Спецможливості
Агрохімія

Удобрення культур у сівозмінах Лісостепу

14.12.2018
3456
Удобрення культур у сівозмінах Лісостепу фото, ілюстрація

Однією з умов інтенсифікації та екологізації сільського господарства є перехід до раціонального застосування добрив у сівозміні, що забезпечує збільшення врожайності культур та якості продукції, сприяє збереженню та відтворенню родючості ґрунту, підвищує продуктивність сівозміни, економить витрати на застосування добрив, покращує екологічний стан довкілля.

 

Раціональна система удобрення забезпечує оптимальне живлення сільськогосподарських культур упродовж вегетації сполуками азоту, фосфору й калію. Найефективнішою у сівозмінах є органо-мінеральна система удобрення. Дози застосування мінеральних добрив на фоні гною регулюють за рівнем забезпечення ґрунту рухомими формами елементів живлення, величиною виносу їх культурами, що дає змогу зменшити витрати добрив на одиницю врожаю і непродуктивне їхнє використання.

Ярі зернові, зернобобові та круп’яні культури за органо-мінеральної системи удобрення вирощують по післядії добрив, інколи систему удобрення цих культур доповнюють стартовою дозою в кількості, рекомендованій для певної зони зволоження.

На урожайність сільськогосподарських культур у сівозміні значно впливає застосування органічних добрив. Гній у сівозмінах вносять під буряки цукрові, кукурудзу на зерно, соняшник, чорний пар з подальшим вирощуванням зернових культур. Доза застосування гною становить від 20 до 40 т/га, але не менше як 7–12 т/га сівозмінної площі.

 

Найвищої ефективності за застосування гною досягають на культурі, під яку його безпосередньо вносять, а його дію спостерігають на другий, третій і навіть сьомий рік після внесення.

Використання гною поєднано з мінеральними добривами підвищує ефективність добрив, сприяє росту врожайності та якості продукції, посилює рециркуляцію елементів живлення та вуглецю в агроекосистемах, забезпечує збереження й відтворення родючості ґрунту. За вирощування сільськогосподарських культур агроекологічно обґрунтована система удобрення має забезпечувати зрівноважений баланс органічної речовини в ґрунті, враховуючи джерела її надходження та величину мінералізації гумусу. Встановлено, що під зерновими культурами втрати гумусу через мінералізацію становлять 0,5–0,8 т/га, просапними — 1,5–2, чорним паром — 2,2–2,5 т/га. Компенсація втрат гумусу в ґрунті в умовах сівозміни відбувається завдяки кореневим і післяжнивним решткам, залежить від частки багаторічних трав у сівозміні та доз внесення органічних добрив.

За нинішніх умов реформування аграрного сектору економіки, що супроводжується різким скороченням кількості тваринництва, виробництво і застосування гною становить менше ніж 2 т/га ріллі. Дотримання рекомендованих доз його внесення можливе лише за кількості тваринництва — не менше як однієї голови ВРХ на 1 га ріллі. Такі умови господарювання підтримують родючість ґрунту й забезпечують стабільні врожаї сільськогосподарських культур високої якості.

За умов різкого дефіциту гною альтернативою йому може бути заорювання зеленої маси післяжнивних культур в якості зеленого добрива та використання на добриво побічної продукції: соломи зернових культур, стебел кукурудзи на зерно, гички буряків цукрових. Вирощування післяжнивних культур на зелене добриво (таких як гірчиця біла, редька олійна) після збирання зернових культур, забезпечує ґрунт органічною речовиною в кількості 30–40 т/ га, яка у процесі мінералізації покращує агрохімічні показники ґрунту та мінеральне живлення сільськогосподарських культур. Післяжнивні культури можуть бути рекомендовані для зони достатнього зволоження, оскільки в зоні нестійкого й недостатнього зволоження в процесі своєї вегетації вони використовують вологу, що істотно зменшує її запаси для послідуючої культури, що не сприяє зростанню врожаю.

Перед сівбою післяжнивних культур, окрім мінеральних добрив (N30P10K30), доцільно застосовувати солому озимих і ярих зернових культур. Це прискорює мінералізацію соломи, сприяє гумусоутворенню та покращує поживний режим ґрунту. За нестійкого й недостатнього зволоження післяжнивні культури на зелене добриво малоефективні через значне використання вологи основними культурами сівозміни в процесі їхньої вегетації, що збіднює запаси ґрунтової вологи на час посіву ярих зернових. За цих умов доцільно заорювати на добриво багаторічні трави після першого укосу. Це збагачує ґрунт азотом та підвищує в ньому вміст органічної речовини. Післядія пласта люцерни на врожайність таких сільськогосподарських культур, як озима пшениця, буряки цукрові, кукурудза на зерно, є ефективною впродовж трьох-чотирьох років.

 

Система удобрення культур у сівозміні має бути оптимізована за дозами та способами внесення органічних і мінеральних добрив.

Одним із способів покращення азотного живлення культур у сівозміні є введення до її складу бобових культур: багаторічних трав, еспарцету, люцерни, гороху, сої, нуту. Вони поповнюють ґрунт біологічним азотом, зменшують мінералізацію гумусу, підвищують вміст мінерального азоту в ґрунті. Наявність бобових культур у десятипільній сівозміні підвищує кількість біологічного азоту до 10–15 кг/га, у короткоротаційній (п’яти-чотирипільній) — до 20–25 кг/га сівозмінної площі. Оскільки біологічний азот має пролонговану дію, то його ефективність спостерігають у післядії під пшеницею озимою, буряками цукровими, кукурудзою на зерно, що дозволяє зменшити дозу застосування азотних добрив під ці культури на 10–15%.

У 10-пільній сівозміні частка бобових культур має становити 20%, короткоротаційної — 20–25%, а кількість біологічного азоту — 12–18 кг/га. Це позитивно впливає на баланс азоту у сівозміні й використання сполук мінерального азоту рослинами. Дози азотних добрив під пшеницю озиму, буряки цукрові потрібно диференціювати залежно від ланок сівозмін.

За достатнього зволоження на Уладово-Люлинецькій ДСС у ланці з горохом, конюшиною червоною оптимальною дозою під пшеницю озиму визначено N60, ланці з кукурудзою на силос, вівсяницею, ячменем — N80, за насичення зерновими культурами сівозміни з урахуванням високої продуктивності інтенсивних сортів доза застосування азоту може досягти до N100. На чорноземах типових вилугуваних Уладово- Люлинецької ДСС за насичення сівозміни бобовими — до 20% (конюшина — 10%, горох — 10%) урожайність зерна пшениці озимої на фоні внесення середньої дози добрив (N60P60K60) коливалась у межах 5–7 т/га.

Ефективність підживлення озимих зернових азотними добривами простежують в усіх зонах Лісостепу України, найвища вона — за дози N40–60, і врожайність зерна зростає на 0,5–1,5 т/га. Якщо навесні спостерігають температуру повітря вище від середніх багаторічних показників, то підживлення доцільно проводити по мерзлоталому ґрунту, що сприяє швидкому відновленню вегетації й весняному кущенню культури.

За наявності чорних і ранніх зайнятих парів у сівозміні в ґрунті на час сівби накопичується така кількість мінерального азоту, яка може сформувати врожайність зерна пшениці озимої на рівні 4–5 т/га. У таких сівозмінах, як основне удобрення пшениці озимої рекомендовано застосовувати фосфорні та калійні добрива; азотні — у підживлення. У дослідженнях на чорноземі опідзоленому (Верхняцька ДСС) в середньому за 2006–2010 рр. урожайність зерна пшениці озимої після гороху становила 5,48 т/га, вико-вівсяної суміші на сіно — 5,39, кукурудзи на силос — 4,79, чистого пару — 5,81 т/га. У найсприятливіший 2008 рік урожайність зерна пшениці в ланці з вико- вівсом становила 7,21 т/га, горохом — 7,76, кукурудзою на силос — 6,61, із чистим паром — 8,03 т/га; у несприятливий 2007 р. — відповідно, 3,70; 3,61; 2,93 та 4,79 т/га.

За розміщення буряків цукрових у ланках із бобовими дозу застосування азотних добрив можна зменшити на мінеральному фоні удобрення на 10–15%, на гною — на 20–25%. Заорювання на добриво післяжнивних решток та побічної продукції покращує баланс гумусу й поживних речовин у ґрунті, збагачує його сполуками рухомого фосфору та калію, що підвищує врожайність буряків цукрових, ячменю ярого, пшениці озимої. У короткоротаційних сівозмінах на Хмельницькій ДСС урожайність коренеплодів буряків цукрових у середньому за 2007–2010 рр. на фоні 30 т гною + N90P80K90 у ланці ячмінь — конюшина становила 62,8 т/га; пшениця яра — горох — 56,7; пшениця яра — кукурудза з підсівом сої — 53,7, пшениця яра — гречка — 51,9, гречка — ячмінь — 51,4, гречка — горох — 59,8 т/га. Найвищий збір цукру визначено у ланках із конюшиною та горохом — 10,6 т/га, тоді як у ланці пшениця яра — гречка — 8,6 т/га.

Фосфорні добрива у системі живлення сільськогосподарських культур застосовують з урахуванням рівня внесення в ґрунт фосфору, за підвищеного й високого рівня забезпечення доза фосфорних добрив може становити 20–30 кг/га д. р. за ротацію сівозміни; за середнього — 40–60 кг/га д. р.

 

Найефективнішим застосування фосфорних добрив визначено в умовах Лісостепу України, особливо в зоні нестійкого й недостатнього зволоження. За насичення сівозміни просапними культурами від 30 до 50% використання фосфору сільськогосподарськими культурами значно зростає. Це спостерігають у Лівобережній частині Лісостепу, де ґрунти мають вищу забезпеченість рухомим калієм і меншу — рухомим фосфором. Фосфорні добрива — як прості, так і складні — потрібно вносити під зяблевий обробіток ґрунту, в разі їхнього використання під весняну культивацію ґрунту спостерігають меншу рухомість фосфору та його доступність рослинам, оскільки добрива сконцентровані в шарі 0–10 см. За зяблевого обробітку ґрунту в шарі 10–20 см під цукрові буряки, кукурудзу на зерно, соняшник застосування фосфору має становити 90 кг/га, за високого забезпечення ґрунту — 60 кг/га, під зернові культури, сою — 60–90 кг/га.

Моніторингові спостереження, які були проведені за вмістом обмінного калію в зоні нестійкого зволоження, показують його зниження, що зумовлено високою концентрацією соняшнику в сівозміні (до 20%) і кукурудзи на зерно. Тому калійні добрива позитивно впливають на продуктивність культур. Їхня ефективність підвищується на ґрунтах із низьким і середнім вмістом рухомого калію, що характерно для Правобережного Лісостепу України. За цих умов інтенсивність балансу калію в сівозміні має становити не менше як 90%, а система удобрення — враховувати насичення сівозміни просапними культурами, особливо кукурудзою на зерно та соняшником. Дози застосування калію під цукрові буряки, кукурудзу на зерно можуть досягати в Правобережному Лісостепу України 90–110 кг/га, під зернові культури — 60–80 кг/га, в умовах Лівобережного Лісостепу — відповідно 60–90 і 40–60 кг/га.

Система удобрення у зерно-трав’яній, просапній, зерно-просапній, зерновій сівозмінах базується на застосуванні високих доз добрив під просапні культури (буряки цукрові, кукурудза на зерно) N120–150P90–110K110–130 або 40 т/га гною + N90P110K130, що залежить від рівня родючості ґрунту та забезпечення його елементами живлення.

За введення у зерно-просапні сівозміни ріпаку, насичення якого досягає 10–20%, система удобрення має містити сірку, яка покращує ріст хрестоцвітих і подальших культур сівозміни, урівноважує процеси амоніфікації та нітрифікації в ґрунті.

Плануючи систему удобрення, слід врахувати насичення сівозміни просапними та зерновими культурами, оскільки це має вплив на мінералізацію органічної речовини й формування мікробіологічного стану ґрунту. У зерно-трав’яно-просапних 10-пільних сівозмінах допустиме насичення просапними становить 40%, зерновими — 50%, багаторічними травами — 10%. За збільшення частки просапних культур до 50%, зернових — до 50% спостерігають зниження врожайності пшениці озимої, буряків цукрових, що є наслідком зростання дефіциту вологи та зниження ефективності добрив.

У сучасних технологіях мікродобрива вносять у позакореневе підживлення сільськогосподарських культур. Це дає змогу запобігти адсорбції мікроелементів ґрунтом, забезпечує їхню високу доступність рослинам і сприяє підвищенню продуктивності сільгоспкультур.

Використання регуляторів росту для обробки насіння прискорює розвиток кореневої системи, посилює морозо- й посухостійкість рослин, їхню стійкість до хвороб і шкідників. Під впливом регуляторів росту в рослинницькій продукції знижується вміст нітратів і важких металів. Тому поряд з мінеральними добривами потрібно широко застосовувати мікробіологічні препарати за інокуляції насіння, що підвищує інтенсивність азотфіксації, розчинність і доступність фосфатів ґрунту, покращує імунітет рослин.

Система удобрення впливає на продуктивність сівозміни. За нестійкого зволоження на чорноземі вилугуваному за застосування 8,3 т/га гною та по 43,3 кг/га кожного з макроелементів продуктивність шестипільної плодозмінної сівозміни становила 7,96 т к.од./га, за заорювання на добриво побічної продукції всіх культур сівозміни й мінеральних добрив — 7,47, на контролі без добрив — 5,54; зерно-просапної сівозміни за органо-мінеральної системи удобрення — 7,72, на контролі без добрив — 5,68 т к. од./га. За застосування лише мінеральної системи удобрення (по 43,3 кг/га азоту, фосфору й калію) продуктивність плодозмінної сівозміни зменшилась порівняно з органо- мінеральною системою удобрення на 0,9 т к.од./га і становила 6,86 т к.од./га.

За недостатнього зволоження на чорноземі типовому слабосолонцюватому за застосування 6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8 продуктивність чотирьохпільної сівозміни становила 6,70 т к.од./га, зерно-просапної з часткою просапних 50% — 6,82, зерно- просапної з часткою просапних 25% — 5,25 т к.од./га.

За достатнього зволоження на чорноземі типовому вилугуваному за внесення N46P51K59 продуктивність плодозмінної десятипільної сівозміни становила 8,54 т к.од./га, сівозміни без бобових культур (де конюшина була замінена вівсяницею лучною) — 7,86, тоді як за застосування 12 т/га гною + N67P75K90 — відповідно, 9,32 і 9,27 т к.од./га.

Інтенсивний обробіток чорноземних ґрунтів дуже посилює мінералізацію органічної речовини та іммобілізацію мінерального азоту, внаслідок чого відбувається дегуміфікація орного шару, значне зменшення вмісту гумусу та валового азоту. Тому за інтенсифікації землеробства, незважаючи на збільшення доз застосування мінеральних і органічних добрив, обробіток ґрунту в питанні оптимізації його поживного режиму не втратив своєї актуальності. Особливої уваги заслуговує мінімальний або диференційований його обробіток. У сівозмінах мілкий плоскорізний обробіток має чергуватись із полицевою оранкою, що сприяє перерозподілу поживних речовин у ґрунті та робить їх доступнішими для рослин. Під час переходу на мілкий плоскорізний обробіток органічні добрива швидко мінералізуються, що покращує поживний режим ґрунту. У той же час фосфорні й калійні добрива концентруються у верхньому шарі ґрунту і завдяки швидкому висушуванню верхнього шару стають менш доступними рослинам. Тому на ґрунтах з низьким і середнім рівнем забезпечення рухомим фосфором доза внесення фосфорних добрив має бути збільшена на 10–15%.

 

За тривалого безполицевого обробітку ґрунту застосування мінеральних добрив у сівозміні супроводжує нагромадження рухомого фосфору й калію у верхньому (0–10 см) шарі ґрунту та зменшення їхнього вмісту в нижніх шарах. Концентрація поживних речовин у верхньому шарі ґрунту не сприяє проникненню кореневої системи вглиб ґрунтового профілю, що утруднює використання вологи та елементів живлення з нижніх шарів ґрунту.

Рухомість та доступність елементів живлення рослинам значно залежить від погодних умов. За недостатнього зволоження в умовах Веселоподільської ДСС застосування на чорноземі типовому слабосолонцюватому 25 т/га гною + N90P120K90 і проведення мілкого обробітку зменшувало вміст рухомого фосфору в шарах 0–10 см і 0–30 см порівняно з полицевою оранкою на 10–15%, що зумовлено слабкою мінералізацією гною і недостатнім вивільненням рухомого фосфору в ґрунт.

За достатнього зволоження в умовах Уладово-Люлинецької ДСС на чорноземі типовому вилугуваному застосування органо- мінеральної системи удобрення під буряки цукрові в ланці з кукурудзою на силос і проведення мілкого обробітку ґрунту на 12–14 см зменшило вміст мінерального азоту в ґрунті на 10–15% порівняно з оранкою та призвело до зниження врожайності коренеплодів.

 

За використання мілкого плоскорізного обробітку зменшується перемішування верхніх шарів ґрунту з нижніми, багатими на кальцій і магній, що зумовлює зростання його кислотності. Втім органічні та мінеральні добрива вносять у верхній шар ґрунту, а для глибшого їхнього загортання слід застосовувати чизель, який сприятиме оптимальному перерозподілу добрив і використанню елементів живлення рослинами.

Поверхневий обробіток збільшує запаси вологи у верхніх шарах ґрунту на початку вегетації, що затягує строки сівби на 7–10 днів, а в пізніші терміни висіву зі зменшенням вологості ґрунту знижується доступність елементів живлення рослинам. За проведення систематичного безполицевого обробітку в ґрунті посилюються процеси іммобілізації, відбувається відновлення органічної речовини, що призводить до погіршення азотного режиму.

У сучасних умовах ведення землеробства все частіше здійснюють нульовий обробіток або пряму сівбу в попередньо необроблений ґрунт за системою no-till. Система удобрення культур у сівозміні за такого обробітку є ефективною, оскільки застосування добрив проводять сівалками прямої сівби з одночасним застосуванням добрив. Це зменшує перехід фосфорних добрив у важкодоступні сполуки, адсорбцію калію ґрунтом та іммобілізацію азоту ґрунтовою мікрофлорою. Дози застосування добрив під с.-г. культури за цих умов можна зменшити на 15–25% залежно від рівня родючості ґрунту.

Головним недоліком і застереженням системи no-till є зниження температури ґрунту навесні, яке викликане знаходженням на його поверхні значної кількості післяжнивних решток. За цих умов органогенез польових культур зміщується на пізніші строки, що потребує посилення фосфатного живлення рослин і зміни строків сівби ярих культур. Через перезволоження орного шару й слабкого дренажу спостерігають зниження біологічної активності. Вирощування с.-г. культур за системою no-till потребує покращення азотного живлення рослин шляхом збільшення дози внесення азотних добрив на 25–30 кг/га. За нульового обробітку погіршуються фізико-хімічні властивості ґрунту, що потребує проведення підтримуючих меліоративних заходів.

 

Я. Цвей, д-р с.-г. наук, професор Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків

Журнал «Пропозиція», № 11, 2017 р.

Ключові слова: добрива

Інтерв'ю
Олександр Карпенко, директор із маркетингу та технічної підтримки компанії «Адама Україна»
Агрохімічний ринок в Україні нібито великий з чималою кількістю учасників, але водночас усі одне одного знають, і події, які відбуваються на ньому, дуже швидко стають темами для активного обговорення.
Загальновизнані стандарти безпеки якості харчових продуктів - це мова, якою розмовляють імпортери, міжнародні торговельні мережі і закупівельники. Україна поки що тільки на шляху формування культури

1
0