Що впливає на ефективність добрив. Частина 2. Агротехнічні умови

Найбільш важливими агротехнічними умовами, які визначають ефективність застосування добрив, є: сівозміни, обробіток ґрунту, площі живлення рослин, терміни посіву, боротьба зі шкідниками, хворобами та бур’янами, реакція сортів на добрива.

Агротехнічна та економічна ефективність системи удобрення тісно пов’язана з декількома чинниками.

Введення сівозміни змінює режим вологості ґрунту, рівень накопичення у ньому рослинних залишків, темпи мінералізації органічних речовин та інших процесів, що обумовлюють динаміку засвоювання поживних речовин. Тому при правильному чергуванні культур у сівозміні спостерігаються значні покращення у ефективності мінеральних та органічних добрив порівняно з безплановим чергуванням культур і тим більше – із монокультурою. Більш високу ефективність добрив у сівозміні можна пояснити створенням кращих умов для рослин з точки зору використання ними поживних речовин добрив. Саме по собі чергування рослин за правильної агротехніки на ґрунтах з високою родючістю забезпечує отримання більш високого врожаю порівняно з монокультурою.

Вирішення питання про внесення добрив під ту чи іншу культуру у сівозміні залежить від того, яким був попередник і як його удобрювали. Різні культури залишають після себе не однакову кількість поживних речовин та кореневих залишків, по-різному впливають на режим вологості і поживних речовин для наступних культур. Після різних попередників також не однаковий рівень забур’яненості поля і багато інших аспектів, що впливають на ефективність добрив.

Наприклад, на чистих парах відбувається накопичення вологи, нітратів, знижується забур’яненість поля. Отже, створюються сприятливі умови для прояву високої ефективності фосфатних і калійних добрив, тоді як ефективність азотних добрив, у зв’язку з накопиченням нітратів, знижується. На зайнятих парах чи після непарового попередника ґрунт буває бідним на засвоювані елементи живлення і особливо на азот.

Вагомий вплив на загальний баланс азоту у ґрунті мають бобові культури у сівозміні. Частина азоту, зв’язаного бульбочковими бактеріями бобових, потрапляє через корм до гною, інша його частина залишається з корінням і пожнивними залишками в ґрунті. При розпаді цих залишків після обробітку землі у ґрунті накопичуються засвоювані форми азоту. Таким чином, потреба у азотних добривах знижується і разом з тим створюються сприятливі умови для дії фосфорних і калійних добрив.

Просапні культури при хорошому рівні агротехніки за впливом на рівень забур’яненості наближаються до чистих пар. Але вони є енергійними споживачами води, тому вміст вологи під просапними буває не високим. Крім того, просапні збільшують потребу у добривах для наступних після них культур.

Рослини відрізняються можливістю засвоювати поживні речовини з важкодоступних з’єднань. Культури, здатні поглинати поживні речовини із важкодоступних форм, частину їх залишають у коренях, пожнивних залишках та у ґрунті. Після розпаду цих залишків поживні елементи вивільняються і стають доступними для рослин зі слабкою здатністю до засвоєння.

Різні культури поглинають із ґрунту не однакову кількість поживних речовин. Так, насиченість сівозміни зерновими культурами збільшить потребу у азоті, тоді як насиченість сівозміни коренеплодами, картоплею і соняшником дуже збільшується виніс калію, і ефективність калійних добрив збільшується.

Таким чином, одне із завдань системи удобрення полягає в тому, щоб застосовуючи відповідні добрива у сівозміні, перекрити дефіцит елемента живлення, який є обмежувальним фактором, і тим самим збільшити використання різними культурами поживних речовин самого ґрунту.

Обробіток ґрунту

Обробіток ґрунту має значний вплив на ефективність добрив. Вологість ґрунту, його повітряний режим, діяльність мікроорганізмів та інші фактори, що впливають на ефективність добрив, залежать від прийомів обробітку ґрунту. При збільшенні глибини оранки ефективність добрив, як правило, збільшується. Це значною мірою пов’язано з покращенням водного режиму рослин.

Від повітряного режиму ґрунту залежить розвиток кореневої системи рослин і її властивостей поглинання, а отже, і ефективність добрив. За високої щільності ґрунту і поганої аерації ріст коренів сповільнюється. При недостачі повітря пригнічується окислювальна діяльність кореневих виділень, тому доступність поживних елементів знижується.

Повітряний режим ґрунту впливає також на діяльність мікроорганізмів, що, в свою чергу, впливає на ефективність добрив. При дефіциті повітря пригнічується розвиток аеробних бактерій, зокрема нітрифікуючих, збільшуються втрати азоту від денітрифікації, а отже збільшується потреба культур у азотних добривах. Таким чином, прийомами обробки ґрунту можна дещо посилити чи послабити дію добрив.

Площа живлення рослин

Площа живлення рослин також має значний вплив на ефективність добрив. Для кожної культури встановлено максимально можливу кількість рослин на 1 га, за якої забезпечується найкраще використання поживних речовин ґрунту та добрив. Наприклад, для цукрового буряка ця кількість становить 100-140 тисяч, для картоплі – 70-80, соняшника – 60 тисяч. При зміні площі живлення рослин змінюється рівень забезпеченості вологою та елементами живлення. Покращення врожайності від збільшення щільності насаджень відбувається зі збільшенням норм добрив.

Таким чином, існує тісна залежність між ефективністю добрив і густотою стояння рослин. Тому при розробці технології обробітку тих чи інших культур і сортів у конкретних умовах необхідно враховувати їх реакцію на збільшення норм добрив і густоти насаджень.

Строк посіву

Великий вплив на ефективність добрив має строк посіву. Зміна термінів розвитку рослин може мати суттєве значення. Так при дотриманні оптимальних термінів посіву рослини мають кращу стійкість до посухи, суховію, осінніх і весняних заморозків. І все це у кінцевому результаті визначає ефективність добрив. При пізньому, а також занадто ранньому посіві врожай сільгоспкультур знижується. Добрива ж здатні дещо зменшувати негативний вплив пізнього посіву.

Фітосанітарний стан ґрунту

Під дією добрив змінюється хімічний склад ґрунту, що впливає на розвиток комах та збудників хвороб. Різні види шкідливих організмів мають різні потреби до умов середовища. Внесення добрив може як пригнічувати, так і стимулювати розвиток шкідників і хвороб. Наприклад, мінеральні добрива збільшують стійкість озимої пшениці і ячменю до шведської мухи. Фосфорні добрива знижують захворюваність зернових кореневою гниллю і бурою іржею, а азотні, навпаки підвищують. При внесенні мінеральних і органічних добрив знижується вразливість картоплі фітофторозом.

Таким чином, добрива дещо зменшують кількість інфікованих рослин і послаблюють рівень ураження, проте тут їх роль все-таки другорядна. Тому застосування добрив не звільняє від необхідності агротехнічних, хімічних, біологічних та інших заходів у боротьбі з шкідниками й хворобами.

Забур’яненість полів

При забур’яненості полів значно зменшується урожайність і послаблюється дія добрив. Тому важливою умовою високої ефективності добрив є розробка і впровадження заходів боротьби з бур’янами. Вони є сильними конкурентами культурних рослин у боротьбі за елементи живлення і часто виявляються переможцями у цій боротьбі, адже виніс ними поживних речовин зазвичай більший, аніж у культури, яку обробляють. Крім того, коефіцієнти використання елементів живлення бур’янами значно вищий, аніж у культурних рослин.

Збільшення об’ємів застосування добрив повинно супроводжуватись покращенням заходів боротьби з бур’янами. При інтенсивному веденні сільськогосподарського виробництва важливе значення має науково обґрунтоване застосування мінеральних добрив та гербіцидів. Застосування гербіцидів разом із мінеральними добривами у багатьох випадках покращує їх вплив на пригнічення бур’янів. Технологія сумісного використання мінеральних добрив та гербіцидів залежить від їх властивостей та оптимальних термінів внесення.

Висока ефективність добрив, як агрономічна так і економічна, досягається тільки з допомогою грамотного, науково обґрунтованого їх застосування з урахуванням ґрунтових, кліматичних, агротехнічних умов та біологічних особливостей культури. Для цього у хазяйстві створюється система застосування добрив та щорічний план їх внесення. Така розробка потребує високого рівня спеціальних знань і повинна здійснюватись спеціалістом агрономом-агрохіміком.

У підготовці блогу використовувались матеріали з сайту Інституту живлення рослин. Український науково-практичний центр «Інститут живлення рослин» — це новий формат організації, яка допомагає аграріям мінімізувати виробничі затрати і підвищити врожайність шляхом оптимізації живлення вирощуваних культур.

Думка редакції SuperAgronom.com може не збігатися з точкою зору автора. Редакція не несе відповідальності за достовірність і тлумачення наведеної інформації і виконує роль виключно носія.

Умови високоефективного застосування мінеральних добрив

Завдання кожного технологічного прийому вирощування сільськогосподарських культур полягає у створенні максимально сприятливих умов для їхнього росту та розвитку. Проте забезпечити такі умови можливо, лише ефективно використовуючи наявні ресурси. Одним із важливих заходів у технології вирощування є застосування мінеральних добрив, які є основним джерелом живлення рослин макро- та мікроелементами. Тому їхнє ефективне використання є основною умовою формування високопродуктивних посівів.

Проблема ефективного застосування мінеральних добрив

Питання щодо ефективності застосування мінеральних добрив, на сучасному етапі, набуло актуальності. З метою вивчення цього питання проведено багаточисленні дослідження [2; 12; 14; 16]. Практика показує, що найбільший ефект від мінеральних добрив можна отримати в таких умовах, коли рослини якнайкраще забезпечені всіма необхідними факторами життя, створено сприятливий фітосанітарний стан, рослини захищені від пошкодження шкідниками й ураження хворобами. Проте, окрім зазначених чинників, є ті, неврахування яких є визначальним у живленні рослин, що має безпосередній вплив на ефективність внесених добрив. Це – ґрунтово-кліматичні умови зони вирощування, реакція ґрунтового розчину, внесення добрив на основі діагностики живлення рослин, врахування способу внесення добрив і коефіцієнта використання елементів живлення з добрив.

Ґрунтово-кліматичні умови

Проектуючи систему удобрення, важливо оптимізувати норми та співвідношення добрив для окремих культур відповідно до умов ґрунтово-кліматичної зони, які б забезпечували окупність затрат на добрива приростом урожайності вирощуваних культур [15; 17; 24].

Клімат зони вирощування визначають такі фактори, як температура повітря та кількість опадів. Ефективність мінеральних добрив, значною мірою, залежить від умов зволоження, адже, відомо, що періодичне випадання опадів підвищує дію добрив. Коли температура повітря підвищена й опадів немає, знижується рухомість доступних поживних речовин унаслідок збільшення осмотичного тиску ґрунтового розчину [13; 23]. Тому, в посушливих умовах зони Степу, мінеральні добрива рекомендовано вносити в один технологічний прийом зі загортанням, щоб мінімізувати непродуктивні втрати, тоді як в зоні достатнього зволоження можливим і продуктивним є застосування у кілька прийомів.

Ступінь і швидкість мінералізації добрив залежать від властивостей ґрунту, від біологічної активності наявних у ньому мікроорганізмів, а також від умов, що визначають їхню життєдіяльність – структури ґрунту, аерації, гідротермічного режиму, від наявності поживних речовин [26]. На ґрунтах легких за гранулометричним складом швидкість розкладання мінеральних добрив, що поступили, за рівності інших чинників вища, ніж на важких.

Внесені добрива, у результаті взаємодії з ґрунтом під дією мікроорганізмів піддаються трансформації, що впливає на їхню здатність до переміщення у ґрунті та на розчинність елементів живлення і доступність для рослин [20; 27].

Реакція ґрунтового розчину

Встановлено, що засвоєння елементів живлення рослинами з внесених добрив значною мірою залежить від реакції ґрунтового середовища. За даними Лісовала А. П. та ін., на кислих ґрунтах ефективність добрив на 30–40 % нижча порівняно з нейтральними. Підвищення показника кислотності в інтервалі від 5 до 6 забезпечує на 45–50 % зростання урожайності пшениці озимої.

Азотні добрива є ефективними за нейтральної кислотності ґрунту, так як за кислої реакції ґрунтового розчину зростає концентрація іонів H + , Al 3+ і Mn 2+ у ґрунтовому вбирному комплексі, пригнічується життєдіяльність мікроорганізмів і ступінь мінералізації добрив знижується. У кінцевому результаті обмежується доступність для рослин основного елементу мінерального живлення – азоту.

Проте, кисла реакція – не завжди має негативний вплив на процес засвоєння елементів живлення з мінеральних добрив. Внесення нерозчинних фосфорних добрив на кислих ґрунтах сприяє переходу фосфору у розчинну, доступну форму для рослин [4; 22].

Діагностика живлення рослин

Поживні елементи надходять у рослини двома основними шляхами – з ґрунтових запасів та з внесених добрив. Внесення добрив з урахуванням комплексної діагностики живлення рослин є основою їхнього раціонального використання і, отже, дозволяє регулювати рівень мінерального живлення у процесі вирощування культури, що забезпечує високу ефективність їхньої дії.

Комплексна діагностика включає:

• ґрунтову – агрохімічне обстеження ґрунту з метою визначення вмісту доступних форм азоту, фосфору та калію;
• метеорологічну – прогноз ефективності добрив із урахуванням кількості опадів;
• рослинну – дозволяє встановити рівень забезпеченості рослин поживними речовинами на певних етапах їхнього росту та розвитку [23; 28].

Способи внесення мінеральних добрив

Використання мінеральних добрив є одним із способів живлення рослин, їх вносять в основному удобренні, перед сівбою та у підживленні [11].

Спосіб внесення мінеральних добрив визначається видом і формою внесення добрива. Зокрема, азотні добрива, які містять азот в аміачній формі, потрібно вносити за низьких температур (+5 о С) і заробляти в ґрунт на певну глибину залежно від його гранулометричного складу, оскільки аміак є леткою сполукою. Оптимальний спосіб їхнього внесення – під основний обробіток. Зазначений захід допоможе запобігти непродуктивним втратам азоту, які відбуваються внаслідок його вивільнення в атмосферу [6].

Нітратна й амонійна форма азоту найбільш доступні для живлення рослин. У зв’язку з цим, азотні добрива, які містять азот у цих формах, потрібно вносити навесні у підживленні.

Фосфор і калій – елементи, які вступають у взаємодію з ґрунтовими колоїдами та зв’язуються з ґрунтовим вбирним комплексом. Доступність цих елементів для рослин визначається термінами внесення. Зокрема, застосування нерозчинних і напіврозчинних фосфорних добрив і калійних потрібно планувати в основному удобренні зі загортанням. Легкорозчинні фосфорні добрива ефективні за умови внесення у рядок під час сівби.

Практикою аграрного виробництва доведено, що в переважній більшості локальні способи внесення мінеральних добрив перевищують за агрономічною ефективністю розкидне застосування. Адже, вносячи мінеральні добрива локально, ми розміщуємо їх у вологому шарі ґрунту безпосередньо у зоні кореневої системи концентрованими осередками. Це створює умови більш раціонального використання елементів живлення, завдяки утворенню розгалужених коренів з більшою поверхнею поглинання, що підвищує віддачу від добрив та їхню окупність приростом урожаю [18; 21].

Високу ефективність має прикореневе внесення добрив, метою якого є активізація ростових процесів і позакореневе листкове підживлення, яке спрямоване на покращення якісних показників продукції [1; 8].

Позакореневе підживлення є доповненням традиційної системи мінерального живлення в умовах інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур. Для такого підживлення застосовують комплексні добрива, які характеризуються збалансованим співвідношенням макро- та мікроелементів [3; 10].

Проведення позакореневого листкового підживлення рослин розчином солей у формі комплексонатів (хелатів) металів забезпечує активізацію обміну речовин у кореневій системі, що підвищує надходження поживних речовин з ґрунту та їхній перерозподіл у рослинах [9].

Коефіцієнт використання елементів живлення з добрив

Сьогодні мінеральні добрива виробляють у широкому асортименті й вони містять, в основному, водорозчинні форми сполук азоту, фосфору та калію. Встановленим є той факт, що коефіцієнт засвоєння поживних елементів з добрив є невисоким: для азоту він становить 40-50 %, фосфору – 10-25 %, калію – 50-60 % [4; 7]. Вимивання дощовими та ґрунтовими водами є основною причиною втрат із ґрунту азоту, що призводить до порушення біохімічної рівноваги через забруднення водного басейну. Впродовж першого року після внесення фосфору, рослини засвоюють 7-12 %. Такий низький коефіцієнт використання фосфору обумовлений його ретроградацією у ґрунті [5].

Використання добрив пролонгованої дії є одним зі шляхів підвищення коефіцієнта використання мінеральних добрив [19].

Види та форми добрив, властивості ґрунту, кліматичні умови, застосовувані агротехнічні заходи є чинниками, які впливають на швидкість процесів трансформації мінеральних добрив, що поступили в ґрунт. Взаємодія мінеральних добрив і ґрунту може мати позитивний або негативний вплив на живлення рослин, формування урожайності та показників якості вирощеної продукції. Проте правильне науково-обґрунтоване застосування мінеральних добрив забезпечує високу результативність у виробництві продукції рослинництва.

Список використаної літератури

1. Бикін А. В., Бикіна Н. М., Бордюжа Н. П. Влияние микроэлементсодержащих удобрений на урожайность и качество зерна зернових культур. Вісник Харківського національного аграрного університету ім. В. В. Докучаєва. 2012. № 3. С. 80–83.
2. Гаврилов С. О. Ефективність способів основного обробітку ґрунту та систем удобрення в ланці польової сівозміни Полісся. Корми і кормовиробництво, 2004. Вип. 53. С. 158–162.
3. Гораш О. С., Бігуляк С. П. Вплив позакореневого мінерального підживлення ячменю ярого на ріст і розвиток рослин. Вісник Житомирського національного агроекологічного університету. 2013. № 2(1). С. 14–20.
4. Городній М. М., Мельник С. І., Маліновський А. С., Бондар О.І. Агрохімія. К.: Алефа, 2003. 778 с.
5. Гродній М. М., Лісовал А. П., Сердюк А. Г. та ін. Агрохімічний аналіз: підручник. К.: Арістей, 2005. 476 с.
6. Господаренко Г. М. Агрохімія: підручник. К.: Аграрнаосвіта, 2013. 406 с.
7. Грабак Н. Х., Топіха І. Н. та iн. Основи ведення сільського господарства та охорона земель: навчальний посібник. К., 2005. 796 с.
8. Жемела (Г. П. Добрива, урожай і якість зерна. 1991. К.: Урожай, 1991. С. 36.
9. Заришняк А. С., Буряк І. І. Позакореневе підживлення мікроелементами і якість насіння. Цукрові буряки. 2003. № 2. С. 10–11.
10. Карамазін І., Адаменко С. Нетрадиційні добрива для традиційних культур. Пропозиція. 2004. № 4. С. 36–37.
11. Кулик М. І. Вплив препаратів “Байкал-1У” і ‟Кристалон” на посівні властивості насіння, врожайність та якість зерна пшениці озимої. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2006. № 3. С. 55–56.
12. Лавренко С. О., Лавренко Н. М. Ефективність використання мінеральних добрив та поливної води посівами нуту залежно від технологічних прийомів його вирощування в умовах Південного Степу України. Молодий вчений. 2015. № 2(17). С. 71–75.
13. Лісовал А. П., Макаренко В. М., Кравченко С. М. Системи застосування добрив. К.: Вища школа, 2002. 316 с.
14. Лісовий М. В. Підвищення ефективності мінеральних добрив. К.: Урожай, 1991. 120 с.
15. Лопушняк В. І. Агрохімічні та агроекологічні аспекти систем удобрення в Західному Лісостепу України: монографія. Львів: Ліга-Прес, 2015. 218 с.
16. Марчук І. У., Макаренко В. М., Розтальний В. Є. та ін. Добрива та їх використання: довідник, К., 2002. 246 с.
17. Носко Б. С. Фосфатний режим ґрунтів і ефективність добрив. Наукове видання. К.: Урожай, 1990. 224 с.
18. Павло К. В., Новиков М. М. Влияние локального внесения калийных удобрений в чернозем на урожайность ячменя. Агрохимия. 2013. № 4. С. 48–54.
19. Пасічник Н. А., Марчук І. У. Застосування КАС для підживлення пшениці озимої на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті. Вісник ХНАУ: Агрохімія. 2013. № 1. С. 140–143.
20. Польовий В. М. Баланс калію під культурами сівозміни за різних систем удобрення. Землеробство: міжвідомчий тематичний науковий збірник. 2007. Вип. 79. С. 16–21.
21. Пономаренко Н. О., Яропуд В. М., Зозуляк О. В. та ін. Прийоми локального внесення добрив. Вібрації в техніці та технологіях. 2016. № 3(83). С. 139–142.
22. Ракоїд О. О. Ступінь кислотності як найважливіший критерій еколого-агрохімічного стану ґрунтів. Вісник Львівського державного аграрного університету: Агрономія. 2004. № 8. С. 38–43.
23. Сенченко Н. К. Використання комплексної діагностики живлення рослин при вирощуванні сільськогосподарських культур. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія «Агрономія і біологія». 2016. Вип. 2(31). С. 71–77.
24. Свидинюк І. М., Лен О. І. Ефективність добрив і гербіцидів при вирощуванні ячменю ярого на чорноземі типовому Лівобережного Лісостепу. Зб. наук. праць ННЦ «Інститут землеробства УААН». 2009. Вип. 4. С. 156–161.
25. Слободян С. М., Гончарук О. В. Розрахункові дози добрив під сільськогосподарські культури в умовах Південно-західного Лісостепу України. Чернівці: Прут. 1994. 240 с.
26. Тараріко О. Г. Вплив систематичного застосування органічних і мінеральних добрив на біологічні процеси та гумусовий стан чорноземів. Вісник аграрної науки. 2002. № 11. С, 8–19.
27. Філон В. І. Взаємодія мінеральних добрив з ґрунтом. Вісник аграрної науки. 2009. № 7. С. 19–20.
28. 28. Ягодин Б. А., Жуков Ю. П., Кобзаренко В. И. Агрохимия. М.: Колос, 2002. 584 с.