислоты, соли этих кислот — гуматы и фульвы, а также гумины — прочные соединения гуминовых кислот и фульвокислоты с почвенными минералами.

Применение гуминовых удобрений существенно изменяет условия почвенного питания растений, вызывая активное усиление процессов мобилизации питательных веществ в усвояемой для растений форме. Почвы, где вносятся гуматы, характеризуются лучшими условиями азотного и фосфорного режимов при накоплении в них гумусовых соединений за счет новообразования гуминовых кислот.
При этом:

  • Усиливается подвижность фосфора почвы;
  • Усиливаются процессы нитрообразования в почве, что способствует значительному увеличению общего и белкового азота и преобладанию содержания нитратов над аммиачным азотом на фоне роста нитрификационной способности и увеличения выделения углекислоты почвой. Возрастают также фотохимическая фиксация азота и доступность растениям органического азота почвы;
  • Ускоряется поступление аммиачных и амидных форм азота, фосфора в растение, в результате наблюдается увеличение содержания азота и фосфора в растении и их вынос;
  • Увеличивается концентрация железа, кальция, алюминия при снижении количества магния, т.е. гуматы оказывают существенное влияние на содержание и динамику почвенных катионов, кроме калия.

Гуминовые удобрения эффективнее при неблагоприятных для растений погодных условиях. Больший эффект от таких удобрений наблюдается при отклонении хотя бы одного из факторов роста и развития растений от оптимального.
Наконец, имеются данные, что гуминовые удобрения проявляют защитные свойства: радиозащита, защита от фитотоксичного действия гербицидов, адсорбционные свойства по отношению к вредным примесям и пестицидам в почве.

Таким образом, действие гуминовых удобрений на почвенное плодородие и урожайность можно представить в виде комплекса взаимосвязанных процессов:

  • Влияние удобрений на физико-химические и физические свойства почвы.
  • Непосредственное воздействие удобрений на жизнедеятельность высших растений и микроорганизмов.
  • Усиление процессов внутрипочвенного обмена: адсорбция удобрениями элементов питания почвы с улучшением питательного режима развития растений и усилением биологической активности.
  • Конечным результатом этого воздействия является повышение плодородия почвы и увеличение урожайности.
Жидкие гуминовые удобрения и подкормки

В органическом земледелии широко применяются жидкие удобрения — настои из растений. Они содержат калий и азот, легко и быстро усваиваются и поэтому весьма эффективны в качестве подкормок в период вегетации.
Удобрения вносят в почву или используют для опрыскивания (внекорневая подкормка) .
Пример жидкого гуминового удобрения : Жидкие гуминовые удобрения «Гера».

Бактериальные удобрения

Бактериальные удобрения — это препараты, содержащие культуру микроорганизмов, способствующих улучшению питания растений. Питательных веществ они не содержат.
Бактериальные препараты непосредственно не служат для питания растений, а лишь способствуют развитию полезных микроорганизмов, которые влияют на питательный режим почвы.

Для приготовления бактериальных препаратов, как правило, берут чистые культуры определенных бактерий, размножают их в какой-либо благоприятной среде и выпускают в виде торфяной массы или сухого порошка с большим содержанием определенных видов бактерий.

В настоящее время вырабатывается и имеет практическое применение главным образом нитрагин, который содержит культуру клубеньковых бактерий, размножающихся на корнях бобовых растений и живущих в симбиозе с ними.

Большинству бобовых культур (клевер, соя, фасоль) присущи определенные специфические расы клубеньковых бактерий. Некоторые расы живут одновременно на нескольких видах растений, например одна и та же раса клубеньковых бактерий пригодна для гороха, вики, чечевицы, бобов. Одна и та же раса бактерий свойственна люцерне и доннику пли люпину и сераделле.
Специфичность клубеньковых бактерий устойчива, передается по наследству.

Фитогормоны

Фитогормоны (от греч. phyton — растение и гормоны) — гормоны растений, физиологически активные органические соединения, действующие в ничтожно малых количествах как регуляторы роста и развития. Образуются главным образом в зонах интенсивного роста, иногда и в тканях, закончивших рост.

Синтезируясь в одних органах или зонах растения, фитогормоны оказывают влияние на другие, обеспечивая тем самым функциональную целостность растительного организма.
Известно 5 типов фитогормонов, для которых установлены химическое строение и в основных чертах механизм регуляторного действия: ауксины, гиббереллины, цитокинины (стимуляторы) , а также абсцизовая кислота и этилен (ингибиторы) . Предполагается существование у высших растений и других фитогормонов, например антезинов, ответственных за заложение цветков.

Разные фитогормоны, с одной стороны, оказывают одновременное и различное действие на все процессы роста и развития растений, а с другой — взаимодействуют один с другим. Так, ауксин индуцирует синтез этилена и способствует синтезу цитокининов, а действие гиббереллина сопровождается увеличением содержания ауксина.
Поэтому для растений важно не содержание какого-либо одного фитогормона, а соотношение между ними (гормональный баланс) . Изменение соотношения фитогормонов обусловливает переход из одного возрастного состояния в другое.
Для нужд сельского хозяйства производятся гиббереллины, аналоги ауксинов и цитокининов и продуценты этилена.

Области применения фитогормонов и их аналогов: размножение ценных сортов с помощью культуры тканей (ауксины, цитокинины) ; укоренение черенков (ауксины) ; стимуляция предуборочного опадения плодов, дефолиантное и гербицидное действие (аналоги ауксинов и продуценты этилена) ; повышение урожайности томата и бессемянных сортов винограда, выхода льноволокна; стимуляция прорастания семян, луковиц и клубней.

Стимуляторы роста

Стимуляторы роста, а точнее, регуляторы роста приобретают большую популярность у садоводов и огородников. Дело в том, что они способствуют значительному росту урожайности сельскохозяйственных культур. Стимуляторы роста обеспечивают повышенное качество сельскохозяйственных культур, успешно используются в садоводстве, виноградарстве и овощеводстве для ускорения укоренения при размножении, уменьшения предуборочного опадения плодов, с целью задержки цветения, прореживания цветков и завязей.
Экономическая выгода от использования синтетических стимуляторов роста и фитогормонов многократно превышают затраты на их приобретение.
Примеры стимуляторов роста растений : Бизон, Палочки для комнатных растений, Корнепитатель, Корневин, Корневая смесь, Микрасса.

Мелиоранты и дренаж

Занимаясь выращиванием растений, часто приходится заботиться о формировании и для поддержания оптимальной структуры почвы. Многие культуры не любят кислые и тяжелые почвы, плохо чувствуют себя на участках, где застаивается вода. Для нейтрализации повышенной кислотности применяются мелиоранты, для улучшения водного обмена — керамзитовый дренаж.
Примеры мелиорантов и дренажей : Доломитовая мука, Известковая мука, Керамзитовый дренаж.

Исходя из приведенной информации об удобрениях, можно сделать вывод, что человечество на современном этапе развития науки может существенно влиять на повышение урожая лишь посредством улучшения плодородных свойств почвы, разнообразя «меню» растений наиболее «любимыми» и жизненно необходимыми элементами.
Но этот метод требует очень грамотного и тонкого подхода, поскольку и избыток, и недостаток макро- и микроэлементов в питании растений негативно сказывается на урожайности. Это утверждение целиком и полностью основывается на одном из постулатов земледелия, называемым законом оптимума, минимума и максимума.

Анализ почвы — важный элемент управления питанием растений. Часть первая

Линейка органо-минеральных и биостимулирующих удобрений ФИТОФЕРТ ЭНЕРДЖИ помогает выращивать профессионалам и любителям качественные плоды,
овощи и декоративные культуры, используя комплексные продукты
по доступным ценам, как в открытом,
так и в защищенном грунте.

Подпишитесь на наши новости и статьи

Проведение регулярного анализа почвы является важным элементом управления питанием растений. Анализ почвы также используется как инструмент диагностики состояния и тенденции развития плодородия почвы во времени. Его используют для измерения питательных веществ в почве, которые, как ожидается, станут доступными для растений. Однако анализ почвы не определяет общее количество питательных веществ в почве. Измерения общего содержания питательных веществ не является важными показателями для роста растений, поскольку только небольшая часть питательных веществ находится доступной для растений форме. Корни поглощают доступные для поглощения питательные вещества, как положительно, так и отрицательно заряженные ионы из почвы (Таблица 1).

Читать статью  Виды фосфорных удобрений и их применение

Питательный элемент

Результаты анализа почвы (См. Рисунок 1) можно классифицировать по 3-ем категориям:

  • низкий или «Да», т.е. добавление удобрений скорее всего увеличит рост растений и урожайность
  • высокий или «Нет», т.е. добавление удобрения скорее всего не увеличит рост и урожайность
  • средний или «возможно», т.е. добавление удобрения может увеличить рост и урожайность

Данная классификация анализа почвы и подразделения на категории “да”, “нет” и “возможно” помогает пониманию пределов и выгоды при составлении рекомендаций по внесению питательных элементов.

ЗНАЧЕНИЯ АНАЛИЗА ПОЧВЫ

Рисунок 1. Значение анализа почвы с вероятной реакцией культуры на урожайность на добавление питательных веществ. Повышение урожайности из-за добавления питательных веществ, возможно при низких значениях анализа почвы и маловероятен при высоких значениях.

Существует различная методология внесения удобрений в почву и различные рекомендации на основе одного и того же анализа почвы. Например, одна методология дает рекомендации по внесению питательных веществ только тогда, когда вероятна экономическая выгода от повышения урожайности. Напротив, другой практикой внесения питательных веществ является поддержание плодородия почвы. Поэтому внесение удобрений осуществляется путем внесения питательных веществ, выносимых урожаем. Питательные вещества вносятся, даже если уровень содержания этих питательных веществ в почве является достаточным.

Концентрация питательных веществ зависит от глубины плодородного слоя почвы, что влияет на результаты анализа почвы. Чтобы определить правильную глубину отбора проб, необходимо подумать над целью анализа почвы. Чтобы оценить потребность в удобрениях до посадки, проба грунта берется на глубине, где будет находиться большая часть корневой системы, данная глубина обычно составляет от 15 до 30 см.

Иногда используются поверхностные пробы на глубине 3 – 7 см для оценки потребности в удобрениях для многолетних культур, где удобрения вносятся на поверхность почвы многократно. Для диагностики проблем в садах может потребоваться взятие проб на различных глубинах.

Большинство показателей почвы не изменяются в значительной степени из года в год. Однако некоторые почвы и условия окружающей среды вызывают колебания в измерениях, таких как pH и нитратного азота. Резкие изменения показателей из года в год могут указывать на нерепрезентативный образец почвы или лабораторную ошибку. Если вы сомневаетесь в правильности интерпретации, отправьте новый образец или попросите лабораторию повторить анализ. Данная публикация содержит лишь общие рекомендации по интерпретации результатов испытаний почвы по каждому из важных составляющих элементов для роста растений.

Азот (N) доступные формы азота (нитрат и аммоний)

Доступными для растения формами азота являются нитрат (NO3—N) и аммоний (NH4+-N). Концентрация NO3 — -N и NH4 + -N в почве зависит от биологической активности, и поэтому может колебаться с изменением таких факторов, как температура и влажность. Нитраты легко вымываются из почвы осадками и чрезмерным поливом. Анализ почвы может определить одномоментную концентрацию NO3 — -N и NH4 + -N в почве, но не является достоверным для оценки концентрации в будущем.

Невозможность точного подсчета NO3 — -N в почве или поливной воде может привести к чрезмерному применению азотных удобрений. Правильный полив увеличивает эффективность использования азота и уменьшает выщелачивание нитратов.

Образцы почвы для анализа N необходимо держать в прохладном состоянии, они должны быть доставлены в лабораторию в день их сбора или отправлены с доставкой на следующий день. Если результаты не нужны сразу, образцы могут быть заморожены и отправлены позже.

Аммонийный азот (NH4 + N)

Аммонийный азот обычно не накапливается в почве, так как температура почвы и условия влажности, подходящие для роста растений, также идеальны для трансформации NH4-N в NO3-N. Концентрации аммонийного азота 2-10 мг/кг является стандартной. Уровни NH4-N в почве выше 10 мг/кг могут возникать в холодных или очень влажных почвах, когда почва содержит азот из недавно внесенного удобрения, когда рН почвы является высоким или низким и когда растворимые соли (измеренные по электропроводности) высоки.

Нитратный азот (NO3N)

Нитратный азот подвижен в воде (H2O) и его трудно определить и интерпретировать. Нитрат перемещается с водой, когда количество осадков превышает испарение, обычно в период с ноября по апрель. Следовательно, нитрат, оставшийся в почве после сбора урожая, может выщелачиваться зимними дождями, загрязняя поверхностные и грунтовые воды. Ситуации, при которых для принятия решений о внесении азотных удобрений на основании анализа почвы, ограничены. Его внесение должно быть тщательно выверено, чтобы соответствовать стадиям развития растений и для снижения потребности в удобрениях. Например, среднесуточное измерение содержания нитрата в почве используется для производства силоса и сладкой кукурузы.

Определение нитрата в почве после уборки урожая может использоваться в некоторых системах земледелия для определения, не будет ли внесение азота чрезмерным (удобрения, поливная вода, органика). Интерпретация анализов нитратов в почве после уборки является специфической для сельскохозяйственных культур. Если уровень нитратов после сбора урожая находится на постоянно высоком уровне, необходимо количество вносимых азотных удобрений в будущий вегетационный период.

В засушливых районах нитрат почвы оценивается путем измерения NO3-N, обычно с шагом в 30 см на глубину от 60 до 150 см. Азот, измеренный с помощью этого теста, используется для определения нормы внесения азотных удобрений. Для каждой культуры используется своя глубина выборки и метод расчета нитратного азота, которые могут подсказать специалисты по управлению питательными веществами.

Общий азот

Общий анализ азота определяет его во всех органических и неорганических формах. Общий азот не указывает на доступный для растений N и не является суммой NH4-N + NO3-N. Общее количество азота не используется для принятия решений и рекомендаций по удобрениям.

Только от 1 до 4% от общего количества азота становится доступным для растения (преобразуется с помощью микробной активности из органической формы в неорганическую) в течение вегетационного периода.

Фосфор (P)

Рекомендации по внесению фосфорных удобрений основываются на доказанной взаимосвязи между урожайностью и извлекаемым растениями фосфатом из почвы. Исследование почвы являются показателем доступности фосфора (низкий, средний, высокий, избыток). При интерпретации анализа почвы по фосфору вы должны знать о предыдущих методах внесения фосфора. Фосфор относительно неподвижен в почве. Если фосфор применяется в виде внесения полосой удобрения, концентрации фосфора могут сохраняться там, где пролегает такая полоса, что затрудняет интерпретацию анализа. Частота внесения фосфора, необходимая для исправления дефицита фосфора, варьируется в зависимости от свойств почвы и выращиваемого урожая. Доступность фосфора уменьшается в холодных влажных почвах. Во многих ситуациях внесение фосфора полосой более эффективно, чем метод разбрасывания по всей поверхности, особенно когда концентрация фосфора в анализе являются низкой.

Внесение фосфора обычно не рекомендуется, когда результаты анализа являются высокими или слишком высокими. Высокое содержание в почве фосфора в сочетании с его вымыванием из почвы в поверхностные воды может вызвать чрезмерный рост растительности и навредить водной экосистеме.

Катионы: калий, кальций и магний

Из трех основных катионов (калий, кальций и магний) калий требует наибольшего внимания при управлении.

Калий (K)

Чрезмерный уровень калия в почве может привести к повышению уровня K в травяных культурах, что может нанести ущерб здоровью животных. И наоборот, очень низкие уровни К в почве могут уменьшить рост растений.

Кальций (Ca)

Дефицит кальция обычно встречаются только на очень кислых почвах. Он может быть исправлен путем известкования почв карбонатом кальция (CaCO3). Кальций редко бывает недостаточным, если рН почвы находится в пределах нормы.

Mагний (Mg)

Дефицит магний в кислых почвах может быть скорректирован путем известкования доломитовой известью (карбонат кальция магния [CaCO3-MgCO3]). Если рН почвы находится в пределах нормы, магний можно внести виде соли Эпсома (MgSO4) или в виде сульфата калия-магния (K2SO4 · 2MgSO4).

Сульфаты — сера (SO4–-S)

Растения поглощают серу в форме сульфата. В районах с высоким уровнем осадков сульфаты легко выщелачивается, а анализ почвы плохо коррелируется с ростом растений. Анализ почвы на определение концентрации сульфатов может быть полезен в засушливых регионах. Поливная вода может содержать значительные количества сульфата-серы. Для диагностики дефицита серы полезным может быть анализ растительной ткани, особенно для определения соотношения азота и серы (N: S).

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ

Дефицит других микроэлементов в отличие от бора и цинка, встречается редко. Доступность большинства микроэлементов снижается по мере увеличения рН (за исключением молибдена, который становится более доступным по мере увеличения рН). Дефицит микроэлементов редко возникает, когда рН почвы ниже 6,5.

Анализ почвы на наличие микроэлементов кроме бора и цинка, рекомендуется только при подозрении на дефицит. Если вы подозреваете дефицит питательных микроэлементов, то лучшим диагностическим инструментом является анализ растительной ткани. Анализ почвы помогает определить, какую норму внести.

Бор (B)

Такие сельскохозяйственные культуры, как люцерна, столовая свекла, капустные культуры, ягоды и корнеплоды, положительно реагируют на внесение борных удобрений на болотных почвах. Плодовые деревья и люцерна являются примерами культур, чувствительных к низким уровням бора.

В то время как низкие уровни бора могут ограничивать рост растений, высокие концентрации могут быть токсичными. При внесении бора в почву вносите его равномерно по всей поверхности и тщательно перемешивайте его с почвой.

Цинк (Zn)

Для большинства культур для определения концентрации цинка выше 1,5 мг/кг используется метод экстракции DTPA. Кукуруза, фасоль, виноград, хмель, лук и лиственные плодовые деревья особенно чувствительны к низким уровням цинка в почве. Стандартной нормой внесения сульфата цинка обычно составляет от 5 до 15 кг Zn на га.

Медь (Cu)

Концентрация меди выше 0,6 мг/кг определяется с использованием метода экстракции DTPA. Дефицит меди крайне редкое явление, независимо от результатов анализа почвы. Обычное внесение меди в минеральную почву может вызвать токсичность.

Maрганец (Mn)

Адекватность анализа почвы на марганец зависит от культуры. Обычно марганец в пределах диапазона 1 – 5 мг/кг определяется при помощи метода извлечения DTPA. Дефицит марганца обычно возникает только при рН почвы 8,0 или выше.

Токсичность марганца встречается в кислой почве чаще, чем дефицит Mn. Чеснок и лук являются наиболее чувствительными культурами. Токсичность марганца вызывает неполное заполнение чесночных луковиц, когда рН почвы ниже 6,5. Напротив, рост и выход пшеницы не ограничиваются Mn, пока рН почвы не снижается до 5,2.

При диагностике дефицита или токсичности Mn следует проверить рН почвы и концентрацию Mn в анализе почвы.

В щелочных почвах подкисление области рядом с внесенной полосой удобрений или гранул, может увеличить доступность Mn. Эти подкисленные микрозоны могут снижать дефицит Mn, который иногда встречается на почвах с высоким pH.

Железо (Fe)

Проводить анализ почвы на определение концентрации железа в почве не рекомендуется. Большинство методов испытаний не различают формы железа и поэтому малоприменимы для питания растений.

Дефицит железа редко встречаются в кислых почвах. В тех случаях, когда он присутствует, он часто связаны с растениями, адаптированными к кислым почвам, таким как голубика, азалия или рододендроны, растущие на почве с слишком высоким рН. Подкисление почвы элементарной серой обычно корректирует дефицит железа для этих растений.

Соли железа (такие как сульфат железа), внесенные в щелочную почву, остаются недоступными для растений достаточно долго, чтобы стать эффективным источником данного элемента для растений. Хелатные минеральные удобрения более эффективны для щелочных почв, чем неорганические удобрения. Снижение рН почвы для увеличения доступности железа не является экономически целесообразным решением. Однако добавление подкисляющих материалов, таких как элементарная сера в смеси удобрений, может подкислять микрозоны рядом с удобрениями и увеличивать его доступность.

Молибден (Mo)

Для большинства лабораторий концентрация молибдена в почве слишком низка для ее определения. Дефицит молибдена встречается редко. Симптомы дефицита молибдена на бобовых, получаемый на кислой почве, выглядит как хлороз или дефицит азота. В этой ситуации применение извести обычно увеличивает рН почвы и регулирует снижение хлороза.

Хлориды (Cl–)

Анализ почвы на хлориды не является обычной практикой, и для интерпретации его результатов собрано мало данных. Пшеница иногда положительно реагирует на внесение хлоридов. Хлориды поставляются с поливной водой и из органических источников, таких как навоз и компост.

Внесение хлорного удобрения может происходить опосредованно, когда хлорные соли используются для подачи калия или магния. Например, применение 45 кг хлорида калия (хлорид калия [0-0-60]) содержит 25 кг К2O и 20 кг Cl.

Натрий (Na)

Натрий не является необходимым элементом для роста растений. Высокий уровень натрия отрицательно влияет на структуру почвы, проницаемость почвы и рост растений.

Высокий уровень натрия может накапливаться естественным путем или может быть результатом орошения водой с высоким содержанием натрия. Рекультивация включает установление дренажа с последующим применением гипса и выщелачивание водой с низким содержанием натрия.

Растворимые соли

Проблемы с растворимыми солями обычно проявляются в засушливых регионах. Почвы с высоким содержанием растворимых солей называются засоленными почвами. Почвы с высоким содержанием натрия называются натриевыми. Солено-натриевые почвы содержат высокую концентрацию, как растворимых солей, так и натрия. О проблемах управления солено-натриевых почвы мы поговорим в нашей следующей рассылке.

Поскольку соли легко перемещаются с водой, проблемы с солями могут носить временный характер. Соли могут выщелачиваться до или после проведения анализа почвы. Поэтому низкие значения солей не всегда исключают солевую токсичность, как причину проблем.

Чувствительность к солям сильно различается по видам растений. Особенно чувствительны к высоким концентрациям солей саженцы. Высокие соли могут препятствовать прорастанию семян. Излишки удобрений и плохое качество оросительной воды также являются источниками солей.

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ИЛИ ПОЧВЕННЫЙ УГЛЕРОД

Интерпретация

Органическое вещество (ОВ) в почве является заменителем почвенного углерода и измеряется как общий показатель, характеризующий состояние почвы. При наблюдении в течение нескольких лет он дает понимание, улучшается или ухудшается качество почвы. Почвенное содержание ОВ важно для широкого спектра химических, физических и биологических свойств почвы. По мере увеличения содержания ОВ в почве, так же увеличивается и емкость катионного обмена, содержание общего количества азота в почве и улучшаются другие характеристики почвы, такие как водоудерживающая способность и микробиологическая активность. По мере увеличения ОВ также увеличивается способность поглощать и снижать эффективность многих примененных гербицидов.

ОВ в почве находится в равновесии с климатом, минеральным составом почвы и окружающей средой, поэтому способность почвы аккумулировать органическое вещество ограничено. Почва с 2% ОВ не сможет увеличиться до 10% при обычной практике ведения сельского хозяйства или садоводства. Даже 2% увеличение содержания ОВ в почве (например, с 1 до 3 % или с 4 до 6%) считаться большим изменением, и даже максимально возможным для большинства ситуаций. OВ в почве может увеличиться более чем на 2 процента в садах или на площадях, которая получает большое количество компоста или других органических остатков.

Содержание ОВ в почве не является количественной характеристикой способности почвы поставлять доступный азот для роста растений, даже если почва с большим количеством ОВ содержит больше азота. Время и количество доступного азота, выделяемое из органического вещества почвы, зависят от температуры почвы, влажности и многих других факторов управления почвой. Лаборатории, которые оценивают доступный для выращивания азот, основанный на количестве ОВ в почве, обычно не имеют соответствующих данных для подтверждения своих оценок.

Емкость катионного обмена (CEC)

Емкость катионного обмена является мерой способности почвы удерживать и выделять такие элементы, как К, Са, Мg и Na. Почвы с высоким содержанием глины и/или органического вещества имеют высокую емкость. Песчаные почвы с низким содержанием органических веществ имеют низкую емкость. Емкость катионного обмена почвы является относительно постоянным показателем, поэтому нет необходимости в его повторных анализах.

Емкость катионного обмена используется для оценки количества элементарной серы, необходимой для подкисления почвы. Подкисление почвы иногда необходимо при производстве голубики или в питомниках таких растений как рододендроны и красный клен.

Насыщенность почвы основными катионами (базовое насыщение)

Базовое насыщение это процент емкости катионного обмена, которую занимают основные катионы (кальций, магний, калий и натрий) при текущем рН почвы. Базовое насыщение и емкость катионного обмена являются почти эквивалентными величинами, при рН почвы около 7 базовое насыщение составляет 100%. Кислая почва при рН почвы около 5 имеет базовое насыщение около 50%.

Поскольку базовое насыщение почвы является просто косвенным выражением рН почвы, данная величина не требуется для определения внесения рекомендаций по удобрениям или извести. В кислых почвах базовая насыщенность и рН почвы изменяются одновременно. Известкование увеличивает базовую насыщенность катионами и pH почвы. Внесение серы уменьшает базовую насыщенность и pH почвы. Базовое насыщение не является полезной величиной для щелочных почв, потому что оно равно или превышает 100%.

Источник https://www.activestudy.info/opredelenie-doz-udobrenij/

Источник http://k-a-t.ru/agro/41-udobrenia_1/

Источник https://fitofert.ru/analiz_pochvi/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Previous post Срочный выкуп дисков
Next post Методы оценки токсичности продуктов горения строительных материалов