Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Почвенно-агрохимические основы адаптивно-ландшафтной организации систем земледелия ВКЗП. Учебное пособие
.pdf
Система удобрений
рализации органических соединений наблюдается
азотное голодание, при сильных — неизбежны его
потери.
При внесении азотного удобрения как основного
(до посева, посадки), до наступления фазы его интенсивного поглощения растениями проходит минимум
30–40 суток. За этот период значительная часть азота
может вымываться, улетучиваться, часть поглощается
микрофлорой, сорной растительностью, которые появляются раньше всходов культурных растений и более
конкурентоспособны в отношении потребления элементов питания. В результате резко снижается коэффициент использования азотного удобрения.
Избежать этих непроизводительных потерь азота
можно синхронизацией времени его внесения со временем наступления периода интенсивного потребления
азота растениями. Реализуется это положение внесением удобрения до появления всходов или по всходам
путем поверхностного разбрасывания, врезанием с
помощью сеялок при проходе агрегата поперек рядков
или по диагонали, опрыскиванием раствором азотного
удобрения в комбинации с пестицидами, с физиологически активными веществами. Для поверхностного разбрасывания рекомендуется аммиачная селитра, при
врезании в почву можно использовать и мочевину, которую надо вносить на недельку раньше (необходимо
время для перевода амидного азота мочевины с помощью уребактерий в усвояемую растениями форму).
Внесение удобрений после посева, посадки с.-х.
культур в агрономической практике известно как способ внесения удобрений в подкормку. Утверждается, что
«<…> в большинстве случаев на почвах среднего и
тяжелого механического состава, где малая вероятность
вымывания питательных веществ, перенесение части
даже азотных удобрений, не говоря уже о калийных и
фосфорных, из основного удобрения в подкормку сопровождается снижением урожая» [Агрохимия. Учебник.
1989. С. 460–461]. Это утверждение, безусловно справедливо для фосфорно-калийных удобрений в полеводстве, для азотных в засушливой зоне. Так, в многочисленных опытах Всероссийского общества сахарозавод-
181
чиков, внесение селитры по всходам было менее эффективным (удобрения оставались в пересыхающем верхнем слое), чем при предпосевном внесении [Авдонин,
1971]. Эффективность внесения азота по всходам может быть слабым на плодородных пойменных почвах за
счет привноса нитратов из нижних горизонтов восходящим током влаги в засушливых условиях. По нашим
данным [Юлушев, 1989] на тяжелосуглинистых автоморфных почвах до 70% атмосферных осадков на чистых
парах, 30–35% под растительностью просачивается
ниже 0–60 см толщи профиля. Вымывание нитратного
азота достигает 120 кг/га, из которых 60–80% приходится на весенне-летний период.
Анализ многолетних подекадных данных (1974–
1994) выпадения атмосферных осадков за период конец апреля — июнь показывает высокую, иногда больше 100%, их вариабельность, при годовых колебаниях
этого показателя около 15% (табл. 2.7).
Таким образом, вероятность засушливой погоды в
отдельные периоды (декады) не отвергается, но возможность нормальной увлажненности, достаточной для растворения и передвижения азота удобрения, внесенного по всходам, весьма высока. Добавим, гигроскопическая точка (влажность воздуха, при которой удобрение
не поглощает и не отдает влагу ) азотных удобрений
достаточно низка — около 60%.
Опытные данные подтвердили целесообразность
синхронизации времени внесения азотных удобрений
с периодами интенсивного поглощения азота растениями, которое мы сокращенно обозначили САУ. В таблице 2.8 представлены урожайные данные и показатели
выживаемости растений при использовании азота по
САУ.
Таблица 2.7. Распределение осадков за апрель–
июнь 1974–1994 гг., Киров
декада
Апрель: III 0,5-23,7 11,1 ± 2,4 82
Ìàé: I 1,6-52,4 11,5 ±2,8 91
II 1,5-108,4 21,5 ±7,1 69
III 5,0-63,4 21,0 ±4,0 70
Èþíü: I 2,4-85,5 23,0 ±6,3 101
II 5,0-59,3 24,4 ±5,0 76
çà ãîä 484-794 642 ±25,3 15
182
Осадки, мм Месяц,
Лимиты Ì ± m
Глава II
V, %
Система удобрений
Таблица 2.8. Влияние доз, времени внесения азотных
удобрений (САУ) на продуктивность ячменя (1984) и
яровой пшеницы (1996–1997)
Варианты
Контроль – фон РК 2,44 70 3,97 93,7
Фон + 1 äîçà N до посева
+1 доза N по всходам 2,96 69 5,24 88,1
+ ½ äîçû N по всходам
НСР 05, ц/га.
Ячмень Пшеница
ò/ãà Полевая
всхожесть, %
2,98 64 4,82 85,9
3,03
75
ò/ãà растений к уборке,
4,99
%
85,0
Обращает на себя внимание снижение полевой
всхожести, числа сохранившихся растений к уборке
при внесении азотного удобрения до посева. Вероятно,
это следствие появления очагов высокой концентрации
солей около семян при внесении под предпосевную
культивацию. Известно даже кратковременное воздействие высоких концентраций нитратов приводит к
необратимым изменениям в метаболизме прорастающих семян с дальнейшим изменением морфологии и
функциональных свойств корня [Page, Cleaver, 1983].
В лабораторных опытах при выращивании семян пшеницы в растворе аммиачной селитры и хлористого
калия различной нормальности было отмечено усиление энергии прорастания, всхожести до определенной
концентрации, при ее дальнейшем возрастании начинается снижение этих показателей (табл. 2.9).
Таблица 2.9. Влияние концентрации раствора на энергию
прорастания и всхожесть семян яровой пшеницы
Удобрение
Нормальность раствора 0 0,21 0,42 0,63 0,84 1,04 1,25
Энергия прорастания 88 90 92
Всхожесть 90 92 94
Удобрение
Нормальность раствора 0 0,26 0,45 0,68 0,90 1,13 1,35
Энергия прорастания 82 90
Всхожесть 86 90
NH
NO3
4
96
90 84 84
92 86 84
96
KCl
96 92 90 88
98
96 92 90 88
98
Из данных таблицы можно сделать вывод о возможности некоторого снижения нормы высева семян
в случае применения азотных удобрений в момент появления всходов или по всходам (до начала наступления
фазы кущения).
183
Таким образом, синхронизация времени внесения
удобрения с периодами интенсивного его поглощения
растениями позволяет уменьшить на 50% расчетные
дозы удобрений без снижения продуктивности сельскохозяйственных культур и на 7–14% (исходя из данных табл. 2.7) снизить норму высева семян. При этом
устраняется возможность загрязнения нитратами гравитационной и грунтовых вод. Кроме того, инфильтрационные воды, подкисленные нитратами, способны
разрушать и увлечь наиболее ценную часть почвы —
коллоиды, основания (Са, Mg), водо- и солерастворимые гумусовые вещества. При отсутствии нитратов,
естественно, снизятся и эти потери. Основы технологического регламента САУ могут быть представлены в
следующем виде.
1. САУ в первую очередь следует применять на почвах, достаточно обеспеченных фосфором, калием
и микроэлементами, на кислых почвах — после
известкования, т. е. там, где прибавка урожая от каждого килограмма удобрений может быть максимальной. Ограничений по типам и почвенным разностям
(за исключением маргинальных почв) нет.
2. САУ рекомендуется под все яровые культуры полевого севооборота: пшеница, ячмень, овес, горох,
вика, гречиха, кукуруза, подсолнечник, лен, картофель, рапс, зерносмеси.
3. В качестве САУ можно применять все виды азотных удобрений.
4. САУ вносится до появления всходов гороха, вики,
рапса, подсолнечника во избежание их повреждения при проходе агрегатов, под другие культуры
можно и после появления всходов. Под картофель
и гречиху САУ вносится либо до появления всходов, либо (на широкорядных посевах гречихи) при
первой ранней обработке междурядий. Во всех случаях не исключается использование технологической колеи.
5. Аммонийно-нитратные удобрения в качестве САУ
можно вносить поверхностным разбрасыванием
или с заделкой в почву сеялками при движении аг-
184
регатов поперек (или по диагонали) рядков. Моче-
Глава II
Система удобрений
вину следует вносить с обязательной заделкой в
почву во избежание потерь газообразного аммиака.
6. Азот мочевины становится доступным растениям
после ее гидролиза под действием фермента уреазы. Поэтому ее следует вносить на одну-две недели раньше других азотных удобрений.
По количеству удобряемых сельскохозяйственных
культур за один прием внесения туков различают:
n систематическое (ежегодное, систематическое
удобрение) внесение, когда в почву вносится норма удобрения для одной культуры;
n периодическое (запасное, периодическое удобре-
ние, внесение в запас) внесение — разовое использование нормы удобрения, рассчитанной для двух
и более культур.
Ежегодное внесение с точки зрения экономики
текущего периода может быть предпочтительнее, так
как для периодического внесения необходимо купить
удобрения в объемах 3
–
5-летней потребности. В некоторых случаях периодическое внесение удобрений
просто неизбежная необходимость:
n при создании долголетних культурных пастбищ,
залужении полей травами, при освоении малопродуктивных почв под пашню обязательно известкование (кислых почв), внесение мелиоративных доз
органических удобрений, фосфоритной муки (до
2 т/га), хлористого калия (4–5 ц/га);
n при минимизации обработок почвы, когда периоди-
ческое внесение сочетается с периодами обработки
почвы традиционным способом (глубокая пахота);
n органические удобрения, известь вносятся только
этим способом.
Возможность и целесообразность периодического
внесения фосфорно-калийных удобрений на связных
почвах объясняется рядом факторов:
n фосфор и калий в почвах практически неподвиж-
ны, не вымываются нисходящим током воды из
корнеобитаемого слоя. Заметим, именно поэтому
поверхностное внесение фосфорно-калийных
удобрений без заделки в почву не дает положи-
тельного эффекта;
185
n указывается, что роль запасов фосфора почвы в
формировании урожая выше, чем свежевнесенного [Синягин, 1968; Page, Cleaver, 1983];
n за счет многократных механических обработок по-
чвы после внесения удобрений происходит более
равномерное их распределение в почве;
n практически не установлен верхний порог содер-
жания фосфора и калия в почвах, при котором возможно их отрицательное влияние на продуктивность растений и (или) качество урожая;
n при достаточной обеспеченности фосфором и ка-
лием в растениях больше накапливаются завершенные органические соединения (белки, жиры,
крахмал и др.), меньше промежуточных продуктов
типа нитратов, простейших углеводов. Поэтому растения более стойки к внешним неблагоприятным
условиям, к болезням, вредителям;
n на фоне фосфора и калия меньше поглощаются рас-
тениями тяжелые металлы, загрязняющие вещества;
n в севооборотах, насыщенных льном, картофелем,
овощными обеспечивается вымывание вредных
для растений доз хлора.
В нашей зоне низкие температуры весной и осенью замедляют поглощение фосфора растениями, внесение его в запас позволяет его компенсировать [Коровин и Глянько, 1968; Минеев 1984].
Исключение ежегодных затрат по использованию удобрений (перевозка, хранение, внесение) делает прием внесения в запас экономически выгодным. На почвах с высоким содержанием фосфора и калия упрощается система
удобрения. На таких почвах достаточно вносить азотные,
припосевное фосфорное удобрения и периодически контролировать содержание фосфора, калия в почве.
Многочисленные полевые опыты (результаты одного из них представлены в таблице 2.10) и практика
хозяйств показывают одинаковую эффективность ежегодного внесения растворимых фосфорных удобрений
и фосфоритной муки в запас (совместно с калийными),
в которой стоимость единицы фосфора в 4–5 раз ниже,
чем в суперфосфатах и комплексных удобрениях.
186
Глава II
Система удобрений
Таблица 2.10. Влияние ежегодного и периодического
внесения РК удобрений на продуктивность звена
севооборота. Стационарный опыт, Учхоз ВГСХА.
Средние данные из двух закладок опыта [Юлушев, 1989]
Оз. ро жь Ячмень Клевер Оз. рожь Ячмень
Урожайность (зерно, сено), т/га Варианты
Без удобрений 2,70 2,66 7,02 2,57 1,63 14,6
NPK ежегодно 2,85 4,28 4,58 3,30 2,64 19,5
N +PK запас 3,98 4,31 4,68 3,39 2,31 19,8
Примечание. Фосфоритная мука и хлористый калий в за-
пас внесены под первую культуру. Доза удобрений в сумме 410
кг д. в./га. Для ежегодного внесения использован суперфосфат.
Σ êîðì.
åä., ò/ãà
2.5. Удобрения
Удобрения — вещество, предназначенное для улучшения питания растений и повышения плодородия почвы
(ГОСТ 20432–75). В составе удобрений вносится в почву
определенный (-ые) элемент (-ы) питания. Изменяя физические, химические, физико-химические, биологические
свойства почвы, они создают оптимальные условия для
превращения питательных веществ в усвояемые формы,
нормального синтеза органического вещества.
Физико-механические свойства удобрений имеют
большое значение для решения целого ряда вопросов
хранения, транспортировки и внесения в почву.
Влажность. У органических удобрений этот показатель в основном определяет величину транспортных
расходов, а у минеральных туков еще и физико-механические свойства. Повышенная влажность у большинства удобрений приводит к слеживанию, при достижении определенной величины теряется сыпучесть
(влажность потери сыпучести), а дальнейший рост
этого показателя приводит к текучести (влажность
перехода в текучее состояние).
Гигроскопичность — способность удобрения впитывать влагу из окружающей среды (мг Н
О на 1 г
2
удобрения). Эта величина характеризуется еще гигрос
копической точкой удобрения — относительная влажность воздуха (%), при которой удобрение не теряет и
не поглощает влагу из воздуха. Удобрения, обладающие высокой гигроскопичностью, легче растворяются
187
в почве, но требуют особых условий хранения (герметичная тара и хранилище).
Слеживаемость — сопротивление (кг/см
шению брикета удобрения, формированного в стакане
диаметром 50, высотой 65 мм под давлением 3,5 кг в
течение 30 суток. В связи со слеживаемостью находится сыпучесть, которая может характеризоваться количеством удобрения, проходящего за определенное время через отверстие определенного диаметра (г/сек).
В свою очередь сыпучесть характеризует величину угла
естественного откоса и угла обрушения.
Угол естественного откоса образуется конусом
при высыпании удобрения через отверстие.
Угол обрушения образуется откосом воронки над
отверстием и горизонтом.
Диаметр сводообразования — максимального размера отверстие, над которой сохраняется свод после
провала части удобрения в отверстие.
Гранулометрический состав — величина частичек
или гранул удобрения. Не гранулированные удобрения
характеризуются величиной кристаллов или тониной
помола. Для гранулированных удобрений значение
имеет величина основной массы гранул и выравненность тука по величине гранул. При разбрасывании
гетерогенных по размеру частиц туков аппаратами
центробежного действия происходит сепарация частиц:
крупные частицы, гранулы отлетают дальше.
Размер гранул и частиц удобрения имеет значение
при взаимодействии удобрения с почвой: чем они мельче, тем больше площадь контакта удобрения с почвой.
Объемная (насыпная) масса — масса определенного объема удобрения.
Удельная масса — масса определенного объема
твердых частиц удобрения. Учитывается при составлении простых смесей туков: при использовании различных по удельной массе удобрений, вибрация провоцирует их сортировку.
Температура плавления, горения удобрений определяют характер мероприятий по пожарной безопасности.
Физиологическая реакция удобрений. Различают
физиологически кислые (катион поглощается растени-
188
Глава II
2
) разру-
Система удобрений
ями, ППК, микроорганизмами, а анион подкисляет
почву), нейтральные (анионы и катионы удобрения
поглощаются одинаково) и щелочные (в почве больше
остается катионов) удобрения. В условиях ВКЗП, где
преимущественно распространены кислые почвы, следует опасаться проявления физиологической кислотности удобрений в практически значимых размерах.
Так, аммиачные формы азотных удобрений, при их
систематическом применении на таких почвах, могут
не только повышать урожайность, но и снижать его.
Азот поглощается растениями и почвой, а кислотный
остаток приводит к сдвигу рН в сторону кислого интервала, появляются «мертвые пятна» по В.Н. Прокошеву [1952], где даже сорняки не растут. Поэтому
рекомендуется эти удобрения обязательно сопровождать известкованием почв и применять на фоне органических удобрений.
В настоящее время возрос спектр требований к
свойствам удобрений. Они должны быть:
n с физико-механическими свойствами, позволяющи-
ми транспортировку, хранение и внесение в почву
с помощью существующих технических средств;
n с максимальным содержанием элементов питания
растений в усвояемых формах;
n без отрицательных экологических последствий для
окружающей природной среды.
Классификация удобрений. Для удобства в изложе-
нии и изучении их классифицируют по составу:
n органические (в том числе бактериальные) — си-
нонимы — местные, органика (Д.Н. Прянишников
говорил: «Органика — труп в могиле, а мы дело
имеем с удобрениями»);
n минеральные (синонимы — туки),
n органо-минеральные.
В свою очередь органические удобрения подраз-
деляются по происхождению:
n отходы животноводства (навоз, птичий помет, на-
возная жижа);
n отходы промышленных предприятий: биохимичес-
кой (лигнин, кек), деревообрабатывающей (опилки, корье), кожевенного и др. производств;
n естественные продукты (торф, сапропель, зеленая
масса растений, бактериальные препараты).
189
Глава II
Минеральные удобрения классифицируются по
многим признакам.
По внешнему виду различают порошкообразные, кристаллические, гранулированные и жидкие минеральные
удобрения, по содержанию элементов питания — простые
(содержащие один элемент питания) и комплексные, когда в состав физического тука входят два и более элемента
питания. Преимущества комплексных удобрений:
n выше концентрация элементов питания, следова-
тельно, на единицу действующего вещества требу-
ется меньше расходов на транспортировку, хране-
ние и внесение в почву;
n можно подобрать соотношение элементов питания
в соответствии с требованиями возделываемой
культуры и свойствами почвы;
n как правило, это гранулированные удобрения. По-
этому они более технологичны (качество распре-
деления в почве лучше, шире можно применять
способы локализации).
По способу производства можно выделить следующие разновидности комплексных удобрений:
n сложные, когда элементы питания входят в состав
молекул удобрения (например, калиевая селитра);
n смешанные (механическая смесь простых удобрений),
n комбинированные удобрения, получаемые в еди-
ном технологическом процессе. Они могут быть
жидкими и твердыми.
2.5.1. Основные условия эффективности удобрений
Установлены географические закономерности действия удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур:
n с СВ на ЮВ их эффективность снижается в связи
с повышением засушливости климата;
n с С на Ю повышается устойчивость их действия;
n с З на В, в связи с усилением континентальности
климата, снижается подвижность фосфатов, сле-
довательно, должна возрастать эффективность
фосфорных удобрений.
В теплые, благоприятные по погодным условиям
годы при общем росте урожайности снижается эффективность удобрений.
190
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]