Агрохімічні основи проектування системи живлення сільськогосподарських культур

Ефективна система добрив у сівозміні — це не просто загальні норми, а індивідуальний план живлення для кожного поля. Щоб він спрацював на урожай, агроному необхідно пов’язати біологію культури з особливостями ґрунту, кліматом і властивостями самих добрив. Такий підхід дозволяє точно розрахувати дози, обрати правильні форми поживних речовин та визначити оптимальні строки внесення.

Біологічні особливості культур: що і коли споживає рослина

Кожна культура має свій характер живлення. Наприклад, соняшник і буряк виносять із ґрунту значно більше калію, ніж зернові культури, а бобовим потрібна підвищена кількість молібдену. Також важливо враховувати динаміку споживання елементів живлення протягом вегетації.

Споживання елементів живлення йде нерівномірно. Зернові культури поглинають основну частину живлення в першій половині вегетації — від кущіння до колосіння. У той же час зернобобові культури витрачають елементи живлення набагато рівномірніше протягом усього життєвого циклу.

На глибину закладення добрив напряму впливає характер розвитку кореневої системи. У зернових культур корені мичкуваті і залягають неглибоко, тому і добрива мають бути в доступній для них зоні. Зернобобові та інші культури зі стрижневою системою проникають глибоко в ґрунт, що потребує глибшого внесення поживних речовин.

• Пік споживання зернових — від кущіння до колосіння
• Підвищена потреба соняшнику і буряку — калій
• Підвищена потреба зернобобових — молібден

Ґрунт і клімат: як зовнішні умови змінюють роботу добрив

Ефективність мінеральних добрив напряму залежить від гранулометричного складу ґрунту. На важких глинистих ґрунтах елементи живлення міцно утримуються і повільно пересуваються з водою, тому тут виправдані вищі дози. На легких піщаних ґрунтах вода швидко вимиває поживні речовини, що потребує дрібного внесення і коригування строків.

Перед складанням плану живлення обов’язково оцінюють потенційну родючість за агрохімічними картограмами. На їх основі визначають вміст гумусу, рухомого азоту, фосфору та обмінного калію. За потреби планують хімічну меліорацію: для кислих ґрунтів — вапнування (оцінюють pH, гідролітичну кислотність, суму обмінних основ), для лужних — гіпсування (оцінюють ємність катіонного обміну і вміст натрію).

Погода і водний режим визначають, чи спрацює добриво в принципі. При жорсткій засусі внесення добрив є марним і може навіть зашкодити рослинам, викликавши опіки. При помірному дефіциті вологи, навпаки, правильне живлення допомагає рослинам економніше і ефективніше витрачати воду.

Температурний режим теж вносить свої корективи. Від нього залежить не тільки тривалість вегетаційного періоду і вибір культур, а й строки обробітку ґрунту. Температура напряму впливає на мікробіологічну активність ґрунту і швидкість накопичення доступних форм елементів живлення, особливо азоту.

Важливою умовою є післядія добрив, від якої залежать норми внесення добрив під наступні в сівозміні культури. Особливо тривалу післядію мають органічні та фосфорні добрива.

Спільне застосування органічних і мінеральних добрив є одним із основних положень системи удобрення. Д.М. Прянишников із цього приводу писав: "Максимальні ж урожаї досягаються комбінацією гною і мінеральних добрив, яка дозволяє рясно забезпечити рослини засвоюваною їжею на перших стадіях розвитку і дати в той же час у вигляді гною резерв поживних речовин, що поступово приходять у дію" (Вибр. тв., т. 1, 1952, с. 563).

Поєднання гною з мінеральними добривами у більшості випадків перевершує за своєю ефективністю дію цих добрив при роздільному внесенні в еквівалентних кількостях поживних речовин, що пов’язано з посиленням мікробіологічної діяльності в ґрунті. Також зменшується закріплення в ґрунті фосфору мінеральних добрив.

Спільне застосування гною і мінеральних добрив є найбільш бажаним при вирощуванні культур, чутливих до підвищеної концентрації ґрунтового розчину (огірок, цибуля, часник та інші).

Дотримання агротехніки суттєво підвищує ефективність добрив. Строки та глибина обробітку ґрунту впливають на накопичення поживних речовин у доступній для рослин формі. При ранньому обробітку накопичується значно більше мінерального азоту. Отже, потреба в азотних добривах зменшується.

Особливу увагу при внесенні добрив слід приділити забур'яненості посівів та боротьбі з бур'янами в агрофітоценозі. Якщо не вжити належних заходів, то при внесенні добрив можна збільшити забур'яненість і не тільки знизити прибавку врожаю від внесення добрив, а й взагалі знизити урожайність.

Як правило, забур'яненість зростає при:

• дрібному загортанні добрив;
• рідких посівах.

У ряді випадків на сильно забур'янених полях слід тимчасово відмовитися від внесення добрив, особливо азотних.

Ефективність добрив змінюється залежно від сорту культури, що вирощується. Найбільш чутливі сорти продуктивніше використовують як елементи живлення ґрунту, так і внесених добрив. У таких сортів більша частка продуктивної частини врожаю і під них вигідніше вносити добрива.

Недотримання оптимальних строків сівби, невідповідна густота посівів призводять до зниження ефективності застосування добрив. Зазвичай при внесенні добрив, особливо в підвищених нормах, густота стояння рослин повинна бути меншою. На удобрених посівах рослини сильніше кущаться (або гілкуються), листки виходять більшими, зростає їх площа, що може призводити до їх затінення в нижньому ярусі. Оптимальна площа листків становить:

Різні сільськогосподарські рослини мають суттєві відмінності у споживанні поживних речовин. При чергуванні культур у сівозміні поживні речовини ґрунту та добрив використовуються продуктивніше. При сівбі, наприклад, озимої пшениці по різних попередниках потреба в добривах буде різною.

Особливості впливу попередників:

• Після збирання зернобобових культур (наприклад, гороху) ґрунт легко обробляється, стає пухким. До сівби озимих культур минає багато часу, потреба в добриві азотом буде меншою.
• Після пізнього збирання кукурудзи на зерно в ґрунті накопичується мало мінерального азоту і потреба в азотному добриві різко зростає.
• Бобові культури потребують менше азотних добрив, а багаторічні бобові трави збагачують ґрунт азотом. Тому під культури, що йдуть після бобових, азотних добрив вносять менше.
• Не можна вносити багато азоту під покривну культуру (під яку підсівають багаторічні трави).

При чергуванні культур і менших нормах внесення добрив отримують вищі врожаї порівняно з монокультурою, без чергування.

При тривалому застосуванні добрив у сівозміні потреба в азотних добривах збільшується, а у фосфорних і калійних – зменшується.

При складанні системи удобрення необхідно розрахувати потребу в складах для зберігання добрив, наявність машин для внесення основного добрива, припосівного та підживлень. Для застосування органічних добрив необхідні відповідні машини для підготовки, транспортування та внесення.

Виходячи з економічних умов, визначають заплановані прибавки врожаю за рахунок добрив, підбирають найбільш окупні норми добрив та прийоми їх використання. Наприклад, локальне внесення добрив у 2–3 рази ефективніше за розкидне. Точне визначення потреби в добривах також дає можливість економити кошти. Розраховується економічна ефективність розробленої системи удобрення.