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
Удобрение сельскохозяйственных культур
мян, внесение совместно с основным или припосевным
удобрением). При применении указанных выше удобрений учитывают свойства почвы. А вот припосевное
фосфорное удобрение и азотная подкормка (позднеосенняя или ранне-весенняя) рекомендуются на всех
посевах озимых без учета свойств почвы, предшественника и предшествующей удобренности поля. На посе
вах продовольственной ржи и пшеницы особое внимание следует обращать на приемы и способы использования удобрений, способствующих повышению
хлебопекарных качеств зерна. Хлебопекарные качества
зерна ржи (в отличие от пшеницы) определяется не только количеством и качеством клейковины, а состоянием
в нем крахмала, активности амилолитических ферментов, в частности, альфа-амилазы. Для ее оценки используют показатель «число падения» (ЧП) по ХагбергуПертену (принят в 1968 году Международным обществом по химии зерна), по которому выделяют 4 класса:
1-й класс — зерно — улучшитель. ЧП более 400 сек.
2-й класс — не требует подсортировки, ЧП 141–
200 сек.
3-й класс — требует подсортировки при перера-
ботке в муку, ЧП 80–140 сек.
4-й класс — ЧП менее 80 сек. Пригоден только на
фураж.
На экспорт допускается зерно с ЧП, не менее 160 сек.
Кроме оптимального соотношения элементов питания, включая микроэлементы, одним из реальных
факторов улучшения этих качеств является дробное
внесение азотных удобрений, включая подкормку в
фазу кущение — колошение — формирование зерна и
строгое соблюдение соотношения азот : калий.
Семеноводческие посевы должны размещаться на
почвах среднего плодородия, на полях с нормальным
водным режимом и менее засоренных. В составе элементов питания должны преобладать фосфорно-калийные, именно здесь необходима сбалансированность
микроэлементов. Из органических удобрений допустимо внесение либо хорошо, либо слаборазложившихся (в первом случае возможно равномерное распределение по полю, во втором случае равномерность
251
внесения не имеет особого значения для первой культуры), а также сидератов. Тем не менее, лучше всего
использовать последействие органических удобрений.
На семеноводческих посевах особенно важна равномерность внесения и заделки всех видов удобрений.
Озимая рожь способна обеспечить 25–30 т/га
зеленой массы, причем в конце мая — в июне, поэтому
является незаменимым элементом зеленого кормового
конвейера. Здесь можно и нужно использовать повышенные нормы азотных, все виды органических удобрений. Следует проявлять осторожность при внесении
калийных удобрений в запас — содержание калия в
зеленой массе не должна превышать 4,5% (на сухую
массу), а количество этого элемента наиболее высоко
именно в молодых растениях, используемых в качестве
зеленого корма.
3.2.2. Удобрение яровых зерновых
Продовольственное, фуражное и техническое значение этих культур имеет непреходящую ценность. Без
продуктов из зерна яровых культур рацион населения
не может быть полноценным.
Нередко в фуражном балансе более 40% приходится на рожь и пшеницу. Между тем, на 1 кг привеса
животных требуется 8,3 кг зерна пшеницы, а ячменя
меньше — 6,25 кг [Мельников, Резванова, 1998].
Техническое значение зерна в ближайшем будущем, если мы будем относиться к природе с достаточной осторожностью, значительно возрастет. Из зерна
можно получать экологически чистое горючее, причем,
без истощения природных ресурсов, поскольку зерно — возобновляемый источник. В Швеции к 2010 году
планируют 25% горючего производить из растительной
продукции, к слову, 25% энергии за счет силы ветра и
воды.
Технологический элемент, определяющий эффективность удобрений на яровых зерновых, — своевременное выполнение всех операций, особенно ранний
сев покрытосеменных культур (овес, ячмень) и гороха
с целью более полного использования весенней влаги.
252
Глава III
Удобрение сельскохозяйственных культур
Добиться этого можно и нужно ранневесенним боронованием зяби особенно на почвах тяжелого гранулометрического состава. При запаздывании с боронованием из-за быстрого пересыхания верхнего слоя (высок капиллярный подъем влаги) образуются глыбы.
Наоборот, после боронования верхний рыхлый слой
дает парниковый эффект, почва быстрее нагревается
(к тому же теплоемкость влажной почвы выше, чем
сухой), не уплотняется. Если поле чистое от сорняков,
как показывает опыт НИИСХ СВ, после боронования
сразу можно приступить к посеву.
Оперативная технология предусматривает применение удобрений, ретордантов, ингибиторов, стимуляторов
роста, пестицидов в соответствующие стадии роста растений. Считается, что отклонение в проведении этих
мероприятий даже на 1–2 дня приводит к резкому снижению их эффективности. Однако определение времени наступления этих стадий затруднено из-за неравномерного развития отдельных растений на одном и том
же поле. К тому же, например, европейская шкала фенологических фаз для яровой пшеницы, ячменя состоит из
99 стадий и вряд ли применима на практике.
Критическими фазами роста и развития растений
яровых зерновых являются:
n в отношении фосфора, как и у озимых зерновых —
фаза всходы;
n в отношении азота и фосфора — начиная со ста-
дии 3-го листа. В это время начинается закладка
зачаточных органов, когда предопределяется чис-
ло будущих побегов, колосков, а в конце кущения —
редукция боковых побегов;
n в отношении азота — выход в трубку. Идет актив-
ный рост вегетативной массы, надземных и под-
земных органов.
Необходимо отметить, что с фазы кущения происходит накопление резервных органических соединений
в урожае, величина которых определяется развитием
флагового листа, части стебля от этого листа до колоса,
колосковых чешуек и самого колоса.
Повышенные дозы азотных удобрений в ранние
стадии развития растений задерживают формирование
253
корневой системы. Образование колосковых бугорков
на конусе нарастания побега в достаточном количестве
определяется высоким уровнем фосфорного питания,
умеренным азотного, избыток которого задерживает
развитие колоса.
Несмотря на существенные различия в выносе
элементов питания, особенно азота и калия, общность
характера их поглощения позволяет предусматривать
примерно однотипную систему удобрения для всех
яровых зерновых культур. Эта общность заключается
в кратком периоде интенсивного поглощения питательных веществ: у ячменя 30–35 суток, пшеницы 48–55
и овса до 60. За это время растения поглощают 70–
100% элементов питания, в остальное время, до уборки, в основном происходит перегруппировка элементов питания в различных частях растений, формирование запаса органических соединений.
У яровых зерновых культур в сравнении с озимыми корневая система менее развита в связи с чем, для
формирования хорошего урожая требуется достаточно
высокая концентрация доступных форм элементов
питания в небольшом объеме почвы. Растения лучше и
интенсивнее используют азот почвы, поэтому для яровых зерновых обогащение почвы органическим веществом предпочтительнее, чем внесение азота в составе
минеральных удобрений. По этой причине пшеницу
рекомендуется размещать по пласту бобовых трав, а
остальные яровые зерновые на хорошо удобренных
органическими удобрениями полях.
Наиболее требовательной к условиям минерального питания является пшеница, что объясняется ее происхождением (южная культура) и особенностями биологии ее развития. Так, число зародышевых корней у
пшеницы 3, у овса 3–4, а у ячменя 4–6. Вторичные
корни, например, у овса появляются на 4-й день, а у
пшеницы только на 15–18-й день
Система удобрения яровых зерновых культур должна включать следующие элементы.
Окультуривание почвы внесением извести, орга
нических удобрений. Известь можно вносить непосред-
254
Глава III
Удобрение сельскохозяйственных культур
ственно под яровые зерновые, а органические удобрения лучше за 2–3 года до размещения этих культур.
Основное фосфорно-калийное удобрение может
быть внесено в запас. При использовании фосфоритной муки ее следует вносить также заблаговременно
(за 2–3 года) — необходимо время для взаимодействия
удобрения с почвой для перевода соединении фосфора в доступное растениям состояние. Все формы коммерческих фосфорно-калийных удобрений, в т. ч. в
составе комплексных, по своему действию на урожай
зерновых равноценны. Прекрасным удобрением для
них является печная зола.
Варианты систем удобрений фосфором и калием
представляются следующими.
1. На хорошо обеспеченных фосфором и калием почвах,
а также при их внесении в запас — ежегодное рядковое фосфорное удобрение с систематическим анализом почвы на содержание доступных растениям
форм фосфора и калия. При их содержании ниже
оптимального уровня (150 мг/кг) необходимо внесение соответствующих поддерживающих удобрений.
2. На почвах с недостаточным содержанием этих
элементов рекомендуется применение фосфорнокалийных удобрений традиционными способами,
т. е. внесение ежегодных норм удобрений до посева и рядковое удобрение фосфором.
Как видим, основное удобрение фосфором и кали-
ем может отсутствовать или может быть заменено
внесением их в запас, но непременный элемент технологии — внесение припосевного фосфорного удобрения (10–20 кг/га д.в.) на любых почвах, под любые
зерновые культуры. Норму основного удобрения можно уменьшить на величину припосевного удобрения в
т. ч. по азоту, калию, если используются комплексные
(содержащие, кроме фосфора, азот и калий) туки.
Применение фосфорно-калийных удобрений в
подкормку не имеет ни агрономического, ни экономического смысла. Фосфор и калий в почвах малоподвижны и при поверхностном внесении остаются на месте, обычно в пересыхающем слое почвы. Не надо забывать, что фосфор необходим растениям в ранние
фазы роста и развития, когда происходит формирова-
255
ние корневой системы, зачаточных вегетативных и генеративных органов.
Видимого воздействия на урожай зерновых калий
не оказывает, за исключением песчаных, супесчаных
почв. Но без калия, если соотношение азота–фосфора–калия нарушено, другие элементы питания не
действуют в полную силу, резко ослабляется сопротивляемость растений к болезням, вредителям, их устойчивость к засухе, ослабляется кущение, усиливается
полегание растений.
Более прогрессивным является внесение азотных
удобрений до или после появления всходов (см. гл. II.
раздел 2.4.2.). При хорошем азотном питании недостаток РК снижает урожай зерна, но может быть повышение белковости. При внесении РК-удобрений урожайность растет, а содержание белка в зерне может снизиться [Hовиков,1995]. При использовании возрастающих
доз азота у яровых зерновых до определенной критической дозы растет урожай, снижается содержание
азота в зерне (он расходуется, в основном на создание
вегетативной массы — эффект разбавления). При дозах выше этого критического уровня возрастание урожая сопровождается повышением содержания азота в
зерне. Эта критическая доза выше на плодородных почвах. Норма азота для продовольственной пшеницы
должна быть выше критической дозы, для пивоваренного ячменя — ниже.
При урожаях до 2–3 т/га, по-видимому, содержание микроэлементов в наших почвах вполне соответствует потребностям растений. Сейчас, когда надо
получать урожаи, обеспечивающие прибыль, возникла
необходимость более строгого контроля и регулирования их содержания в почвах. Как показывает опыт
западных фермеров, получающих 6–7 т/га зерна, при
таких урожаях приходится контролировать обеспеченность растений по меньшей мере (кроме азота, фосфора и калия) магнием, кальцием и натрием (может быть
избыток), серой, железом (возможен избыток), марганцем (может быть избыток или недостаток), медью, цинком, бором и молибденом и кобальтом. Эти положения
подтверждаются данными таблицы 3.5, которые пока-
256
Глава III
Удобрение сельскохозяйственных культур
зывают недостаточность многих элементов питания в
почвах для формирования урожаев на уровне 5 т/га.
Таблица 3.5. Вынос урожаями яровой пшеницы и
обеспеченность элементами питания за счет усвояемых
запасов почвы
питания
P2O5 12 40 4.5-20
K2O 32 110 22-90
CaO 11 56 6-90
MgO 8 27 5-25
SO3 19 62 10-27
Cu 5-10 22-44 3-7
Mn 50-150 160-480 190-280
Mo 0.8-2.0 2.1-3.2 0.2-1.2
Zn 50-120 160-350 350-500
Co 0.7 4
Ni 50 220 200-300
Se 15 52 нет данных
Примечание. Количество доступного растениям элемента
рассчитано исходя из среднего содержания в почве с учетом
коэффициента его использования растениями.
Един.
измер.
N êã/ãà 38 127 20-45
B ã/ãà 4-15 11-50
Вынос при урожае, т/ãà Элемен т
1,5 5,0
Запас доступного растениям
элемента, кг/га
2-12
0.3-1.0
3.2.3. Удобрение гороха и вики
Равновеликие урожаи зернобобовых требуют в 2–
3 раза больше азота и в 1,5 раза больше фосфора, чем
зерновые (содержание азота и фосфора в растениях и
вынос их урожаями больше).
Стержневой корень у зернобобовых с ответвлениями первого, второго, третьего порядка достигает глубины не менее 1 м, в критические периоды в питании
растений (особенно по отношению к азоту, калию в
конце цветения) остается слаборазвитым. Эти культуры отличаются более продолжительным периодом
интенсивного поглощения элементов питания в сравнении с яровыми зерновыми.
В семенах бобовых содержание фосфора выше (по
отношению к азоту), однако при прорастании большая
часть этого фосфора остается в корнях (у злаковых
равномерно распределяется во всех органах), поступающий извне фосфор также задерживается здесь.
257
Глава III
Этим объясняется более повышенное значение припосевного фосфорного удобрения для бобовых.
Бобовые, по-видимому при участии клубеньковых
бактерий, лучше усваивают фосфор из слаборастворимых соединений, в т. ч. из фосфорной муки. Вероятно,
это биологическая приспособленность бобовых к высокой потребности клубеньковых бактерий к наличию
фосфора.
Бактерии получают от растения углеводы, сами
обеспечивают растение азотом, но в начальные фазы
роста растений проявляют себя как паразиты. Клубеньки формируются в фазу образования 5–6 листьев,
активная фиксация N
начинается с фазы бутониза-
2
ции. В клубеньках бобовых N2 может фиксироваться
путем как восстановления, так и окисления. Д. Кейлин
нашел в клубеньках вещество геминовой природы. Как
гемоглобин крови, леггемоглобин (гемопротеин) придает клубенькам розовую окраску и способен присоединять к себе О
который, по-видимому, может окис-
2,
лять N2. Таким образом, гемоглобин крови связывает
, а леггемоглобин клубеньковых бактерий — N2.
О
2
Отток ассимилированного азота происходит в форме
аминокислот, а интенсивность азотофиксации определяется комплексом факторов. Оптимальные условия для
развития клубеньковых бактерий — 15° тепла, наличие О
и влаги в нормальных соотношениях, т. е. для
2
них пригодны почвы огородного типа.
Высокая кислотность снижает вирулентность, азотофиксирующую активность клубеньковых бактерий
(табл. 3.6).
и семенной продукции вики яровой от реакции среды
Таблица 3.6. Зависимость азотофиксации
[Хромой и др., 1996]
Доля семян в урожае, % 39 48 49
Накопление биол. N,мг/сосуд 0 340 516
Семена, г/сосуд 8,9 16,1 18,3
ðÍ 4,3 5,5 6,1 6,6
При рН ниже 5 клубеньковые бактерии нежизнеспособны, особенно в присутствии обменного алюминия.
Уже при его содержании около 4 мг/100 г почвы разви-
258
52
576
20,0
Удобрение сельскохозяйственных культур
тие как клубеньковых бактерий, так и бобовой культуры
ослаблено, при 8 мг они практически погибают.
Зернобобовые потребляют кальция и магния в 4 раза
больше, чем зерновые и тем самым подкисляют почву. Интенсивность азотофиксации усиливается при
достаточной калийной обеспеченности. Калий увеличивает гидрофильность коллоидов протоплазмы, усиливает образование сахаров в листьях и их передвижение.
Калий стимулирует поглощение серы, усиливает
приток к клубенькам углеводов, превращение углеводов и отток азотистых веществ из корневой системы. Потребность в калии особенно заметна в фазу
бутонизации и цветения. При его недостатке снижается накопление сухого вещества. Эффективность калийных удобрений возрастает на известкованных
почвах из-за преобладания кальция над калием и антагонизма этих катионов в процессе поглощения растениями.
Физиологическое значение микроэлементов для
зернобобовых гораздо заметнее, чем для зерновых. Так,
молибден входит в состав ферментов, катализирующих
усвоение азота воздуха и его обмен, метаболизм в растениях. При недостатке наблюдается конкуренция за
молибден между нитрогеназой азотофиксаторов и нитратредуктазой корней и листьев, ослабляется симбиотический аппарат.
Бор стимулирует формирование проводящей сосудистой системы, катализирует многие ферменты, усиливает образование борно-сахарных комплексов, которые передвигаются быстрее, чем сахара в чистом виде.
При нормальной обеспеченности бором усиливается
азотофиксация, повышается устойчивость растений к
болезням, вредителям.
Сера является структурным элементом белковых
соединений. Поскольку бобовые отличаются высоким
их содержанием, естественна повышенная потребность
бобовых в этом элементе.
Кобальт входит в состав витамина В
регулирует синтез леггемоглобина.
, который
12
259
Глава III
Самым сложным элементом для бобовых является
азот, и нет единого мнения об использовании азотных
минеральных удобрений под бобовые культуры. Почти
все согласны о необходимости небольшой стартовой
дозы N удобрения, т. к. доступного минерального азота
в почвах недостаточно для нормального развития молодых растений до начала активной азотофиксации.
К тому же бобовые — культуры раннего сева и их
развитие начинается, когда в почве недостаточна микробиологическая активность. Некоторые исследователи считают, что под зернобобовые следует вносить
средние, даже высокие дозы азота, ибо только за счет
азотофиксации и стартовой дозы невозможно обеспечить рентабельный урожай. На почвах бедных азотом
(< 15 мг NO
/кг), если на них давно не высевались
3
бобовые, не проводилось известкование, вероятно применение N удобрения обосновано. Дозы удобрения,
коэффициент использования N удобрения бобовыми
в этих условиях ничем не отличаются от зерновых
(табл. 3.7).
Таблица 3.7. Накопление в растениях и использова
ние азота удобрения [Трепачев, 1980]
Культура
Доз а
азота,
кг/га
Накопление общего
азота , кг/га
20 313 12
60 302
20 201 11 53 Îâå ñ
60 228
Использовано N удобрения
êã/ãà %
37
36
Следует отметить, что скороспелые сорта зернобобовых хуже заражаются клубеньковыми бактериями и
сильнее реагируют на минеральный азот.
На кислых почвах нитрогинизация может дать
отрицательный результат, здесь мало минерального
азота и клубеньковые бактерии становятся конкурентами зернобобовых в потреблении азота.
Азот удобрений подавляет образование клубеньков, а в случае его добавления после формирования
260
60 Горох
62
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]