Система удобрений

 

 

Система удобрения [1, 2, 3, 11] - это комплекс агрономических и организационных мероприятий (накопление, приготовление и правильное хранение органических удобрений, организация системы машин для транспортировки на поле и внесения удобрений, известкование кислых и гипсование солонцовых почв) по рациональному использованию удобрений с целью повышения урожая, улучшения его качества, воспроизводства плодородия и повышения производительности труда в хозяйстве.

Система удобрения - это плановая организация целого комплекса мероприятий, связанных с применением минеральных и органических удобрений. Этот комплекс можно разделить на две части. Первая часть - это разработка и выполнение организационно-хозяйственных и экономических мероприятий, связанных с производством, заготовкой, закупкой, перевозкой и хранением удобрений. Сюда входит выявление всех ресурсов по производству местных удобрений, их заготовке, правильному хранению, планирование мелиоративных мероприятий для известкования кислых и гипсования солонцовых почв, определение потребности в промышленных минеральных удобрениях, организация их завоза, правильное их хранение и внесение в почву. Важно предусмотреть организацию тукосмешения и внесения удобрения в заданном соотношении питательных элементов с учетом плодородия почвы, требований культуры и условий агротехники. При планировании этих работ максимально учитывается комплексная механизация всех технологических процессов по применению как органических, так и минеральных удобрений.

Основные задачи системы применения удобрений следующие:

- увеличение урожайности сельскохозяйственных культур и получение продукции высокого качества;

- повышение и постепенное выравнивание плодородия полей, а в некоторых случаях - сохранение существующего их плодородия;

- эффективное использование удобрений, повышение темпа интенсификации земледелия и охрана окружающей среды.

Система удобрения включает:

- научно-организационную систему использования удобрений в различных категориях хозяйств;

- систему применения удобрений в севообороте как важнейшее звено агроландшафтной системы земледелия;

- систему удобрения отдельных культур севооборота, составленную из оптимальных доз, форм, сроков и способов внесения удобрений.

Система удобрения в хозяйстве - это комплекс агрономических и организационно-экономических мероприятий по рациональному использованию минеральных и органических удобрений, а также химических мелиорантов (извести, гипса и др.) в целях оптимизации плодородия почвы, повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, улучшения качества растениеводческой продукции, а, в конечном счете, повышения производительности труда в сельском хозяйстве. Она является важнейшим условием интенсификации сельскохозяйственного производства. В этот комплекс мероприятий входят:

- наличие складов для правильного хранения минеральных удобрений с механизированной погрузкой, разгрузкой и тукосмешением;

- накопление и правильное хранение органических удобрений;

- организация транспортных средств для перевозки удобрений;

- наличие комплекса машин по внесению минеральных и органических удобрений;

- известкование кислых и гипсование солонцовых почв;

- наличие научно обоснованной системы применения удобрений в севооборотах.

Основными задачами системы удобрения в хозяйстве являются:

- получение высоких и устойчивых урожаев с хорошим качеством продукции;

- повышение плодородия почв;

- реализация экологических функций удобрений в агроценозе;

- реализация экономической эффективности удобрений, производительности труда;

- снижение себестоимости продукции растениеводства;

- обеспечение максимальной прибыли в хозяйстве.

Систему удобрения в процессе ее развития подразделяют на два этапа.

Первый этап включает разработку и выполнение организационно-хозяйственных и экономических мероприятий, связанных с производством, заготовкой, закупкой, перевозкой и хранением удобрений. Сюда входят: выявление всех ресурсов по производству местных удобрений, их заготовке, правильному хранению; выявление мелиоративных мероприятий для известкования кислых и гипсования солонцовых почв; определение потребности в промышленных минеральных удобрениях; организация их завоза, правильное хранение и внесение в почву. При этом важно предусмотреть смешивание и внесение удобрений с заданным соотношением питательных элементов и с учетом плодородия почвы, требований культуры и условий агротехники. При планировании этих мероприятий необходимо максимально предусмотреть комплексную механизацию всех технологических процессов по использованию как органических, так и минеральных удобрений.

Второй этап системы удобрения — это рациональное размещение удобрений по севооборотам и внутри них под различные культуры, а также выбор оптимальных доз, сроков и способов использования удобрений. Эту часть системы удобрения разрабатывают с учетом местных почвенно-климатических условий; экономики хозяйства и наличия удобрительных ресурсов.

В хозяйствах в зависимости от их специализации и удаленности полей севооборотов от животноводческих ферм или промышленно-животноводческих комплексов могут складываться три типа системы удобрения:

- навозно-минеральная, органо-минеральная, или комбинированная, основанная на совместном применении органических (навоз, компосты, торф, зеленое удобрение и др.) и минеральных удобрений;

- минеральная, или безнавозная, при которой применяют одни минеральные удобрения;

- органическая, или навозная, характерная, прежде всего, для некоторых хозяйств промышленно-животноводческого направления и предусматривающая утилизацию бесподстилочного навоза.

Система удобрения в севообороте - часть общей системы удобрения в хозяйстве. В ее основе должно быть наличие освоенных научно обоснованных севооборотов в хозяйстве. При этом важно учитывать специализацию севооборота. Эффективность удобрений в севообороте при правильном чередовании культур - более высокая, чем при монокультуре или нарушении севооборота. Севооборот - важнейшее условие высокой эффективности применяемой системы удобрений. Без научно обоснованной системы удобрения в севообороте нельзя говорить о правильной системе удобрения в хозяйстве.

Система удобрений в севообороте - это не простое суммирование удобрений отдельных культур, а сложное взаимодействие биологических, физиолого-биохимических факторов растений с физическими, физико-химическими и биологическими факторами самой почвы и воздействиями человека на условия роста и развития растений.

Под системой удобрений в севообороте понимается распределение органических и минеральных удобрений, химических мелиорантов и других удобрительных средств по полям севооборота с учетом обеспечения максимального агрономического и экономического эффекта при непрерывном росте плодородия почв и улучшении их агрохимических, агрофизических и биологических свойств. Предусматривают дозы, сроки и способы внесения удобрений под отдельные культуры с учетом планируемого урожая, физиологических особенностей питания культур и их чередования, технологии возделывания, почвенно-климатических и гидрологических условий, свойств удобрений, экономических условий.

Система удобрения в севообороте должна совершенствоваться и корректироваться в зависимости от изменения плодородия почв, имеющихся ресурсов, средств химизации в хозяйстве, внедрения новых высокопродуктивных сортов и технологических приемов, а также требований охраны окружающей среды. Система удобрения в севообороте и отдельных культур находится в неразрывной связи.

Научная система удобрений в севообороте предусматривает постоянный контроль за воспроизводством плодородия почвы, за балансом питательных веществ и гумуса почвы, добиваясь оптимального их содержания с учетом требований культуры и реализации их потенциальной продуктивности.

Система удобрения отдельных культур при их чередовании в севообороте - это план применения органических и минеральных удобрений, химических мелиорантов и других удобрительных средств по полям для обеспечения высокого агроэкономического эффекта на основе систематического роста плодородия почв [5, 6, 9], получения сельскохозяйственной продукции высокого качества и охраны окружающей среды от загрязнения.

Система удобрения отдельных культур в севообороте должна решить две взаимосвязанные задачи: установить наиболее эффективные приемы и технику внесения удобрений, а также их материально-техническое обеспечение; разработать систему удобрения конкретной сельскохозяйственной культуры с учетом комплекса условий с целью реализации потенциальной продуктивности данной культуры и воспроизводства плодородия почвы.

Система удобрения отдельных культур при их чередовании в севообороте предусматривает дозы, формы, сроки и способы внесения удобрений с учетом следующих условий:

- планируемого урожая;

- биологических особенностей питания культуры;

- чередования культур в севообороте и особенностей их агротехники;

- почвенно-климатических условий;

- агрохимической характеристики почв, их естественного плодородия и состояния погоды конкретного года;

- свойств удобрений;

- сочетания органических и минеральных удобрений;

- экономических условий в хозяйстве.

Этот план будет реальным при наличии в хозяйстве необходимого количества и ассортимента минеральных и органических удобрений и химических мелиорантов.

Основная задача комплекса приемов по внесению удобрений - обеспечение оптимальных условий питания растений в течение всей вегетации. При этом важно знать потребность культуры в отдельных элементах питания по фазам роста и возможность размещения их в зоне наибольшего соприкосновения с корневой системой.

Выделяют критический и максимальный периоды поступления того или иного питательного элемента. Установлено, что в отношении фосфора и азота критический период для сельскохозяйственных культур — первые 10—15 дней после появления всходов. Резкий недостаток калия в начальные фазы роста и развития растений также значительно снижает урожай. Максимальный период в питании растений соответствует более поздним фазам их развития. Периодичность питания растений служит основанием дробного внесения удобрений.

В полевых условиях критический период потребности в минеральном питании проявляется ранней весной, когда низкая температура замедляет микробиологическую деятельность почвы.

Потребность растений в питательных веществах характеризуется выносом их с урожаем основной (хозяйственной) и побочной (нетоварной) продукцией. Определение оптимального количества удобрений для получения плановой урожайности основано на данных о выносе питательных элементов с урожаем, использовании результатов растительной, листовой и почвенной диагностик.

Вынос питательных веществ на единицу основной продукции урожая (с учетом побочной) может существенно меняться в зависимости от почвенно-климатических условий, сорта, величины урожая, уровня вносимых удобрений, поливов. Зная вынос питательных веществ с планируемым урожаем, можно рассчитать потребность в удобрениях культур севооборота.

При расчете дозы питательного вещества учитывают поправку на коэффициент использования того или иного элемента питания из почвы. Он показывает долю потребления элемента питания по отношению к общему содержанию подвижной формы этого элемента в пахотном слое на 1 га. Коэффициенты использования подвижных форм питательных веществ могут существенно изменяться в зависимости не только от биологических особенностей культур, но и плодородия почвы, ее кислотности, погодных условий, уровня агротехники.

На расчетную потребность в удобрениях культур севооборота влияет усвоение ими питательных веществ из органических и минеральных удобрений. Коэффициенты использования питательных веществ растениями из удобрений, как правило, более стабильны, чем коэффициенты использования из почвы. Но и они могут заметно изменяться в зависимости от свойств почвы, погодных условий, биологических особенностей культур, форм применяемых удобрений и способа внесения.

При составлении системы применения удобрений в севообороте необходимо учитывать влияние пожнивных и корневых остатков возделываемых культур. Наиболее сильное последействие на питание последующих культур севооборота оказывают корневые и пожнивные остатки бобовых культур.

Важными параметрами, необходимыми для разработки системы удобрения в севообороте, являются:

- планируемые уровни продуктивности севооборота в зависимости от комплекса агротехнических, агроклиматических и других условий;

- оптимальные параметры плодородия основных типов (подтипов) почв;

- показатели баланса питательных веществ, обеспечивающих плановую продуктивность севооборота и расширенное воспроизводство плодородия почв;

- дозы органических удобрений, обеспечивающие бездефицитный баланс гумуса в севообороте;

- нормативные показатели выноса питательных веществ единицей урожая основной продукции с учетом побочной.

При разработке системы удобрения необходимо:

- рассчитать вынос элементов питания планируемым урожаем сельскохозяйственных культур;

- установить по данным выноса питательных элементов планируемым урожаем и интенсивности баланса общую потребность сельскохозяйственных культур севооборота в элементах питания;

- определить общую потребность севооборота в минеральных удобрениях с учетом внесения органических удобрений и поступления биологического азота;

- рассчитать дозы удобрений для получения планируемого урожая отдельно под каждую культуру;

- рассчитать для оптимизации баланса питательных веществ в севообороте поправочные коэффициенты к нормативным дозам азота, фосфора и калия;

- определить дозы минеральных удобрений в севообороте с учетом баланса питательных веществ;

- распределить удобрения в севообороте по способам внесения.

Общее количество удобрений под ту или иную культуру севооборота обычно вносят в один или несколько приемов с использованием различных способов внесения и заделки в почву.

Различают основное (допосевное), припосевное (рядковое, гнездовое) и послепосевное (подкормка) внесение удобрений.

Основное удобрение обеспечивает питание растений на протяжении всей вегетации, особенно в период интенсивного роста и развития растений, а, следовательно, наибольшего потребления питательных элементов. Оно включает большую часть питательных веществ от общей дозы. Основное удобрение можно вносить осенью или весной, вразброс или локально, с глубокой заделкой плугом с предплужником, плугом без предплужника, тяжелой дисковой бороной и другими орудиями.

Сроки внесения основного удобрения и способ заделки его определяют с учетом почвенно-климатических условий зоны, свойств почвы и удобрений и биологических особенностей возделываемых культур.

Основная задача припосевного внесения удобрений заключается в улучшении корневого питания растений в первый период их жизни, когда они еще очень плохо используют питательные элементы почвы. Припосевное внесение удобрений, как правило, небольшими дозами (5…20 кг/га) каждого элемента питания обычно сочетают с посевом или посадкой сельскохозяйственных культур. В качестве припосевного удобрения применяют гранулированный простой и двойной суперфосфат, а также комплексные удобрения (аммофос, диаммофос, нитрофос, нитрофоску, нитроаммофос и нитроаммофоску). При высоких дозах основного удобрения положительное действие припосевного удобрения заметно ослабевает.

Для получения высокого урожая хорошего качества большое значение имеет подкормка, или послепосевное удобрение.

Подкормка дополняет или улучшает действие основного внесения удобрений. Сочетание этих приемов позволяет обеспечить оптимальное питание растений в процессе всей вегетации культуры, т.е. в периоды наибольшего их потребления.

Послепосевное удобрение обычно применяют при:

- подкормке азотными удобрениями озимых зерновых культур и многолетних трав;

- подкормке азотными и калийными удобрениями пропашных культур, возделываемых на песчаных и супесчаных почвах при орошении и в зоне достаточного и избыточного увлажнения;

- планировании высоких годовых доз минеральных удобрений под культуры, наиболее чувствительные к повышенной концентрации солей;

- подкормке плодово-ягодных насаждений и долголетних культурных пастбищ.

Система удобрения на склоновых землях должна обеспечить не только рост урожайности сельскохозяйственных культур и улучшение качества продукции, но и окультуривание почв, повышение их противоэрозионной устойчивости, усиление почвозащитных функций посевов, охрану поверхностного срока от загрязнения биогенными веществами и патогенными микроорганизмами.

На эродированных почвах необходимо дифференцированное применение удобрений с учетом крутизны, протяженности, экспозиции и частей (верхняя, средняя, нижняя) склона. При этом дозы органических и минеральных удобрений по сравнению с дозами, применяемыми на несмытых почвах, увеличивают не менее чем на 20 % на слабосмытых, на 20—50 % на среднесмытых и более чем на 50 % на сильносмытых почвах.

На склоновых землях внесение любых удобрений, включая подкормку, по мерзлой почве осенью, по снегу зимой и ранней весной, нерационально из-за значительного смыва их поверхностным стоком и низкой эффективности. Здесь удобрение следует вносить после оттаивания и сброса избыточной воды из пахотного слоя.

В целом же можно отметить общие основные положения научной системы применения удобрений.

1. Наибольшая эффективность удобрений проявляется на фоне высокой культуры земледелия с применением всего комплекса агротехнических мероприятий и постоянной заботой о повышении плодородия почв. Роль агротехники особенно возрастает при применении высоких доз удобрений, поэтому без высокой культуры земледелия нельзя получить должного эффекта от применяемой системы удобрения. Высокими дозами удобрений нельзя компенсировать нарушения других звеньев научного земледелия.

2. Все культурные растения в процессе вегетации должны получать оптимальное количество и соотношение питательных элементов, что достигается внесением удобрений и мобилизацией питательных элементов почвы. Это объясняется тем, что молодые растения имеют слаборазвитую корневую систему и весьма чувствительны к недостатку питательных веществ, особенно фосфору, что в дальнейшем отрицательно сказывается на росте, развитии растений и формировании урожая.

В молодом возрасте они чувствительны и к повышенной концентрации солей, что важно учитывать при применении удобрений. Во второй период вегетации с развитием корневой системы и вегетативной массы повышенная потребность растений в питательных веществах удовлетворяется за счет, как минеральных удобрений, так и мобилизации плодородия почвы.

3. Важным условием правильного применения удобрений является послойное размещение их в почве в зоне наибольшего развития корневой системы. Это объясняется тем, что в разные периоды жизни растения потребляют неодинаковое количество питательных веществ и нуждаются в разной концентрации почвенного раствора. Кроме того, фосфор суперфосфата, например, внесенный в почву, обычно слабо продвигается по профилю почвы и закрепляется в местах его внесения. Возникает необходимость вносить удобрения в разные сроки и слои почвы: под вспашку (основное внесение), при посеве (припосевное) и во время вегетации (подкормки). Все эти приемы внесения удобрений имеют большое значение при разработке системы удобрения той или иной культуры с учетом получения запланированного урожая и качества продукции. Сочетание этих приемов позволяет создать условия питания сельскохозяйственных культур в соответствии с их биологическими требованиями.

4. Поскольку в каждом хозяйстве имеется несколько севооборотов, важно правильно распределить удобрения с учетом их специализации. В первую очередь удобрениями обеспечиваются овощные севообороты, которые требуют повышенного количества питательных веществ для формирования высокого урожая. Эти культуры хорошо окупают внесенные удобрения. Резко возрастает потребность в удобрениях полевых севооборотов, насыщенных пропашными, особенно техническими культурами (сахарная свекла, хлопчатник, конопля, лен и др.). В высоких дозах удобрений нуждаются кормовые севообороты, насыщенные кукурузой, кормовыми корнеплодами и т.д. Не последнюю роль при распределении удобрений по различным севооборотам играет удельный вес экономически выгодной культуры. Такие высокоценные культуры хорошо оплачивают единицу внесенного удобрения.

Органические и минеральные удобрения при длительном их применении примерно одинаково эффективны, за исключением отдельных условий (легкие почвы, культуры, чувствительные к повышенной концентрации солей, негативное влияние балластных элементов в минеральных удобрениях, физиологическая их кислотность и т.д.). При равных же прочих условиях по суммарному количеству биогенных элементов органические и минеральные удобрения равноценны.

Учитывая это обстоятельство, а также экономические показатели, органические удобрения лучше вносить в севообороты, насыщенные высокопродуктивными кормовыми культурами, а минеральные удобрения - в полевые севообороты, особенно насыщенные зерновыми культурами и размещенные на массивах, более удаленных от животноводческих ферм. Важно учитывать также удобренность полей в предшествующие годы, особенно возможное систематическое внесение различных видов органических удобрений, что может существенно изменить баланс гумуса в почве.

Систематическое внесение фосфорных удобрений приводит к накоплению подвижных фосфатов в почве и резкому повышению эффективности азотных удобрений. При недостатке азота, вследствие нарушения соотношения питательных элементов, последействие фосфорных удобрений заметно падает.

Обязательное условие системы удобрения — ее экономическая эффективность. Система удобрения рассчитана на планомерное применение удобрений на каждом поле в течение длительного периода времени.