Повышение эффективности применения минеральных удобрений

Агрохимической службой края ежегодно обследуется свыше 600 тыс. га пашни на содержание нитратного азота. Большая часть пашни характеризуется дефицитом азота. Так, за период с 2006 по 2012 год обеспеченность нитратным азотом на 60-80% обследованной пашни была низкой - менее 12 мг/кг почвы (табл. 5.13). Содержание нитратного азота является лимитирующим фактором почвенного плодородия во всех районах края. Одно из основных назначений парового поля - это накопление доступных форм азотного питания. Поля, на которых соблюдается технология парованиия, с этой задачей справляются. Нарушение технологий парования обуславливает низкое содержание нитратного азота в почве, что приводит к негативным технологическим и экономическим последствиям.

Таблица 5.13 - Почвенная диагностика на содержание нитратного азота

Большинство сельских товаропроизводителей ведут земледелие на фоне естественного почвенного плодородия, т.е. практически без применения минеральных и органических удобрений, а также других средств химизации, способных повышать плодородие почв. Основным резервом плодородия здесь являются паровые поля, пласт многолетних трав и залежные участки.

Отсутствие минеральных и органических удобрений, структура посевных площадей, ориентированная в основном на выращивание монокультур, а также ряд других факторов являются причиной отрицательного баланса питательных веществ в почвах пашни, что ведёт к снижению почвенного плодородия. Ежегодно сельскохозяйственные товаропроизводители края вносят около 35-37 тыс. тонн действующего вещества минеральных удобрений и около 1млн. тонн органических удобрений. Для достижения бездефицитного баланса питательных веществ требуется внесение около 50-55 тыс. тонн действующего вещества минеральных удобрений, для прекращения процессов снижения содержания гумуса в почвах необходимо резко увеличить внесение органических удобрений, в т.ч. соломы, сидератов и т.д.

Эффективность минеральных удобрений зависит от ряда факторов: влагообеспеченности полей, температурного режима, системы обработки полей и т.д. Засорённость посевов приводит к непроизводительным потерям элементов питания (табл. 5.14), поэтому применение удобрений следует сопровождать мероприятиями по защите посевов от сорняков (табл. 5.15).

Таблица 5.14- Вынос питательных веществ сорными растениями при различной засоренности посевов сельскохозяйственных культур, кг/га

Таблица 5.15 - Эффективность применения минеральных удобрений на посевах с различной засоренностью

До недавнего времени считалось, что растения используют до 80% азота удобрений. Коэффициент использования азота растениями определяли разностным методом (по разнице в выносе азота с урожаем при внесении азота и без внесения) и выражали в процентах от внесенного количества удобрения. Применение в агрохимических исследованиях метода меченых атомов позволило установить, что в полевых условиях растения усваивают непосредственно из удобрений только 30–50% азота. Однако при внесении азотных удобрений усиливается минерализация почвенного азота и усвоение его растениями. Коэффициенты использования азота различных форм азотных удобрений существенно не различаются. Превращение азота в органическую форму резко возрастает при запашке в почву органического вещества с низким содержанием азота. Закрепившийся азот медленно минерализуется и слабо усваивается растениями.

Потери азота при денитрификации нитратов, образующихся при нитрификации аммонийного азота почвы и аммонийных азотных удобрений и мочевины, а также из нитратных азотных удобрений, весьма существенны. Потери азота удобрений резко возрастают в парующей почве и достигают 50%. Наиболее интенсивно газообразные потери азота в ходе биологической и косвенной денитрификации происходят в первые 20 дней после внесения азотных удобрений и в условиях ограниченного биологического поглощения в почве. С увеличением доз азотных удобрений потери возрастают. Потери азота удобрений за счет вымывания нитратов на тяжелых по гранулометрическому составу почвах незначительны, а на легких дренированных почвах с промывным режимом увлажнения могут составлять существенные величины. Большие потери за счет улетучивания аммиака наблюдаются при нарушении технологии внесения аммиачных форм жидких азотных удобрений, а также при поверхностном внесении и несвоевременной заделке мочевины на карбонатных и щелочных почвах.

Под влиянием азотных удобрений усиливается минерализация органического вещества и возрастают не только усвоение растениями почвенного азота, но и его потери. Потери азота удобрений могут быть снижены за счет усиления иммобилизации или торможения минерализации органического вещества почв путем внесения органических удобрений, в том числе соломы, проведения агротехнических почвозащитных и природоохранных мероприятий, выращивания пожнивных и промежуточных культур, возделывания трав, использования зеленого удобрения.

Фосфорные удобрения в своем прямом действии используются растениями только на 10–25% в зависимости от почвы, гидротермических условий и высеваемой культуры (табл. 5.16). Это связано со слабой способностью передвижения продуктов трансформации удобрения в почве. Эффективность различных фосфорных удобрений в первые годы после их внесения в почву определяется их химическим составом. При длительном взаимодействии с почвой туков все легкорастворимые удобрения примерно одинаковым образом воздействуют на плодородие почвы. Результативность действия труднорастворимых фосфатов зависит от скорости растворения их в почве.

При взаимодействии удобрений с почвой происходит формирование устойчивых минеральных соединений, состав которых зависит от особенностей почвы и влияет на использование растениями элементов питания из почвы (табл. 5.17). В кислых почвах образуются преимущественно фосфаты полуторных окислов, в нейтральных и карбонатных почвах – фосфаты кальция. При внесении фосфорных удобрений в почве увеличивается запас фосфатов, повышается их подвижность, образуются соединения, лучше растворимые в почве и т. д. В чистом виде фосфорные удобрения в Красноярский край фактически не поступают. Дефицит фосфора компенсируется за счет комплексных удобрений, в основном аммофоса и диаммофоса. Эти удобрения хорошо растворимы в воде, мало гигроскопичны, содержат азот и фосфор в хорошо усваиваемой растениями, преимущественно водорастворимой форме. Диаммофос и аммофос вносят в рядки при посеве под все культуры и в подкормку под пропашные и овощные культуры. Эффективность аммофоса выше, чем смеси простых удобрений, при равных дозах азота и фосфора.

Калийные удобрения эффективны на легких песчаных, супесчаных и на торфяных почвах с низким содержанием доступного калия. Важным условием для эффективного применения калийных удобрений является обеспечение растений фосфором и азотом. На почвах, бедных азотом и фосфором, внесение калийных удобрений не даст должного эффекта. На суглинистых и глинистых почвах, содержащих много калия, потребность в нем у культур проявляется при одновременном внесении азотных и фосфорных удобрений. На богатых калием почвах (к таким относятся черноземы) потребность в этом элементе возникает только у калиефильных культур, которым нужно его много (подсолнечник, кукуруза, гречиха и т.д.). На солонцах, которые богаты калием, калийные удобрения эффекта не дают, а их внесение приводит к засолению почв.

Таблица 5.16 - Коэффициенты использования питательных элементов

из удобрений в разные годы

Примечание: В условиях орошения коэффициенты использования элементов питания возрастают на 20-30%. Минеральные удобрения, внесенные локально при посеве в рядки или при посадке в гнезда, могут использоваться в среднем: азотные – 50-80%, фосфорные — 40-60%, калийные — 50-70%.

Таблица 5.17- Коэффициенты использования питательных элементов из почвы

Примечание: Растения из почвы усваивают 25% легкогидролизуемого азота и в весенний период до 20% нитратного азота.

Следует помнить, что все агрохимические мероприятия необходимо проводить при соблюдении экологических требований с применением средств защиты растений, а также контролируемой токсикологической обстановки.