Спецвозможности
Агрохимия

Применение удобрений на культуры в севооборотах Лесостепи

14.12.2018
5878
Применение удобрений на культуры в севооборотах Лесостепи фото, иллюстрация

Одним из условий интенсификации и экологизации сельского хозяйства является переход к рациональному применению удобрений в севообороте, что обеспечивает увеличение урожайности культур и качества продукции, способствует сохранению и воспроизводству плодородия почвы, повышает производительность севооборота, экономит затраты на применение удобрений, улучшает экологическое состояние окружающей среды.

 

Рациональная система удобрения обеспечивает оптимальное питание сельскохозяйственных культур в течение вегетации соединениями азота, фосфора и калия. Эффективной в севооборотах является органо-минеральная система. Дозы применения минеральных удобрений на фоне навоза регулируют по уровню обеспечения почвы подвижными формами элементов питания, величиной выноса их культурами, что позволяет уменьшить затраты удобрений на единицу урожая и непроизводительное их использование.
 
Яровые зерновые, зернобобовые и крупяные культуры при органо-минеральной системе удобрения выращивают по последействию удобрений, иногда систему подпитки этих культур дополняют стартовой дозой в количестве, рекомендованном для определенной зоны увлажнения.
 
На урожайность сельскохозяйственных культур в севообороте значительно влияет применение органических удобрений. Навоз в севооборотах вносят под сахарную свеклу, кукурузу на зерно, подсолнечник, черный пар с последующим выращиванием зерновых культур. Доза применения навоза составляет от 20 до 40 т/га, но не менее 7-12 т/га севооборотной площади.

Высокой эффективности при применении навоза достигают на культуре, под которую его непосредственно вносят, а его действие наблюдают на второй, третий и даже седьмой год после внесения.
 
Использование навоза совместно с минеральными веществами повышает эффективность удобрений, способствует росту урожайности и качества продукции, усиливает рециркуляцию элементов питания и углерода в агроэкосистемах, обеспечивает сохранение и воспроизводство плодородия почвы. При выращивании сельскохозяйственных культур агроэкологически обоснованная система удобрения должна обеспечивать уравновешенный баланс органического вещества в почве, учитывая источники ее поступления и величину минерализации гумуса. Установлено, что под зерновыми культурами потери гумуса из-за минерализации составляют 0,5-0,8 т/га, пропашными - 1,5-2, черным паром - 2,2-2,5 т/га. Компенсация потерь гумуса в почве в условиях севооборота происходит благодаря корневым и пожнивным остаткам, зависит от доли многолетних трав в севообороте и доз внесения органических удобрений.
 
В нынешних условиях реформирования аграрного сектора экономики, сопровождающегося резким сокращением количества животноводства, производство и применение навоза составляет менее 2 т/га пашни. Соблюдение рекомендованных доз его внесения возможно лишь при уровне животноводства - не менее одной головы КРС на 1 га пашни. Такие условия хозяйствования поддерживают плодородие почвы и обеспечивают стабильные урожаи сельскохозяйственных культур высокого качества.
 
В условиях резкого дефицита навоза альтернативой ему может быть запахивание зеленой массы пожнивных культур в качестве зеленого удобрения и использование побочной продукции: соломы зерновых культур, стеблей кукурузы на зерно, ботвы сахарной свеклы. Выращивание пожнивных культур на зеленое удобрение (таких как горчица белая, редька масличная) после уборки зерновых культур обеспечивает почву органическим веществом в количестве 30-40 т/га, в процессе минерализации улучшает агрохимические показатели почвы и минеральное питание сельскохозяйственных культур. Пожнивные культуры могут быть рекомендованы для зоны достаточного увлажнения, поскольку в зоне неустойчивого и недостаточного увлажнения в процессе своей вегетации они используют влагу, что существенно уменьшает ее запасы для последующей культуры, что не способствует росту урожая.

Перед севом пожнивных культур, кроме минеральных удобрений (N30P10K30), целесообразно применять солому озимых и яровых зерновых культур. Это ускоряет минерализацию соломы, способствует гумусообразованию и улучшает питательный режим почвы. При неустойчивом и недостаточном увлажнении пожнивные культуры на зеленое удобрение малоэффективны из-за значительного использования влаги основными культурами севооборота в процессе их вегетации, что обедняет запасы почвенной влаги на время посева яровых зерновых. В этих условиях целесообразно запахивать на удобрение многолетние травы после первого укоса. Это обогащает почву азотом и повышает в нем содержание органического вещества. Последействие пласта люцерны на урожайность таких сельскохозяйственных культур, как озимая пшеница, сахарная свекла, кукуруза на зерно, является эффективной в течение трех-четырех лет.

Система удобрения культур в севообороте должна быть оптимизирована с дозами и способами внесения органических и минеральных удобрений.

Одним из способов улучшения азотного питания культур в севообороте является введение в его состав бобовых культур: многолетних трав, эспарцета, люцерны, гороха, сои, нута. Они пополняют почву биологическим азотом, уменьшают минерализацию гумуса, повышают содержание минерального азота в почве. Наличие бобовых культур в десятипольном севообороте повышает количество биологического азота до 10-15 кг/га, в короткоротационном (пяти-четырехпольном) - до 20-25 кг/га севооборотной площади. Поскольку биологический азот обладает пролонгированным действием, то его эффективность наблюдается в последействии под пшеницей озимой, свеклой сахарной, кукурузой на зерно, что позволяет уменьшить дозу применения азотных удобрений под эти культуры на 10–15%.

В 10-польном севообороте доля бобовых культур должна составлять 20%, короткоротационном - 20-25%, а количество биологического азота - 12-18 кг/га. Это положительно влияет на баланс азота в севообороте и использование соединений минерального азота растениями. Дозы азотных удобрений под пшеницу озимую, сахарную свеклу следует дифференцировать в зависимости от звеньев севооборотов.

При достаточном увлажнении на Уладово-Люлинецкой ГСС в звене с горохом, клевером красным оптимальной дозой под пшеницу озимую определено N60, звене с кукурузой на силос, овсяницей, ячменем - N80, при насыщении зерновыми культурами севооборота с учетом высокой производительности интенсивных сортов доза применения азота может достигать N100. На черноземах типичных вищелоченных Уладово- Люлинецкой ГСС при насыщении севооборота бобовыми - до 20% (клевер - 10%, горох - 10%) урожайность зерна озимой пшеницы на фоне внесения средней дозы удобрений (N60P60K60) колебалась в пределах 5–7 т/га.
 
Эффективность подкормки озимых зерновых азотными удобрениями прослеживают во всех зонах Лесостепи Украины, самая высокая она - при дозе N40-60, и урожайность зерна возрастает на 0,5-1,5 т/га. Если весной наблюдают температуру воздуха выше средних многолетних показателей, то подкормки целесообразно проводить по мерзлоталой почве, что способствует быстрому восстановлению вегетации и весеннему кущению культуры.
 
При наличии черных и ранних занятых паров в севообороте в почве на время сева накапливается такое количество минерального азота, которая может сформировать урожайность зерна озимой пшеницы на уровне 4-5 т/га. В таких севооборотах как основное удобрение озимой пшеницы рекомендуется применять фосфорные и калийные удобрения; азотные - в подкормки. В исследованиях на черноземе оподзоленном (Верхняцкая ГСС) в среднем за 2006-2010 гг. урожайность зерна озимой пшеницы после гороха составила 5,48 т/га, веко-овсяной смеси на сено - 5,39, кукурузы на силос - 4,79, чистого пара - 5,81 т/га. В самый благоприятный 2008 год урожайность зерна пшеницы в звене с вико-овсом составила 7,21 т/га, горохом - 7,76, кукурузой на силос - 6,61, с чистым паром - 8,03 т/га; в неблагоприятный 2007 г. - соответственно, 3,70; 3,61; 2,93 и 4,79 т/га.

При размещении сахарной свеклы в звеньях с бобовыми дозу применения азотных удобрений можно уменьшить на минеральном фоне удобрения на 10-15%, на навозе - на 20-25%. Запахивание на удобрение пожнивных остатков и побочной продукции улучшает баланс гумуса и питательных веществ в почве, обогащает его соединениями подвижного фосфора и калия, повышает урожайность сахарной свеклы, ячменя ярового, пшеницы озимой. В короткоротационных севооборотах на Хмельницкой ГСС урожайность корнеплодов сахарной свеклы в среднем за 2007-2010 гг. на фоне 30 т навоза + N90P80K90 в звене ячмень - клевер составила 62,8 т/га; пшеница яровая - горох - 56,7; пшеница яровая - кукуруза с подсевом сои - 53,7, пшеница яровая - гречиха - 51,9, гречиха - ячмень - 51,4, гречиха - горох - 59,8 т/га. Самый высокий сбор сахара определен в звеньях с клевером и горохом - 10,6 т/га, тогда как в звене пшеница яровая - гречиха— 8,6 т/га.

Фосфорные удобрения в системе питания сельскохозяйственных культур применяют с учетом уровня внесения в почву фосфора, при повышенном и высоком уровне обеспечения доза фосфорных удобрений может составлять 20-30 кг/га д. в. за ротацию севооборота при среднем — 40–60 кг/га д. в.

Самым эффективным применение фосфорных удобрений определено в условиях Лесостепи Украины, особенно в зоне неустойчивого и недостаточного увлажнения. При насыщении севооборота пропашными культурами от 30 до 50% использование фосфора сельскохозяйственными культурами значительно возрастает. Это наблюдается в Левобережной части Лесостепи, где почвы имеютболее высокую обеспеченность подвижным калием и меньшую - подвижным фосфором. Фосфорные удобрения - как простые, так и сложные - нужно вносить под зяблевую обработку почвы, в случае их использования под весеннюю культивацию почвы наблюдают меньшую подвижность фосфора и его доступность растениям, поскольку удобрения сконцентрированы в слое 0-10 см. При зяблевой обработке почвы в слое 10-20 см под сахарную свеклу, кукурузу на зерно, подсолнечник применение фосфора должно составлять 90 кг/га, при высоком обеспечении почвы - 60 кг/га, под зерновые культуры, сою — 60–90 кг/га.

Мониторинговые наблюдения, проведенные по содержанию обменного калия в зоне неустойчивого увлажнения, показывают его снижение, что обусловлено высокой концентрацией подсолнечника в севообороте (до 20%) и кукурузы на зерно. Поэтому калийные удобрения положительно влияют на производительность культур. Их эффективность повышается на почвах с низким и средним содержанием подвижного калия, что характерно для Правобережной Лесостепи Украины. В этих условиях интенсивность баланса калия в севообороте должна составлять не менее 90%, а система удобрения - учитывать насыщение севооборота пропашными культурами, особенно кукурузой на зерно и подсолнечником. Дозы применения калия под сахарную свеклу, кукурузу на зерно могут достигать в Правобережной Лесостепи Украины 90-110 кг/га, под зерновые культуры - 60-80 кг/га, в условиях Левобережной Лесостепи - соответственно 60-90 и 40–60 кг/га.

Система удобрения в зерно-травяном, пропашном, зерно-пропашном, зерновом севооборотах базируется на применении высоких доз удобрений под пропашные культуры (сахарная свекла, кукуруза на зерно) N120-150P90-110K110-130 или 40 т/га навоза + N90P110K130, что зависит от уровня плодородия почвы и обеспечения его элементами питания.

При введении в зерно-пропашные севообороты рапса, насыщение которого достигает 10-20%, система удобрения должна содержать серу, которая улучшает рост крестоцветных и последующих культур севооборота, уравновешивает процессы аммонификации и нитрификации в почве.
 
Планируя систему удобрения, следует учесть насыщение севооборота пропашными и зерновыми культурами, поскольку это влияет на минерализацию органического вещества и формирование микробиологического состояния почвы. В зерно-травяно-пропашных 10-польных севооборотах допустимое насыщение пропашными составляет 40%, зерновыми - 50%, многолетними травами - 10%. При увеличении доли пропашных культур до 50%, зерновых - до 50% наблюдают снижение урожайности озимой пшеницы, сахарной свеклы, что является следствием роста дефицита влаги и снижения эффективности удобрений.
 
В современных технологиях микроудобрения вносят во внекорневые подкормки сельскохозяйственных культур. Это позволяет предотвратить адсорбцию микроэлементов почвой, обеспечивает их высокую доступность растениям и способствует повышению производительности сельхозкультур.
 
Использование регуляторов роста для обработки семян ускоряет развитие корневой системы, усиливает морозо- и засухоустойчивость растений, их устойчивость к болезням и вредителям. Под влиянием регуляторов роста в растениеводческой продукции снижается содержание нитратов и тяжелых металлов. Поэтому наряду с минеральными удобрениями нужно широко применять микробиологические препараты по инокуляции семян, что повышает интенсивность азотфиксации, растворимость и доступность фосфатов почвы, улучшает иммунитет растений.

Система удобрения влияет на производительность севооборота. При неустойчивом увлажнении на черноземе выщелоченном при применении 8,3 т/га навоза и по 43,3 кг/га каждого из макроэлементов производительность шестипольного плодосменного севооборота составила 7,96 т к.ед./га, при запашке на удобрение побочной продукции всех культур севооборота и минеральных удобрений - 7,47, на контроле без удобрений - 5,54; зерно-пропашного севооборота при органо-минеральной системе - 7,72, на контроле без удобрений - 5,68 т к. ед./га. При применении только минеральной системы удобрения (по 43,3 кг/га азота, фосфора и калия) производительность плодосменного севооборота уменьшилась по сравнению с органо-минеральной системой удобрения на 0,9 т к.ед./га и составила 6,86 т к.ед./га.

При недостаточном увлажнении на черноземе типичном слабосолонцоватом при применении 6,25 т/га навоза + N33,8P45K33,8 производительность четырехпольного севооборота составила 6,7 т к.ед./га, зерно-пропашного с долей пропашных 50% - 6,82, зерно-пропашного с долей пропашных 25% — 5,25 т к.ед./га.
 
При достаточном увлажнении на черноземе типичном выщелоченном при внесении N46P51K59 производительность плодосменного десятипольного севооборота составила 8,54 т к.ед./га, севооборота без бобовых культур (где клевер был заменен овсяницей луговой) - 7,86, тогда как при применение 12 т/га навоза + N67P75K90 — соответственно, 9,32 и 9,27 т к.ед./га.
 
Интенсивная обработка черноземных почв очень усиливает минерализацию органического вещества и иммобилизацию минерального азота, в результате чего происходит дегумификация пахотного слоя, значительное уменьшение содержания гумуса и валового азота. Поэтому при интенсификации земледелия, несмотря на увеличение доз применения минеральных и органических удобрений, обработка почвы в вопросе оптимизации ее питательного режима не утратила своей актуальности. Особого внимания заслуживает минимальная или дифференцированная ее обработка. В севооборотах мелкая плоскорезная обработка должна чередоваться с отвальной вспашкой, что способствует перераспределению питательных веществ в почве и делает их доступными для растений. При переходе на мелкую плоскорезную обработку органические удобрения быстро минерализуются, что улучшает питательный режим почвы. В то же время фосфорные и калийные удобрения концентрируются в верхнем слое почвы и благодаря быстрому высушиванию верхнего слоя становятся менее доступными растениям. Поэтому на почвах с низким и средним уровнем обеспечения подвижным фосфором доза внесения фосфорных удобрений должна быть увеличена на 10–15%.

При длительной безотвальной обработке почвы применение минеральных удобрений в севообороте сопровождает накопления подвижного фосфора и калия в верхнем (0-10 см) слое почвы и уменьшение их содержания в нижних слоях. Концентрация питательных веществ в верхнем слое почвы не способствует проникновению корневой системы вглубь почвенного профиля, что затрудняет использование влаги и элементов питания из нижних слоев почвы.

Подвижность и доступность элементов питания растениям значительно зависит от погодных условий. При недостаточном увлажнении в условиях Веселоподольской ГСС применение на черноземе типичном слабосолонцеватом 25 т/га навоза + N90P120K90 и проведении мелкой обработки уменьшало содержание подвижного фосфора в слоях 0-10 см и 0-30 см по сравнению с отвальной вспашкой на 10-15%, что обусловлено слабой минерализацией навоза и недостаточным высвобождением подвижного фосфора в почву.
 
При достаточном увлажнении в условиях Уладово-Люлинецкой ГСС на черноземе типичном выщелоченном применение органо-минеральной системы удобрения под сахарную свеклу в звене с кукурузой на силос и проведении мелкой обработки почвы на 12-14 см уменьшило содержание минерального азота в почве на 10-15% по сравнению с пахотой и привело к снижению урожайности корнеплодов.

 

При использовании мелкой плоскорезной обработки уменьшается перемешивание верхних слоев почвы с нижними, богатыми кальцием и магнием, что вызывает рост ее кислотности. Впрочем органические и минеральные удобрения вносят в верхний слой почвы, а для более глубокой их заделки следует применять чизель, который будет способствовать оптимальному перераспределению удобрений и использованию элементов питания растениями.
 
Поверхностная обработка увеличивает запасы влаги в верхних слоях почвы в начале вегетации, что затягивает сроки сева на 7-10 дней, а в более поздние сроки высева с уменьшением влажности почвы снижается доступность элементов питания растениям. При проведении систематической безотвальной обработки в почве усиливаются процессы иммобилизации, происходит восстановление органического вещества, что приводит к ухудшению азотного режима.
 
В современных условиях ведения земледелия все чаще совершают нулевую обработку или прямой посев в предварительно необработанную почву с системой no-till. Система удобрения культур в севообороте при такой обработке является эффективной, поскольку его применение проводят сеялками прямого посева с одновременным применением удобрений. Это уменьшает переход фосфорных удобрений в труднодоступные соединения, адсорбцию калия почвой и иммобилизацию азота почвенной микрофлорой. Дозы применения удобрений под сельскохозяйственных культуры в этих условиях можно уменьшить на 15-25% в зависимости от уровня плодородия почвы.
 
Главным недостатком и предостережением системы no-till является снижение температуры почвы весной, вызванное нахождением на ее поверхности большого количества пожнивных остатков. В этих условиях органогенез полевых культур смещается на более поздние сроки, что требует усиления фосфатного питания растений и изменения сроков сева яровых культур. Из-за переувлажнения пахотного слоя и слабого дренажа наблюдают снижение биологической активности. Выращивание сельскохозяйственных культур по системе no-till нуждается в улучшении азотного питания растений путем увеличения дозы внесения азотных удобрений на 25-30 кг/га. При нулевой обработке ухудшаются физико-химические свойства почвы, что требует проведения поддерживающих мелиоративных мероприятий.

 

Я. Цвей, д-р с.-х. наук, профессор, Институт биоэнергетических культур и сахарной свеклы

Журнал «Пропозиція», № 11, 2017 г.

Ключевые слова: удобрения

Интервью
  Органическое земледелие в сочетании с пчелоопылением - новый перспективный тренд в сельском хозяйстве. Не отстают от мировых тенденций и украинские аграрии. Компания “Агроинвест Холдинг” рискнула и запустила пилотный проект по... Подробнее
Сейчас идет горячее обсуждение законопроекта об обороте сельскохозяйственных земель. Сегодня по этому поводу соберется комитет ВР по вопросам аграрной и земельной политики. Накануне мы пообщались с секретарем комитета Иваном Чайкивским,... Подробнее

1
0