Повышение эффективности применения минеральных удобрений
Агрохимической службой края ежегодно обследуется свыше 600 тыс. га пашни на содержание нитратного азота. Большая часть пашни характеризуется дефицитом азота. Так, за период с 2006 по 2012 год обеспеченность нитратным азотом на 60-80% обследованной пашни была низкой - менее 12 мг/кг почвы (табл. 5.13). Содержание нитратного азота является лимитирующим фактором почвенного плодородия во всех районах края. Одно из основных назначений парового поля - это накопление доступных форм азотного питания. Поля, на которых соблюдается технология парованиия, с этой задачей справляются. Нарушение технологий парования обуславливает низкое содержание нитратного азота в почве, что приводит к негативным технологическим и экономическим последствиям.
Таблица 5.13 - Почвенная диагностика на содержание нитратного азота
| Год | Обследовано, тыс. га | Площадь с нитратным азотом менее 12 мг/кг | |
| тыс. га | % | ||
| 616,8 | 476,3 | 77,2 | |
| 558,9 | 359,8 | 64,4 | |
| 685,6 | 425,5 | 66,0 | |
| 649,7 | 437,0 | 67,3 | |
| 466,2 | 312,6 | 67,1 |
Большинство сельских товаропроизводителей ведут земледелие на фоне естественного почвенного плодородия, т.е. практически без применения минеральных и органических удобрений, а также других средств химизации, способных повышать плодородие почв. Основным резервом плодородия здесь являются паровые поля, пласт многолетних трав и залежные участки.
Отсутствие минеральных и органических удобрений, структура посевных площадей, ориентированная в основном на выращивание монокультур, а также ряд других факторов являются причиной отрицательного баланса питательных веществ в почвах пашни, что ведёт к снижению почвенного плодородия. Ежегодно сельскохозяйственные товаропроизводители края вносят около 35-37 тыс. тонн действующего вещества минеральных удобрений и около 1млн. тонн органических удобрений. Для достижения бездефицитного баланса питательных веществ требуется внесение около 50-55 тыс. тонн действующего вещества минеральных удобрений, для прекращения процессов снижения содержания гумуса в почвах необходимо резко увеличить внесение органических удобрений, в т.ч. соломы, сидератов и т.д.
Эффективность минеральных удобрений зависит от ряда факторов: влагообеспеченности полей, температурного режима, системы обработки полей и т.д. Засорённость посевов приводит к непроизводительным потерям элементов питания (табл. 5.14), поэтому применение удобрений следует сопровождать мероприятиями по защите посевов от сорняков (табл. 5.15).
Таблица 5.14- Вынос питательных веществ сорными растениями при различной засоренности посевов сельскохозяйственных культур, кг/га
| Культура | Вынос NPK при степени засоренности | ||
| слабой | средней | сильной | |
| Средняя по всем культурам | 12,8 | 41,3 | 186,7 |
| В том числе: зерновые колосовые | 12,7 | 41,1 | 158,9 |
| кукуруза на зерно | 8,9 | 62,1 | 109,4 |
| картофель | 10,9 | 40,5 | 116,8 |
| сахарная свекла | 17,4 | 59,8 | 191,7 |
| лен-долгунец | 28,1 | 78,6 | 234,2 |
Таблица 5.15 - Эффективность применения минеральных удобрений на посевах с различной засоренностью
| Культуры | Снижение прибавки урожая (%) от внесения минеральных удобрений на посевах с различным уровнем засоренности | ||
| слабая | средняя | сильная | |
| зерновые | 3,4 | 6,4 | 12,0 |
| сахарная свекла | 14,6 | 29,2 | 58,4 |
| картофель | 13,3 | 26,6 | 53,2 |
| овощные | 21,3 | 42,6 | 85,2 |
| плодовые и ягодные | 4,2 | 8,4 | 16,8 |
До недавнего времени считалось, что растения используют до 80% азота удобрений. Коэффициент использования азота растениями определяли разностным методом (по разнице в выносе азота с урожаем при внесении азота и без внесения) и выражали в процентах от внесенного количества удобрения. Применение в агрохимических исследованиях метода меченых атомов позволило установить, что в полевых условиях растения усваивают непосредственно из удобрений только 30–50% азота. Однако при внесении азотных удобрений усиливается минерализация почвенного азота и усвоение его растениями. Коэффициенты использования азота различных форм азотных удобрений существенно не различаются. Превращение азота в органическую форму резко возрастает при запашке в почву органического вещества с низким содержанием азота. Закрепившийся азот медленно минерализуется и слабо усваивается растениями.
Потери азота при денитрификации нитратов, образующихся при нитрификации аммонийного азота почвы и аммонийных азотных удобрений и мочевины, а также из нитратных азотных удобрений, весьма существенны. Потери азота удобрений резко возрастают в парующей почве и достигают 50%. Наиболее интенсивно газообразные потери азота в ходе биологической и косвенной денитрификации происходят в первые 20 дней после внесения азотных удобрений и в условиях ограниченного биологического поглощения в почве. С увеличением доз азотных удобрений потери возрастают. Потери азота удобрений за счет вымывания нитратов на тяжелых по гранулометрическому составу почвах незначительны, а на легких дренированных почвах с промывным режимом увлажнения могут составлять существенные величины. Большие потери за счет улетучивания аммиака наблюдаются при нарушении технологии внесения аммиачных форм жидких азотных удобрений, а также при поверхностном внесении и несвоевременной заделке мочевины на карбонатных и щелочных почвах.
Под влиянием азотных удобрений усиливается минерализация органического вещества и возрастают не только усвоение растениями почвенного азота, но и его потери. Потери азота удобрений могут быть снижены за счет усиления иммобилизации или торможения минерализации органического вещества почв путем внесения органических удобрений, в том числе соломы, проведения агротехнических почвозащитных и природоохранных мероприятий, выращивания пожнивных и промежуточных культур, возделывания трав, использования зеленого удобрения.
Фосфорные удобрения в своем прямом действии используются растениями только на 10–25% в зависимости от почвы, гидротермических условий и высеваемой культуры (табл. 5.16). Это связано со слабой способностью передвижения продуктов трансформации удобрения в почве. Эффективность различных фосфорных удобрений в первые годы после их внесения в почву определяется их химическим составом. При длительном взаимодействии с почвой туков все легкорастворимые удобрения примерно одинаковым образом воздействуют на плодородие почвы. Результативность действия труднорастворимых фосфатов зависит от скорости растворения их в почве.
При взаимодействии удобрений с почвой происходит формирование устойчивых минеральных соединений, состав которых зависит от особенностей почвы и влияет на использование растениями элементов питания из почвы (табл. 5.17). В кислых почвах образуются преимущественно фосфаты полуторных окислов, в нейтральных и карбонатных почвах – фосфаты кальция. При внесении фосфорных удобрений в почве увеличивается запас фосфатов, повышается их подвижность, образуются соединения, лучше растворимые в почве и т. д. В чистом виде фосфорные удобрения в Красноярский край фактически не поступают. Дефицит фосфора компенсируется за счет комплексных удобрений, в основном аммофоса и диаммофоса. Эти удобрения хорошо растворимы в воде, мало гигроскопичны, содержат азот и фосфор в хорошо усваиваемой растениями, преимущественно водорастворимой форме. Диаммофос и аммофос вносят в рядки при посеве под все культуры и в подкормку под пропашные и овощные культуры. Эффективность аммофоса выше, чем смеси простых удобрений, при равных дозах азота и фосфора.
Калийные удобрения эффективны на легких песчаных, супесчаных и на торфяных почвах с низким содержанием доступного калия. Важным условием для эффективного применения калийных удобрений является обеспечение растений фосфором и азотом. На почвах, бедных азотом и фосфором, внесение калийных удобрений не даст должного эффекта. На суглинистых и глинистых почвах, содержащих много калия, потребность в нем у культур проявляется при одновременном внесении азотных и фосфорных удобрений. На богатых калием почвах (к таким относятся черноземы) потребность в этом элементе возникает только у калиефильных культур, которым нужно его много (подсолнечник, кукуруза, гречиха и т.д.). На солонцах, которые богаты калием, калийные удобрения эффекта не дают, а их внесение приводит к засолению почв.
Таблица 5.16 - Коэффициенты использования питательных элементов
из удобрений в разные годы
| Вид удобрения | Год действия | Коэффициенты использования, % | ||
| N | Р2O5 | K2O | ||
| Органические удобрения (навоз, компосты, зеленые удобрения) | 20-25 | 10-15 | 30-40 | |
| 10-15 | 5-10 | 15-20 | ||
| 5-10 | 5-10 | 5-10 | ||
| Минеральные удобрения | 50-60 | 15-25 (порошковидные) 25-35 (гранулированные) | 50-60 | |
| 10-15 | 10-15 | |||
| 5-10 | 5-10 |
Примечание: В условиях орошения коэффициенты использования элементов питания возрастают на 20-30%. Минеральные удобрения, внесенные локально при посеве в рядки или при посадке в гнезда, могут использоваться в среднем: азотные – 50-80%, фосфорные — 40-60%, калийные — 50-70%.
Таблица 5.17- Коэффициенты использования питательных элементов из почвы
| Культуры | Р2O5 | K2O |
| Зерновые | При анализе по методу Кирсанова | |
| 5-7 | 7-8 | |
| Пропашные, бобовые травы | 6-8 | 8-10 |
| Зерновые | При анализе по методу Чирикова | |
| 6-8 | 8-9 | |
| Пропашные, бобовые травы | 7-9 | 9-11 |
| Зерновые | При анализе по методу Мачигина | |
| 5-6 | 6-7 | |
| Пропашные, бобовые травы | 6-7 | 7-8 |
Примечание: Растения из почвы усваивают 25% легкогидролизуемого азота и в весенний период до 20% нитратного азота.
Следует помнить, что все агрохимические мероприятия необходимо проводить при соблюдении экологических требований с применением средств защиты растений, а также контролируемой токсикологической обстановки.