Влияние комплекса агромелиоративных мероприятий на эффективность азотных удобрений

Баланс гумуса в почве должен быть положительным или без-дефицитным за счет применения в севообороте органических удобрений. Сочетание органических и минеральных удобрений особенно важно при внесении высоких доз азота. Органические удобрения предотвращают негативное действие повышенных доз минерального азота, способствуют лучшему и более эффективному его использо-ванию. Азот минеральных удобрений должен находиться в почве в оптимальном соотношении с другими питательными элементами для выращиваемой культуры. Эффективное действие одних азотных удобрений и совместно с калийными проявляется на почве, хорошо обеспеченной подвижным фосфором. Действие фосфорных удобре-ний в этом случае очень слабое, а белковость зерна пшеницы даже снижается

Эффективность азотных удобрений существенно возрастает при известковании кислых почв, что объясняется лучшим использованием азота удобрений, повышением мобилизации азота почвы,

В засушливых степных и сухостепных районах усилить положительное действие азотных удобрений может орошение. В этом случае важно сочетание оптимальных доз азота и режимов орошения.

Эффективное использование азотных удобрений возможно при применении их в комплексе с приемами почвозащитной, противо-эрозионной систем обработки почвы ), которые снижают сток воды и смыв почвы

Оптимизация доз азотных удобрений

В большинстве случаев под конкретную сельскохозяйственную культуру оптимальную дозу азотного удобрения определяют по данным полевых опытов, по результатам агрохимического анализа почвы на содержание гумуса, легкогидролизуемых форм органического азота, по нитрификационной способности почвы или наличию минеральных форм азота в почве.

Вследствие низкого коэффициента использования азота (40–50%) и высокой его подвижности в почве создается его дисбаланс в земледелии. Избыточный азот загрязняет окружающую среду. Поэтому нужна надежная, научно обоснованная и проверенная практикой земледелия диагностика оптимизации доз азотных удобрений. В практике мирового земледелия широко распространен метод оптимизации доз азотных удобрений по содержанию минерального (нитратного и аммиачного) азота в почве (метод Nмин).

Для расчета дозы азотных удобрений на планируемый урожай рекомендуется формула:

Д = А – (Nисх + Nтн) n,

С

где А – вынос азота с запланированным урожаем основной и побочной продукции (кг/га); Nисх – азот нитратов в слое почвы 0–50 см до посева (кг/га); Nтн – азот текущей нитрификации за период вегетации сельскохозяйственной культуры (кг/га); n – коэффициент использования N–NO₃ почвы; С – коэффициент использования растениями азота минеральных удобрений ( n ,С - различны для каждой зоны).

Подбор форм азотных удобрений, сроки и способы их внесения

В ассортименте азотных удобрений в нашей стране все больший удельный вес будет занимать высококонцентрированное азотное удобрение – мочевина. Хорошо поглощается почвой не только амидная форма азота мочевины, но целая молекула. Она слабо мигрирует по профилю почвы (что предотвращает потери азота) и имеет определенные преимущества перед аммиачной селитрой. Действие мочевины особенно эффективно при основном внесении в условиях орошения, достаточного увлажнения и особенно на легких почвах. В этих случаях она не уступает сульфату аммония.

Минерализация азота почвы при внесении азотных удобрений зависит от 1) от степени окультуренности дерново-подзолистых почв (на хорошо окультуренных почвах больше «молодых», т.е. легкогидролизуемых, гумусовых соединений); 2) интенсивной деятельности почвенных микроорганизмов; 3) увеличения поглотительной деятельности корневой системы удобренных растений; 4) форм азотного удобрения (аммиачные формы способствуют большему усвоению азота почвы по сравнению с нитратными); 5) известкования, которое значительно увеличивает мобилизацию и усвоение растениями азота почвы; 6) внесения навоза, с которым в почву поступает дополнительное количество микрофлоры, активно минерализующей органический азот почвы.

Нитратная и аммонийная формы азота могут быть иммобилизованы в результате взаимодействия с почвенным органическим веществом, потребления почвенными микроорганизмами, фиксации глинистыми минералами аммонийной формы азота. Иммобилизации подвергается 20–60% внесенного азота, размер ее зависит от: 1) форм и доз азотных удобрений (из амидных и аммиачных форм удобрений обычно закрепляется в 1,5–2 раза больше, чем из нитратных; с повышением дозы азота удобрений абсолютное количество иммоби-лизованного азота возрастет, а относительное – процент от внесенного – снижается); 2) количества закрепленного азота (в высоко-гумусных почвах содержание азота всегда выше, чем в мало-гумусных); 3) количества энергетического материала, который совместно с минеральными удобрениями увеличивает иммобилизацию азота удобрений за счет образования трудногидролизуемых соединений; 4) от отношения С : N в почве (чем шире отношение, тем больше иммобилизуется азота).

При поверхностном же внесении мочевины, например в весеннюю подкормку озимых (особенно при запаздывании со сроками ее проведения), на лугах и пастбищах эффективность ее часто заметно ниже по сравнению с аммиачной селитрой. Это связано с частичной потерей азота мочевины при превращении ее в почве под влиянием уробактерий в углекислый аммоний

для получения хороших урожаев высококачественного хлопка-сырца необходимо до посева внести 30–50% всей дозы азота в виде аммиачных и амидных форм удобрений, а остальную часть – в виде аммиачной селитры в подкормку в период вегетации хлопчатника.

Хорошие результаты от такого сочетания форм азота получаются при возделывании озимых культур, сахарной свеклы, кукурузы и других пропашных.

Можно при основном внесении под технические и другие культуры, особенно при орошении, вносить медленно-действующие удобрения, а в процессе вегетации оптимизировать азотный режим для выращиваемой культуры вегетационными под-кормками аммиачной селитрой.

Для некорневых подкормок озимой пшеницы в целях получения высокобелкового зерна лучше применять мочевину, амидная форма азота которой хорошо усваивается растениями при нанесении раствора удобрения на поверхность листьев. Жидкие азотные удобрения весьма эффективны при основном внесении под все культуры и при подкормке пропашных эффективен жидкий аммиак (82% азота). На легких почвах, в условиях орошения или в увлажненных районах, может быть более эф-фективен.

Для азотных удобрений особенно важно внесение их в периоды наибольшего потребления азота растениями. Например, весной период активного потребления азота озимыми культурами в зависимости от почвенно-климатических и погодных условий начинается через 5–15 дней после схода снега, тоже и в отношении лугов, подкормку которых рекомендуется проводить спустя 1–3 недели после схода снега и оттока избыточной влаги. В лесостепных, особенно южных, районах, а также в степной зоне весной, после перезимовки озимых, почва быстро подсыхает, и запаздывание с азотными подкормками может существенно снизить эффективность этого приема. Здесь на ровных площадях озимые культуры должны подкармливаться азотом сразу же после схода снега.

ФОСФОР. ВЛИЯНИЕ НА РАСТЕНИЕ. УДОБРЕНИЯ

• Фосфор повышает зимостойкость растений, ускоряет их развитие и созрева-ние.

• Оптимальное фосфорное питание способствует развитию кор-невой системы растений – она сильнее ветвится и глубже проникает в почву. Это улучшает снабжение растений питательными веществами и влагой,

• Ускорение развития растений

• ослабляет вредное действие подвиж. форм Al кислых дерново-подзолистых почвах. Подвижные формы алюминия отрицательно влияют на обмен веществ у растений.

• В репродуктивных органах (семенах) фосфора содержится в 3–6 раз больше, чем в вегетативных

Фосфопротеиды – соединения белковых веществ с фосфорной кислотой, которые катализируют течение биохимических реакций.

Фосфатиды (или фосфолипиды) – сложные эфиры глицерина, высокомолекулярных жирных кислот и фосфорной кислоты. Они образуют белково-липидные мембраны, которые регулируют про-ницаемость клеточных органелл и плазмолеммы для различных веществ. Следовательно, они играют очень важную биологическую роль в жизни растений.

Фитин – производное циклического соединения шестиатом-ного спирта инозита и является кальциево-магниевой солью инозит-фосфорной кислоты. Это запасное вещество. Фосфор фитина ис-пользуется при прорастании развивающимся зародышем.

Сахарофосфаты – фосфорные эфиры сахаров. Они играют важную роль в процессах фотосинтеза, дыхания, биосинтеза сложных углеводов и т.д. Благодаря фосфорной кислоте сахарофосфаты обладают высокой лабильностью и большой реакционной способ-ностью.

фосфорная кислота является носителем энергии благодаря образованию макроэргических связей. Основная роль среди макроэргических соединений принадлежит аденозинтрифосфорной кислоте (АТФ). АТФ принимает участие в процессах фотосинтеза, дыхания, в биосинтезе белков, жиров, крахмала, сахарозы, амино-кислот и многих других соединений.СвязьP-0=энергия(если рвется –выдел-ся). Значительная часть фосфорной кислоты содержится в расте-ниях в минеральной форме. Обычно эти фосфаты находятся в различных частях растений: в корнях, стеблях и листьях их больше, в семенах – меньше.

Естественных источников пополнения запасов фосфора в природе не, как, например, азота, поэтому единственно возможный путь повышения содержания в почве P₂O₅ – применение фосфорных удобрений. соли фосфорной кислоты из тяжелых почв практически не вымываются, из легких почв их теряется очень немного. Почти все почвы России фосфором обеспечены хуже, чем азотом и калием

Больше фосфора в почве находится в минеральной форме. Органические фосфаты находятся главным образом в составе гумуса. Часть органического фосфора находится в составе фитина, нуклеиновых кислот, фосфатидов, сахарофосфатов и других органических соединений почвы. Некоторая часть его находится в плазме микроорганизмов. После их отмирания этот фосфор становится доступным растениям.

Минеральные фосфаты находятся в почве в виде солей кальция, железа и алюминия.

• Для питания растений пригодны соли ортофосфорной (Н₃РО₄) и метафосфорной (НРО₃) кислот. Наиболее доступны соли одновалентных катионов фосфорной кислоты. Растворимы в воде и легко усваиваются растениями соли двухвалентных катионов при замещении одного водорода ортофосфорной кислоты (однозамещенные фосфаты кальция). Соли метафосфорной кислоты и в этом случае плохо растворимы в воде.

• Двузамещенные соли двухвалентных катионов (СаНРО₄) орто-фосфорной кислоты нерастворимы в воде, но растворяются в слабых кислотах. Природные трехзамещенные фосфаты кальция могут непосредственно использоваться на удобрения лишь в кислых почвах. В этом случае при взаимодействии фосфорита с поглощающим комплексом почвы трех-замещенная кальциевая соль фосфорной кислоты переходит в дву-замещенную и даже однозамещенную, т.е. в формы фосфатов, вполне доступные для питания растений. группа расте-ний, хорошо поглощающих фосфор из трехзамещенных трудно-растворимых фосфорнокислых солей. К ним относятся люпин, гречиха, горчица. 1. Корневые выделения у этих растений отличаются повышен-ной кислотностью (например, рН раствора, окружающего корневые волоски люпина, составляет 4–5, клевера – 7–8).

Особенно плохо доступен растениям фосфор основных солей трехвалентных катионов ортофосфорной кислоты (А1РО₄, FePO₄).

• Растение может усваивать в небольшом количестве и фосфор органических соединений. Тк Растения через корни выделяют фермент фосфатазу, которая обладает заметной активностью при гидролизе органических фосфорсодержащих соединений.

• Источником фосфорного питания растений могут быть также фосфат-ионы, обменно-поглощенные почвами.

• ДЕФЕЦИТ: плохо развиваются стебли, появляются мертвые некротические пятна.

Содержание и формы соединений фосфора в почвах

Около 95% фосфатов в земной коре представлено фторапатитом (Са₅F(РО₄)з), а 5% – фосфатами полуторных окислов и другими соединениями.

В результате жизнедеятельности высших растений и микроорганизмов в почвах накапливаются также органические фосфорные соединения. Среднее содержание фосфорной кислоты в почве от 0,05 до 0,20% Р₂О₅ от массы почвы (зависит от наличия гумуса, гранулометрического состава, внесения удобрений). Верхний слой почвы содержит больше Р₂О₅, чем нижележащие слои. В гумусе ее 1–2%

Основная доля фосфорной кислоты почвы находится в форме соединений, малодоступных для растений. Поэтому валовое содержание фосфорной кислоты в почве не может быть показателем обеспеченности растений фосфором, но оно характеризует потенци-альное ее плодородие. Содержание Р₂О₅ в почвенном растворе достигает 1–2 мг/л.

На черноземе, т.е. на почвах, насыщенных основаниями, образуются соли СаНРО₄, Са₃(РО₄)₂, MgHPO₄. На почвах кислых, не насыщенных основаниями, фосфорная кислота связана в форме А1РО₄, FePO₄. Углекислота и органические соединения почвы могут снова переводить эти соединения в доступную для растений форму.

Фосфор входит в состав органического вещества почвы, а также в пожнивные остатки и навоз. При их разложении в почве высвобождающийся фосфор может использоваться растениями.