Удобрения и их применение

Роль растений удобрений в плодородии почв

Сохранение и воспроизводство плодородия почв является задачей исключительной важности. Особую значимость это приобретает в современных условиях ведения сельского хозяйства при дефиците удобрений и их высокой стоимости. Применение органических и минеральных удобрений является наиболее существенным фактором, способствующим сохранению и повышению плодородия почв наряду с воздействием на общий уровень урожайности сельскохозяйственных культур [18].

Важнейший показатель почвенного плодородия — содержание в почве органического вещества, или гумуса.

Гумус влияет на тепловые, водные, воздушные свойства почвы, её поглотительную способность и биологическую активность, он в значительной мере определяет агрофизические, физико-химические, агрохимические свойства почвы, а так же служит запасным источником элементов питания для растений. От запасов гумуса в почве зависит урожайность сельскохозяйственных культур.

При недостаточном внесении удобрений урожай сельскохозяйственных культур формируется в основном за счёт почвенных запасов питательных веществ, прежде всего азота, освобождаемых при минерализации гумуса.

Для поддержания бездефицитного баланса гумуса применение навоза (или других органических удобрений в эквивалентных количествах в зависимости от степени гумификации) должно составлять 7?15 т/га в год.

Результаты многолетних исследований в полевых опытах на дерново-подзолистых почвах различного гранулометрического состава показывает, что при выращивании сельскохозяйственных культур без внесения удобрений наблюдаются значительное снижение органического вещества в почвах по сравнению с исходным уровнем и, как следствие, существенный недобор урожая. Систематическое применение сбалансированных по питательным веществам систем удобрения, к которым прежде всего относятся комплексные, органо-минеральные системы, способствует восполнению запасов гумуса в почвах, улучшению их фосфатного и калийного режимов, что сопровождается ростом продуктивности выращиваемых культур и севооборотов в целом. Органические (биологические) системы удобрения в условиях Нечерноземной зоны России уступают органо-минеральным по продуктивности сельскохозяйственных культур и не имеют значимых различий по качеству растительной продукции.

Известкование и внесение органических удобрений ограничивают поступление в растения и накопление в товарной продукции сельскохозяйственных культур ряда тяжёлых металлов, подвижность которых снижается при нейтрализации почв и вследствие сорбции органическим веществом и образования с ним металлоорганических комплексов [22].

Одним из методов повышения плодородия почвы является комплексное агрохимическое окультуривание полей, которое было внедрено в сельское хозяйство в 80-е годы прошлого столетия. Этот метод предусматривает в кротчайшие сроки, путём комплексного внесения минеральных и органических удобрений, мелиорантов и средств защиты растений повысить до оптимального уровня плодородия почв и обеспечить получение запланированной урожайности сельскохозяйственных культур в севообороте [13].

Применение минеральных и органических удобрений на почвах ЦЧЗ пополняет запасы доступных форм азота, фосфора и калия, повышает урожайность сельскохозяйственных культур. Об этом свидетельствуют многочисленные данные, полученные в научно-исследовательских учреждениях [23].

В условиях чернозёмного типа почвообразования фосфор всегда остаётся лимитирующим элементом в формировании продуктивности зерновых культур, а в условиях серых лесных почв таковыми являются одновременно фосфор и калий. Это означает, что калий — лимитирующий элемент не только для серых лесных почв, но и для дерново-подзолистых, формирующихся в более влажных условиях [19].

Результаты мониторинга плодородия почв, проводимого агрохимической службой, показывают уменьшение в почве органического вещества и основных питательных элементов, что негативно отражается на продуктивности и экономической эффективности сельскохозяйственного производства. В настоящее время 31 % пахотных земель имеют повышенную кислотность, 52 % ? низкое содержание гумуса, 22 % ? недостаток фосфора и 9 % ? недостаток калия [35].

Удобрения и их применение

Интенсификация земледелия неразрывно связана с использованием удобрений. Широкое применение удобрений — надежное и наиболее действенное средство повышения плодородия почвы и урожайности зерновых, кормовых и технических культур.

Удобрения — вещества, предназначенные для улучшения питания растений и повышения плодородия почв в целях увеличения урожайности сельскохозяйственных культур и улучшения качества получаемой продукции.

В нашей стране на долю удобрений приходится 40—50% прироста урожайности зерновых культур и 50—70% — сена многолетних трав. Один килограмм питательных веществ полного минерального удобрения обеспечивает, в среднем по стране, прибавку урожая зерна озимой и яровой пшеницы в 4,2 кг, картофеля — 23,7 кг, кормовых корнеплодов — 43 кг.

Удобрения являются основным фактором регулирования питательного режима почвы, улучшения ее биологических и физических свойств, что обеспечивает получение высоких и устойчивых урожаев. Удобрения влияют и на качество продукции: повышается содержание белка в зерне, крахмала в клубнях картофеля, витаминов и протеина в кормах. Внесение органических удобрений обогащает почву органическим веществом, способствует накоплению гумуса и защите почвы от эрозии.

Корневые системы растений поглощают из почвенного раствора азот в виде аниона N0 ₃h катиона NH₄, фосфор и серу в виде анионов солей фосфорной (Р0₄) и серной (S0₄) кислот. Большая часть таких элементов, как калий, кальций, магний, натрий, железо и алюминий, потребляются в виде соответствующих катионов К + , Са 2+ ,Mg 2+ , Na + , Fe 3 , А1 +3 .

В основе механизма поступления веществ в клетки корня лежат сложные процессы адсорбции и десорбции ионов цитоплазмой растительных клеток. В процессе дыхания корневые волоски выделяют в среду ионы Н + , НСО 3 , а в обмен поглощают необходимые ионы питательных веществ. Адсорбированные на поверхности цитоплазмы анионы и катионы проникают через мембрану, вступают во взаимодействие с протоплазмой в клетках.

Роль удобрений

Задача удобрения почв заключается в том, чтобы путем регу­лирования пищевого режима растений обеспечить получение вы­соких и устойчивых урожаев, улучшение его качества на фоне повышения плодородия почвы.

Известно, что в состав растений входит более 60 химических элементов. Основная роль среди них принадлежит азоту, фосфору, калию, сере, железу, кальцию и магнию.

Помимо названных эле­ментов для получения высокого урожая растения необходимо обес­печить так называемыми микроэлементами, такими, как бор, мар­ганец, молибден, цинк, медь.

С урожаем зерновых 20—30 ц. с 1 га пашни из почвы выносится 60—90 кг азота (N), 28—45 кг фосфора (Р₂₅), 58—110 кг калия (К20), 18—40 кг кальция (СаО) и почти столько же магния (М§0); бобовые и овощные поглощают кальция в 10 раз больше,чем зерновые.

Микроэлементы растения используют в значительно меньших количествах: бора 21—42 г/га, марганца и цинка 200— 300 г/га, меди 25—160 г/га для урожая зерна 20—40 ц/га.

Потребность сельскохозяйственных культур в удобрениях зави­сит от содержания питательных веществ в почве, их доступности растениям, а также от метеорологических условий.

Вынос пита­тельных веществ из почвы зависит от культуры, сорта, величины урожая, метеорологических и почвенных условий.

Удобрения не только повышают урожай, но и улучшают его ка­чество: увеличивается содержание сахаров, жиров, белков, а также биологически активных веществ и зольных элементов.

Органические удобрения, помимо того, что содержат практиче­ски все необходимые для питания растений минеральные компо­ненты, способствуют поддержанию и накоплению гумуса в почве, активизации микрофлоры и создают благоприятные физические условия в почве.

Обработка почвы вызывает потерю органических веществ и в первую очередь гумуса вследствие их минерализации. Для того чтобы восполнить эти потери, требуется регулярно вно­сить в почву органические удобрения. При возделывании пропаш­ных культур вследствие интенсивной междурядной обработки тре­бования к запасам гумуса более высокие, чем при возделывании зерновых культур.

В результате вымывания и выноса питательных веществ из почвы с урожаем запас гумуса и минеральных элементов в ней постепенно уменьшается, что ведет к снижению плодородия почвы. Некоторое возмещение потерь элементов питания происходит за счет выветривания материнской породы и минеральных составных частей почвы. Благодаря этому, хотя и в небольшом количестве, запас элементов питания в почве непрерывно пополняется. Пита­тельные вещества попадают в почву также с выпадающими осад­ками и вследствие деятельности микроорганизмов. Однако этого не­достаточно, чтобы поддерживать плодородие почвы. Поэтому в поч­ву должно быть внесено с удобрениями такое количество элементов питания растений, которое соответствует их ежегодным потерям.

Правильная система удобрений должна включать:

местные удобрения: навоз, солома, навозная жижа, компост;

пожнивные и корневые остатки, особенно однолетних и мно­голетних бобовых и кормовых растений, которые дополнительно обогащают почву гумусом и азотом;

минеральные удобрения: азотные, фосфорные, калийные, известковые, магниевые, а также микроудобрения.

Только при сочетании всех типов удобрений могут быть до­стигнуты высокие и устойчивые урожаи и сохранено плодородие почвы. Применение одних минеральных удобрений не способствует повышению плодородия почвы, так как почва — это живой орга­низм, содержащий большое количество почвенных животных, бак­терий и грибов, которые находят в ней необходимые условия жизни.

Источник https://studbooks.net/1122111/agropromyshlennost/vliyanie_udobreniy_pochvennoe_plodorodie

Источник https://bstudy.net/808282/agro/udobreniya_primenenie

Источник https://studfile.net/preview/6831745/