Спецможливості
Технології

Використання біомаси культур для живлення ґрунту

28.07.2021
3910
Використання біомаси культур для живлення ґрунту фото, ілюстрація

Врожайність, отримана з 1 га зібраних площ, за вирощування у цілому зернових і зернобобових становить 48,2 ц/га. А щодо, зокрема, пшениці (озима і яра) врожайність у середньому по Україні нижча на 5,7 ц/га, або ж 11,8%. Рівень продуктивності кукурудзи на зерно по регіонах коливається в досить широкому діапазоні — від 51,9 ц/га (Степ) до 78,6 (Лісостеп) і досить істотно залежить від зони вирощування, ґрунтово-кліматичних умов та інтенсивності технології, яка складається із системи удобрення, генетичного потенціалу гібрида, системи ЗЗР в умовах підпри­ємств та господарств (табл. 1).

 

Кукурудза за своїми фізіологічними особливостями належить до групи культур, які динамічно засвоюють поживні речовини з ґрунту, а на створення 1 т зерна з відповідною кількістю листостеблової маси потребує в середньому: 24–30 кг N, 10–12 — Р2О5 і 25–30 кг К2О. Окрім основних біогенних елемен­тів, у живленні рослин важливе значення мають сірка, кальцій, магній, залізо, марганець, бор, мідь, цинк. Протягом вегетаційного періоду рослини нерівно­мірно споживають елементи мінерального живлення. Якщо у фазі ВВСН 00–13 кукурудза засвоює їхню незначну кількість, то у фазі ВВСН 51–57 за одну добу споживає 3,2 кг/га N, 0,9 — Р2О5 і 3,4 кг/га К2О. Інтенсивне використання азоту триває до воскової стиглості зерна культури, піки поглинання та особливо критичний його дефіцит настає в період від появи волоті до цвітіння рослин. Фосфор кукурудза поглинає триваліший час і засвоює його рівномірно аж до воскової стиглості зерна. Однак особливо гостра потреба у фосфорному живленні в кукурудзи в початкові фази розвитку, а саме від ВВСН 13–15. Калій культура інтенсивно поглинає у перший період вегетації. У розвитку кукурудзи можна виокремити два важливі періоди живлення і мінерального удобрення головними елементами: період від ВВСН 12–18 до ВВСН 51–57.

Кукурудза має добре розвинену кореневу систему, здатну поглинати поживні речовини з великого об’єму ґрунту. Кращий строк унесення фосфорних і калійних добрив — з осені під основний обробіток, завдяки якому відбувається рівномірний розподіл та формується гомогенний профіль ґрунту з доступним умістом елементів.

Основний обробіток ґрунту має бути диференційований: полицевий і безполицевий. Це може бути як глибока оранка на 28–30 см, мілкий дисковий обробіток після колосових попередників, так і в зонах за достатнього зволоження акумуляційний — глибокий чизельний обробіток на 43–45 см, завдяки якому в осінньо-зимовий період відбуватиметься накопичення продуктивних запасів вологи. Перенесення частини азотних і фосфорних добрив з основного удобрення у припосівне і в підживлення не знижує продуктивності кукурудзи, а, навпаки, забезпечує потрібну їхню кількість у ґрунті для реалізації генетичного потенціалу рослин. Особливо це слід ураховувати в зоні достатнього зволоження з промивним типом водного режиму на ґрунтах легкого гранулометричного складу, де осіннє внесення азотних добрив супроводжується вимиванням їх опадами в глибші горизонти.

В цілому, якщо проаналізувати співвідношення NPK у системі удобрення, то частка азотних добрив становить у середньому 70%. Зростання частки азотних добрив пояснюється зниженням дози внесення органічних добрив до рівня 780 кг/га. Слід зазначити, що в окремих областях норма мінеральних добрив на 1 га становить у середньому 179 кг/га, зокрема: Волинська (194), Чернігівська (182), Львівська, Київська, Чернівецька та Тернопільська (172 кг/га). Система застосування органічних добрив у цих регіонах теж містила показники вище середнього рівня по Україні, зокрема у Волинській 2,4 т/га, Київській — 1,7 та Львівській — 1,4 т/га. Частка фосфорних і калій­них добрив у рази менша, порівняно з азотними, і займає в середньому 16 та 13% відповідно (табл. 2).

Представлені розрахунки не відображають і не містять чітких рекомендацій щодо застосування тієї чи іншої дози добрив, однак подані дані дають змогу розмежовувати особливості та участь кожного біогенного елемента на основі структури та співвідношення (N:P:K, %) для формування рівняння продуктивності та відобразити фізіологічні вимоги культури до умов живлення. Для застосування чітких доз добрив і корегування системи удобрення потрібно враховувати низку чинників, включаючи матеріально-технічну базу конкретного господарства, та проводити детальний агрохімічний аналіз ґрунту.

Рослинні рештки є цінним і незамінним джерелом відтворення органічної речовини в ґрунті, поживним і енергетичним субстратом для мікроорганізмів, ефективним заходом регулювання агрофізичних властивостей, температурного режиму (поверхні), протиерозійним прийомом. І на сьогодні, за дефіциту органічних добрив, є особливо актуальним заходом регулювання поживного режиму ґрунту. Сформований об’єм біомаси кукурудзи є достатнім для регулювання поживного режиму, збереження та відтворення родючості ґрунту.

Надходження біогенних елементів із рослинною продукцією та поверхневими рештками залежить від урожайності основної продукції і посівних площ культури. З нетоварною частиною врожаю пшениці (озима та яра разом) у ґрунт надходило в середньому 143 кг/га біогенних елементів, зокрема 65,3 кг/га азоту, 17 — фосфору та 60,7 кг/га калію. Кількість поживних елементів і частка кожного біогенного елемента: N 46%, Р — 12 та К — 42% в структурі, — залежала від вмісту елементів у біома­сі та рівня врожайності культури. Кількість фосфору, що надходила в ґрунт, була в рази менша порівняно з кількістю азоту та калію. Надходження останніх із рослинною продукцією серед проаналізованих біогенних елементів було на одному рівні, а найбільше серед зон вирощуванням їх надходило в лісостеповій — 72,1 (N) та 68 (К) кг/га. Слід зазначити, що біомаса пшениці є потужним джерелом у рециркуляції елементів живлення, а також альтернативним джерелом органічних добрив.

Залучення біомаси соняшнику в колообіг поживних речовин у системі «ґрунт — рослина» забезпечує в середньому по зонах вирощування надходження азоту 55,9 кг/га та вдвічі більше з біомасою кукурудзи — 91,8 кг/га. Що стосується повернення фосфору, то його надходило в 3 та 2,5 рази менше, порівняно з кількістю азоту, а частка з біомасою соняшнику становила 19,6% та кукурудзи — 12,0%. Особливу увагу слід звернути на надходження калію з біомасою кукурудзи та соняшнику, частка якого у співвідношенні відповідно становила 57 та 75%, у цілому цього було достатньо для відшкодування витрат елемента на формування зерна, кількість якого була відповідно 23,2 та 29,3 кг/га. Оптимальним або наближеним до оптимального співвідношення біогенних елементів, які надходили в ґрунт із заорюванням побічної продукції і поверхневих решток, та винесенням їх з основною продукцією було за вирощування кукурудзи — 60:23:17% та пшениці (озима і яра) 63:22:15% (табл. 2).

Частка винесення біогенних елементів з основною продукцією чітко змінювалася як у межах зони вирощування, так і серед біологічного виду залежно від фізіологічних особливостей живлення рослин. Якщо з побічною продукцією та поверхневими рештками пшениці в ґрунт надходило 46% азоту в співвідношенні елементів — NPK — 46:12:42, то з біомасою соняшнику та кукурудзи — лише 18% (NPK — 18:7:75) та 31% (31:12:57) відповідно. Водночас із основною продукцією соняшнику та кукурудзи рівень винесення азоту у співвідношенні перевищував кількість надходження на 37 і 29%. Тому й формувався від’ємний баланс за азотом, який слід оптимізувати за допомогою застосування мінеральних добрив і враховувати кількість втрат цього елемента з фільтрацією атмосферних вод (15%) та газоподібні втрати (24%). Застосування калійних добрив за вирощування соняшнику та кукурудзи на зерно слід звести практично до рівня винесення калію з основною продукцією, що в середньому становить 23,2 та 29,3 кг/га відповідно (рис.).

Подрібнена й загорнута в ґрунт біомаса під впливом мікроорганізмів, грибів і актиноміцетів розкладається. Швидкість перебігу процесу розкладання залежить від кліматичних умов, типу ґрунту, умов для мікроорганізмів і їхньої чисельності, температури ґрунту й аерації, його фізичних, хімічних і біоло­гічних властивостей. Важливою характеристикою речовини, що легко розкладається (ЛОР), є вміст у ній азоту, а також співвідношення С:N, що впливає на швидкість її розкладання та інтенсивність гуміфікаційних процесів. Оптимальним співвідношенням С:N для біологічного розкладання соломи є 20:1, що характерне для зернобобових (соя), та 30:1 (горох). Істотно ширше співвідношення у зернових колосових — пшениця, ячмінь — 1:80. Мінералізація листостеблової маси кукурудзи за сприятливих умов у перший рік може досягти рівня 50–60%, із коефіцієнтом гумі­фікації 0,15–0,20 та співвідношенням С:N — 50:1. Однак мікроорганізми, які розкладають свіжу органічну масу, споживатимуть із ґрунту розчинні сполуки азоту, зумовлюючи іммобілізацію азоту, допоки співвідношення C:N не буде в межах 20–25:1. Тому для якісного й швидкого розкладання біомаси культури із широким співвідношенням С:N, яка надходить у ґрунт, потрібно застосовувати азотні добрива, мікробно-ферментні препарати для прискорення процесу гуміфікації і мінералізації свіжої біомаси, яку загортають у ґрунт.

 

Н. Борис, канд. с-г. наук, старш. наук. співробітник відділу агроґрунтознавства і ґрунтової мікробіології, ННЦ «Інститут землеробства НААН»

Журнал «Пропозиція», №12, 2019 р.

Інтерв'ю
Враховуючи насиченість ринку сучасною багатофункціональною технікою, завоювати позиції лідера продажів доволі не просто. Пропонований продукт чи послуга повинні мати власні унікальні технічні рішення, що робить їх особливим та затребуваним... Подробнее
Геннадій Юдін, віце-президент ВГО "Українська горіхова Асоціація"
Горіхівництво за останній час уже встигло стати однією із найбільш скандальних галузей аграрного виробництва. Після всім відомого  розголосу  із «горіховою мафією» цікавість до саджанців та

1
0