Вплив добрив і пестицидів на врожайність і якість зерна озимої пшениці

Варіант досліду	Урожай­ність, ц/га	Приріст врожаю, ц/га від	Вміст білка, %
добрив	пести­цидів
1. N30P90K90 - фон	48,1	—	—	10,2
2. Фон + N30 (II етап) + N30 (IV етап)	55,3	7,2	—	12,3
3. Фон + N30 (II етап) + N30 (IV етап) + N30 (VIII етап)	60,2	12,1	—	12,7
4. 1 варіант + пестициди	55,5	7,4	7,4	10,7
5. 2 варіант + пестициди	63,9	15,8	8,6	11,7
6. 3 варіант + пестициди	68,5	20,3	8,3	13,1

Вносити добрива можна з поливною водою як до сівби, так і при проведенні вологозарядкових, зволожувальних і освіжаю­чих поливів у період росту і розвитку рослин.

При дощуванні допустима така концентрація розчинів міне­ральних добрив, %: азотних — 0,5, фосфорних — 2, калійних — 2-3, складних розчинів — 0,5.

Основне та припосівне внесення добрив і підживлення здійснюють за допомогою прямоточної, перевантажувальної та перевалочної технологій. За прямоточною технологією добрива вносять за схемою: склад — агрегат для внесення добрив — поле; за перевантажувальною: склад — перевантажувач — агре­гат для внесення добрив — поле; за перевалочною: склад — ав­тосамоскид — перевантажувальний майданчик — агрегат для внесення добрив — поле.

Контрольні запитання

1. Чим відрізняються способи внесення добрив, їх ефективність?

2. Способи застосування добрив в інтенсивних технологіях.

ХІМІЧНА МЕЛІОРАЦІЯ ҐРУНТІВ

Вапнування ґрунтів

Підвищена кислотність ґрунту та недостатня кількість кальцію і магнію одна з основних причин низької родючості багатьох ґрунтів, особливо дерново-підзолистих. Інтенсивне ведення господарства, високі урожаї зумовлюють щорічний винос 350-450 кг/га СаС0₃. Вимивання кальцію зростає із збільшенням застосування міне­ральних добрив. Нестача кальцію і магнію посилює токсичність водню й алюмінію, що виявляється у зниженні проникності про­топлазми, ослизненні кореневої системи, зменшенні надходжен­ня поживних речовин у рослину та недоборі врожаю.

Підвищена кислотність ґрунту порушує оптимальне мінераль­не живлення рослин, пригнічує життєдіяльність мікрофлори, підвищує токсичну концентрацію алюмінію, заліза, мангана. Кис­лотність ґрунтового середовища змінюється протягом року і її величина залежить від кислотності ґрунту, виділень рослин та мікроорганізмів, надходжень у ґрунт добрив і різних речовин, що можуть підвищувати кислотність ґрунту.

Для зменшення кислотності ґрунту проводять його вапнуван­ня. При внесенні вапна в ґрунті воно перетворюється і дисоціює:

СаСО₃ + Н₂O + СO₂ = Са(НСОз)₂

Са(НС0₃)₂ + 2Н₂O = Са(ОН)₂ + 2Н₂O + 2СO₂

Са(ОН)₂ = Са²⁺ + 2OН^-.

Кальцій взаємодіє з ґрунтовим вбирним комплексом:

[ГВК]^Н+ + Са²⁺ + 2OН → [ГВК]Са²⁺+ 2Н₂O.

Гідрокарбонат кальцію Са(НСO₃)₂ взаємодіє з органічними і мінеральними кислотами ґрунту, а також з ґрунтовим вбирним комплексом:

[ГВК]^Н+ + Са²⁺ → [ГВК]Са²⁺ + 2Н⁺.

Д. М. Прянишников вважав, що основним у багатосторонній дії вапна на ґрунт є ліквідація підвищеної кислотності ґрунту. Внесений кальцій сприяє гуміфікації рослинних решток, коагу­ляції гумусу та утворює малорозчинні гумати кальцію.

Вапнування ґрунтів не тільки зумовлює збільшення азотфік­суючої здатності мікрофлори, а й підвищує нітрифікаційну здат­ність ґрунту, зменшує газоподібні втрати азоту. Неправильне за­стосування амонійних добрив, сечовини, зумовлює збільшення втрат азоту цих добрив до 20-36%.

Вапнування поліпшує фосфатне живлення рослин за рахунок перетворення фосфатів заліза та алюмінію на більш рухомі сполу­ки, збільшує поглинальну здатність кореневої системи, зменшення антагонізму між фосфором і алюмінієм. При сумісному застосуванні вапна і фосфоритного борошна, преципітату, фосфат-шлаку умо­ви фосфатного живлення рослин погіршуються. Тому вапно і наз­вані вище фосфорні добрива потрібно вносити окремо.

Вапнування сприяє більшому виносу калію з ґрунту, мобілі­зації запасу молібдену, причому рухомість молібдену і мангану при вапнуванні зменшується.

Насичення сівозмін на дерново-підзолистих, сірих лісових ґрунтах бобовими культурами сприяє зменшенню обмінної та гідролітичної кислотності, просапними — сприяє їх збільшенню. Вапнування знижує обмінну кислотність переважно за рахунок зменшення вмісту рухомості алюмінію, що особливо важливо в умовах Прикарпаття і Карпат, де вміст його великий.

Темпи вапнування ґрунтів мають випереджати інтенсивність хімізації землеробства.

Для визначення необхідності вапнування ґрунтів ураховують величину рН та ступінь насичення їх основами. У більшості ви­падків ґрунти, в яких рН > 5,5 і ступінь насичення основами 75-80%, не вапнують.

Норму вапна N встановлюють за формулою

N = 1,5 · Нг,

Де Нг — гідролітична кислотність ґрунту, мг-екв/100 г ґрунту;

1,5 — кількість вапна, потрібна для нейтралізації 1 мг-екв гідролітичної кислотності, т/га.

Розрахована за цією формулою норма СаС0₃ вважається повною, що встановлена за гідролітичною кислотністю. Для вста­новлення фізичної маси вапнякового матеріалу враховують вміст СаС0₃ (MgСO₃), вологи та кількість домішок малопридатних час­точок, діаметр яких більш як 1 мм.

Досвід вапнування ґрунтів у Білорусії, Нечорноземній зоні показує, що вапнування треба проводити за повною нормою гідролітичної кислотності.

Найбільший ефект від вапнування спостерігається на 3-4-й рік після внесення вапна. Найкраще реагують на вапнування конюши­на, кукурудза, цукрові буряки, озима пшениця, огірки, цибуля, і капуста. Луки і пасовища вапнують при корінному їх поліпшенні, а сади — при їх закладанні. Вапно вносять безпосередньо під кар­топлю. При проведенні вапнування під льон треба вносити долом­ітове борошно, бор і збільшити удвоє рекомендовану норму калію.

Однією з вимог високої ефективності вапнування є рівномір­ний розподіл вапна і взаємодія його з ґрунтом. Вапнування ґрунтів проводять згідно з проектно-кошторисною документа­цією. Найкращий для вапнування весняно-осінній період.

Інтенсивна хімізація вимагає повторного вапнування. При цьому в ґрунтах з рН = 5,6...6 рекомендують вносити 3 т/га СаСO₃ що дає змогу зберегти ґрунтовий вбирний комплекс від дегра­дації і створити кращий фон для ефективного застосування міне­ральних добрив. При цьому відбувається нейтралізація кислот­ності мінеральних добрив. Великий винос кальцію з урожаями, значне насичення сівозмін мінеральними добривами, особливо азотними, зумовлює тривалість дії вапна до 4-6 років. Найкра­щого ефекту від вапнування досягають при сумісному застосу­ванні вапна, мінеральних та органічних добрив.

У проектно-кошторисній документації на вапнування обґрун­товують необхідність вапнування, зазначають місце внесення вапна, види вапнякового матеріалу, норми і строки внесення, загальну потребу у вапняковому матеріалі, технологію вапнуван­ня, його кошторисну вартість, окупність, авторський нагляд.

Для вапнування використовують матеріали промислового ви­робництва (вапнякове або доломітове борошно), відходи промис­ловості (золу сланців, дефекат, пил цементних заводів, металургійні шлаки) та місцеві (мергель, дрібняк крейди, доломіти).

Вапнякове борошно.Вміст СаСО₃ не менш як 85%; вміст вологи до 1,5% (І клас) і 4-6% (II клас) добрива. Залишок на ситі часточок 0,25 мм становить не більш як 45%.

Доломітове борошно.Містить не менш як 80% СаСO₃ і МgСO₃. Вміст вологи — до 12%.

Дефекат— відходи виробництва цукрових заводів сірого ко­льору. Вміст СаС0₃ не менш як 75%, органічних речовин — до 10, азоту — 0,2-0,5, 0,4-0,7 фосфору, 0,1-0,8% калію, мала кількість міді, мангану, бору, кобальту. Дефекат використовують після його провітрювання.

Зола сланців.У пиловидній золі вміст СаСO₃ становить 72-82%, у циклонній — 93-103, камерній — 99-105%, вміст вологи — не більш як 0,5%. Розмір пилуватих часточок 0,01-0,06 мм. Насип­на маса 900-1300 кг/м³. Зола містить: бору — 20-115 мг/кг, міді — 43-77, мангану — 700-1025, молібдену — 30-95 мг/кг, а також кобальт і цинк.

Для внесення сланцевої золи використовують прямоточну технологію: завод — склад — авторозкидач — поле або завод — склад — причіпний розкидач — поле, або інші агрегати.

Технологічні схеми транспортування пилуватих вапнякових матеріалів такі: прямоточна (транспортування залізничним транс­портом, завантаження автотранспорту, транспортування, заван­таження агрегату для внесення, внесення) і перевантажувальна (транспортування залізничним транспортом, перевантаження на склад, зберігання на складі, завантаження в автотранспорт, пе­ревезення, завантаження агрегату для внесення, внесення).

Технологічні схеми завезення і внесення місцевих пилуватих вапнякових матеріалів: прямоточна (завантаження в автотранс­порт, перевезення, навантаження в агрегат для внесення, вне­сення) і перевантажувальна (завантаження в автотранспорт, пе­ревезення, буртування, навантаження в агрегат для внесення, внесення).

Приріст урожаю від вапнування зерна озимої пшениці становить 2,1-4,2 ц/га, кукурудзи — 4,7-8, гороху — 3,6-4,5, ячменю — 1,2-2,7, коренеплодів цукрових буряків — 24-47 ц/га.

Гіпсування ґрунтів

Хімічна меліорація солонцевих ґрунтів полягає у донасиченні ґрунтового вбирного комплексу кальцієм за рахунок витіснення натрію. Витіснення увібраного натрію та нейтралізація лужності Досягається внесенням гіпсу:

[ГВК] СаS0_4- → [ГВК]^{Са 2+} + Na₂SO₄

Na₂СO₃ + СаSO₄ → Na₂SO₄ + СаСO₃.

Ефективність гіпсу залежить від зволоження ґрунтів. При ви­паданні опадів менш як 450 мм треба проводити зрошення для промивання сульфату натрію.

Норму гіпсу визначають з урахуванням вмісту активного на­трію за формулою

Н = 0,86(Na — 0,1 Е) hd,

де Н — норма гіпсу (СаSO₄ · 2Н₂O) т/га;

Na — вміст увібраного натрію у типових солонцях, мг-екв/100 г ґрунту;

Е — ємність вбирання, мг-екв/100 г ґрунту;

h — глибина меліорованого шару ґрунту, см;

d — об'ємна маса ґрунту, г/см³.

Меліоранти краще вносити на паровому полі під просапні куль­тури, що сприяє кращому їх перемішуванню з ґрунтом. На солон­цюватих ґрунтах меліоранти вносять під оранку, на мілких стовп­частих і кіркових солонцях першу половину норми меліоранта вносять під оранку, а другу — під культивацію на глибокостовпчас-тих солонцях спочатку вносять 3/4, а потім 1/3 норми меліоранта.

Ефективне поліпшення солонцюватих ґрунтів і солонцях можливе при комплексному застосуванні агрономічних і мелі­оративних засобів (гіпсування, внесення органічних і мінераль­них добрив, меліоративна оранка, травосіяння, дренування, фітомеліорація). Для хімічної меліорації содових і содово-суль­фатних солонців використовують кислування.

В умовах зрошення гіпс вносять одноразово з поливною во­дою, що дає можливість зменшити норму гіпсу на 30%, досягти більш рівномірного розподілу його по поверхні поля.

Для хімічної меліорації використовують гіпс, фосфогіпс, суль­фат заліза, сірчану кислоту та ін.

Гіпс СаS0₄ · 2Н₂0.Вміст гіпсу не менш як 70%, вологи — не більше як 5%.

Фосфогіпс.Містить 80-92% СаSO₄ · 2Н₂0, фосфорної кисло­ти — 1-2% Р₂O₅, вміст вологи — до 6% (І сорт) і до 20% (II сорт).

Фосфогіпс може містити значні домішки кадмію, фтору і інші домішки.

Гіпсування проводять згідно з проектно-кошторисною доку­ментацією за прямоточною або перевантажувальною техноло­гією. Від гіпсування врожай зерна озимої пшениці на чорнозе­мах підвищується на 3,8 ц/га, рису на чорноземах і каштанових ґрунтах — на 23-37,5, кількість зеленої маси люцерни — на 100— 150 ц/га.

Контрольні запитання

1. Технологія внесення вапнякових матеріалів при вапнуванні ґрунтів.

2. За якими показниками характеризують вапнякові матеріали?

3. Яке значення має гіпсування ґрунтів?

4. Технологія гіпсування ґрунтів.

МІНЕРАЛЬНІ ДОБРИВА

Уперше в 1830 р. в Європу було завезено чилійську селітру. Суперфосфат почали виробляти у 1843 р., а калійні добрива — у 1861 р. Перші промислові азотні добрива було одержано у 1902 р.

За вмістом елементів живлення мінеральні добрива поділя­ють на однокомпонентні й комплексні. Однокомпонентними на­зиваються добрива, до складу яких входить один з головних елементів живлення — азот, фосфор або калій. Відповідно ці доб­рива називаються азотними, фосфорними або калійними. Ком­плексні добрива містять два або більше необхідних для рослин елементів живлення і бувають подвійними (амофос, калієва се­літра та ін.) і потрійними (нітрофоски, нітроамофоски).

Залежно від вмісту елементів живлення всі однокомпонентні добрива поділяють на прості — з вмістом головного елемента живлення до 20-25% (простий суперфосфат, натрієва селітра тощо) і концентровані — з підвищеним вмістом головного еле­мента живлення. До концентрованих добрив відносять азотні, фосфорні і калійні, що містять 30% і більше діючої речовини.

Комплексні добрива за способом виготовлення поділяють на складні, складно-змішані і змішані. Складні добрива добувають в єдиному технологічному процесі при хімічній взаємодії вихід­них компонентів. До них належить амофос, нітрофоска та ін.

Складно-змішані добрива виготовляють змішуванням готових продуктів (добрив) з введенням у суміш рідких і газоподібних речовин.

Змішаними називають добрива, які складаються з механічних сумішей простих або складних добрив.

За агрегатним складом мінеральні добрива поділяють на рідкі і тверді. Рідкі добрива, в свою чергу, поділяють на зріджені гази, розчини і суспензії. Тверді добрива випускають гранульованими і порошкоподібними. Порошкоподібні добрива мають розмір ча­сточок менше як 1 мм, кристалічні — розмір кристалів > 0,5 мм, гранульовані з розміром гранул 1-6 мм.

Азотні добрива

Сировиною для виробництва азотних добрив є азот, аміак, азотна кислота. Азотні добрива виробляють у твердому й рідко­му стані. Тверді азотні добрива мають кристалічну будову, біль­шість з них гранульовані. Азотні добрива добре розчинні у воді.

На основі сечовини (карбаміду) виготовляють повільнодіючі сечовино-формальдегідні добрива.

Залежно від сполук, в яких міститься азот, азотні добрива бувають амідні (NH₂) аміачні (NН₃),амонійні (NH₄⁺), нітратні (NO₃^-), амонійно-нітратні (NH₄⁺, NO₃^-), змішані (NH₄⁺, NO₃^-, NH₂). До амі­ачних добрив належать аміак рідкий та водний; до амонійних — сульфат амонію, хлорид амонію; до нітратних — селітра кальціє­ва і селітра натрієва; до амонійно-нітратних — селітра аміачна; до амідних — сечовина, ціанамід кальцію; до змішаних — вод­ний розчин аміачної селітри і сечовини (КАС).

Селітра аміачна NН₄NO₃.Добувають при взаємодії аміаку з азотною кислотою. Масова частка азоту становить 32-35%. Доб­риво розчинне у воді, білого кольору, гігроскопічне, гранульова­не. Гранули розміром 1- 4 мм становлять не менш як 95%. Для зменшення гігроскопічності і надання кращих фізичних властиво­стей до селітри добавляють диспергатори, сульфат амонію, фос­форитне борошно та інші матеріали. Вміст вологи — не більш як 0,3%. При неправильному зберіганні сильно злежується, вибухо-і пожежонебезпечне. Транспортується у поліетиленових мішках.

Аміачну селітру вважають фізіологічне кислим добривом. При внесенні в ґрунт селітра в ґрунтовому розчині дисоціює на іон амонію і іон нітратів. Амонійний азот поглинається рослинами, мікроорганізмами та ґрунтовим вбирним комплексом. Поглинан­ня іонів NH₄⁺ ґрунтовим вбирним комплексом сприяє його закріп­ленню в ґрунті. Внаслідок обмінних реакцій іони NH₄⁺ ґрунтового вбирного комплексу стають доступними для рослин. Амонійний азот може необмінно поглинатись мінералами ґрунту. Нітратний іон не поглинається вбирним комплексом. Він залишається у ґрунтовому розчині.

Рослини добре поглинають амонійний і нітратний азот. Ніт­ратні іони ґрунтом не поглинаються, тому вони переміщуються по профілю ґрунту, внаслідок чого можливі великі втрати їх у результаті вимивання з орного шару. Вимивання нітратного азо­ту спостерігається на ґрунтах легкого гранулометричного скла­ду, при значній кількості опадів, неправильних поливах та нера­ціональному використанні високих доз добрив. На ґрунтах з кислою реакцією внесення аміачної селітри зумовлює підвищен­ня кислої реакції ґрунту внаслідок накопичення азотної кислоти. На насичених основами ґрунтах завдяки утворенню кальцієвої селітри кислотність ґрунту не підвищується.

У ґрунті азот аміачної селітри під впливом мікробіологічних процесів зазнає значних перетворень. Так, амонійний азот пе­ретворюється на нітратний, нітритний і вільний азот, який може звітрюватись в атмосферу.

Одночасно з описаними вище основними процесами взає­модії аміачної селітри з ґрунтом при вирощуванні рослин відбу­вається засвоєння ними амонійного та нітратного азоту. Від кількості засвоєного азоту рослинами залежать вміст поглинуто­го азоту ґрунтом та його втрати.

При внесенні високих норм аміачної селітри з метою ліквідації її фізіологічної кислотності треба частіше проводити вапнування. Аміачну селітру застосовують для підживлення, припосівного й основного внесення. Від внесення, аміачної селітри приріст зер­на становить 4-5 т, коренеплодів цукрових буряків — 25-30, бульб картоплі — 12-18, овочів — 15 т.

Сечовина (карбамід) СО(NН₂)₂. Масова частка азоту ста­новить 46%. Сечовина — найбільш концентроване тверде орган­ічне добриво промислового виробництва. Білого кольору, добре розчинна у воді та добре розсівається, майже не злежується. Фізичні властивості гранульованої сечовини кращі, ніж аміачної селітри. Вміст гранул розміром 1-3 мм повинен становити не менш як 90%. Вміст біурету (СОNН₂)₂ — NН не більш як 1,4% тому, що такий вміст його для рослин не шкідливий. Вартість одиниці азоту у сечовині дорівнює вартості азоту в аміачній селітрі або дещо нижча за неї. Високий вміст азоту і низька його вартість сприяють розширенню виробництва і застосуванню сечовини у сільському господарстві. Транспортується сечовина у поліетиле­нових мішках або навалом.

Сечовину використовують як основне добриво, вносять в ряд­ки, застосовують для підживлення, у тваринництві і для боротьби з хворобами, наприклад проти парші у садах та раку картоплі. Оскільки сечовина у високих концентраціях (20-30%-і розчини) не спричинює опіків листя, її широко використовують для поза­кореневого підживлення озимої пшениці та кукурудзи.

Гідроліз сечовини у ґрунті відбувається швидко. У ґрунтах багатих на органічну речовину він закінчується за 2-3 доби. При внесенні у ґрунт сечовина під впливом ферменту уреази пере­творюється на карбонат амонію, який розкладається на NН₃, Н₂O і СO₂. Тому можливі великі втрати азоту внаслідок звітрювання, особливо на луках і пасовищах. При поверхневому внесенні її потрібно одразу заробляти в ґрунт.

Підвищена температура і сухість ґрунту сприяють збільшен­ню втрат азоту сечовини. Значні втрати його спостерігаються на карбонатних і кислих ґрунтах. Органічні рештки також сприяють збільшенню втрат азоту. При зароблянні на глибину більш як 5 см втрат азоту за рахунок звітрювання практично не буває.

Якщо аміак не втрачається з ґрунту, то перетворюється на азотну кислоту. На насичених основами ґрунтах внаслідок розк­ладання сечовини утворюється кальцієва селітра. В місцях вне­сення сечовини не утворюються ділянки з підвищеним осмотич­ним тиском і кислотний залишок.

Сечовина може поглинатись ґрунтом у вигляді цілої молеку­ли через водневий зв'язок. Рослини засвоюють також сечови­ну у вигляді цілої молекули через коріння і листя. У коренях час­тина сечовини перетворюється на амінокислоти та аміди, а частина транспортується у надземні органи, де швидко вклю­чається у цикл перетворення азоту.

За ефективністю для більшості сільськогосподарських куль­тур сечовина при основному внесенні не поступається аміачній селітрі, крім цукрових буряків, де аміачна селітра має значні пе­реваги. Для удобрення рису сечовина є найкращим добривом (табл. 26).

Таблиця 26