Застосування мікродобрив для підвищення продуктивності сільськогосподарських культур в інтенсивному землеробстві

Інтенсивна система землеробства з культивуванням найбільш продуктивних сортів, внесенням висококонцентрованих безбаластних азотно-фосфорно-калійних добрив призвела до зниження вмісту доступних рослинам форм мікроелементів у ґрунтах і, як наслідок, до необхідності широкого застосування мікродобрив, тобто добрив, діючою речовиною яких є мікроелементи. У Російській Федерації та країнах ближнього зарубіжжя внесення борних добрив потребує до 59,5 % орних земель, кобальтових – 90,8, марганцевих – 41,3, мідних – 64,5, молібденових – 75,3, цинкових – 83,0 %. Потреба цих держав у борних добривах на даний момент становить 12350 т, кобальтових – 310, марганцевих – 11550, мідних – 8740, молібденових – 2100, цинкових – 7450 т у перерахунку на елемент. Ці розрахунки проведені на підставі агрохімічних аналізів ґрунтів і сформованого на даному етапі рівня урожайності основних сільськогосподарських культур. При подальшому підвищенні продуктивності культурних рослин потреба в мікродобривах зростатиме.

Необхідність внесення мікродобрив встановлюється за вмістом рухомих форм мікроелементів у ґрунті, який визначається характером материнських порід і рослинністю, типом та біологічною активністю ґрунту (табл. 74; Куркаєв В.Т., Шеуджен А.Х., 2000).

Таблиця 74 – Вміст у ґрунтах доступних рослинам форм мікроелементів, мг/кг (екстракти за Пейве-Рінькісом) Ґрунти В Со Мn Сu Mo Zn

 Дерново-
               0,08–0,38   0,12–3,0   50–150    0,05–5,0   0,04–0,97 0,12–20,0
 підзолисті
 Чорноземи     0,38–1,58 1,10–2,2      1,0–75   4,5–10,0   0,02–0,33   0,10–0,25
 Сероземи      0,23–0,62 0,90–1,5     1,5–125   2,5–10,0   0,03–0,15   0,09–1,12
 Каштанові    0,30–0,90 0,10–6,0      1,5–75   8,0–14,0   0,09–0,62   0,06–0,14
 Бурі         0,38–1,95 0,57–2,25     1,5–75   6,0–12,0   0,06–0,12   0,03–0,20

Доступні рослинам (рухомі) форми мікроелементів у ґрунті поділяються на слаборухомі, які визначаються у витяжках сильних кислот; середньорухомі, що вилучаються розчинами слабких кислот, а також лугів і кислотними буферами; легкорозчинні, що визначаються у водних і вуглекислотних витяжках. Важливо, щоб обрана витяжка при визначенні рухомої форми того чи іншого мікроелемента якнайбільше відповідала засвоювальній здатності кореневої системи конкретної рослини та об'єктивно відображала ступінь потреби даної рослини в мікродобриві.

Визначальним критерієм судження про забезпеченість ґрунтів елементами живлення рослин, у т. ч. і мікроелементами, є польовий дослід. У ньому експериментально встановлюється відповідність між вмістом у ґрунті рухомих форм елементів, їхньою кількістю в рослинах і виносом з урожаєм, а також відповідність між запасом елемента в ґрунті та ефективністю добрив. Існує диференційований підхід до вибору методів визначення рухомих форм мікроелементів у ґрунті залежно від його типу, властивостей та агрохімічної характеристики.

Для ґрунтів дерново-підзолистого типу найбільш широке поширення знайшла система витяжок, запропонована Я.В. Пейве та Г.Я. Рінькісом. Ацетатно-амонійний буферний розчин з рН 4,8, запропонований Н.К. Крупським та А.М. Александровою, використовують при аналізі чорноземів, каштанових і сірих лісових ґрунтів для визначення рухомих форм марганцю, міді, кобальту та цинку. Бор у всіх ґрунтах визначають у водній витяжці, молібден вилучають оксалатним буферним розчином з рН 3,3 за Дж. Ц. Ґріґґом.

За забезпеченістю окремими мікроелементами та потребою у застосуванні мікродобрив ґрунти поділяються на три групи: низько-, середньо- та високозабезпечені (табл. 75; Куркаєв В.Т., Шеуджен А.Х., 2000).

Таблиця 75 – Групування ґрунтів за забезпеченістю рослин мікроелементами, мг/кг Забезпе- ченість В Со Мn Сu Mo Zn

                             Екстракти за Пейве-Рінькісом
 Низька 1           <0,1        <0,3      <15       <0,5      <0,05        <0,3
 Середня 1         0,1–0,3     0,3–1     15–30     0,5–1,5  0,05–0,15     0,3–1,5
 Висока 1          >0,3         >1       >30       >1,5      >0,15        >1,5
 Низька 2           <0,3         <1       <45        <2        <0,2        <1,5
 Середня 2         0,3–0,5      1–3      45–70       2–4     0,2–0,3       1,5–3
 Висока 2          >0,5         >3       >70        >4        >0,3         >3
 Низька 3           <0,5         <3      <100        <5        <0,3         <3
 Середня 3          0,5–1       3–5     100–150      5–7     0,3–0,5        3–5
 Висока 3           >1          >5      >150        >7        >0,5         >5
                        Екстракти за Крупським–Александровою
 Низька 1           <0,1       <0,07       <5       <0,1      <0,05         <1
 Середня 1         0,1–0,3   00,7–0,15    5–10     0,1–0,2  0,05–0,15       1–2
 Висока 1          >0,3       >0,15      >10       >0,2      >0,15         >2
 Низька 2           <0,3       <0,15      <10       <0,2       <0,2         <2
 Середня 2         0,3–0,5   0,15–0,30   10–20     0,2–0,5   0,2–0,3        2–5
 Висока 2          >0,5        >0,3      >20       >0,5       >0,3         >5
 Низька 3           <0,5        <0,3      <20       <0,5       <0,3         <5
 Середня 3          0,5–1     0,3–0,7    20–40      0,5–1    0,3–0,5       5–10
 Висока 3           >1         >0,7      >40        >1        >0,5        >10

Примітка: 1 – для рослин з невисоким виносом мікроелементів;

2 – для рослин з підвищеним виносом мікроелементів;

Потреба культур у мікроелементах та особливості ґрунтового аналізу

Потреба сільськогосподарських культур у мікроелементах суттєво різниться. Картопля, зернові та зернобобові культури вирізняються невисоким виносом мікроелементів за відносно високої здатності засвоювати їх із ґрунту. Коренеплоди, овочі, соняшник, бавовник, кормові трави, плодові дерева та виноградники потребують підвищеної кількості мікроелементів. При цьому в умовах зрошення і при використанні інтенсивних технологій винос мікроелементів із ґрунту різко зростає.

При плануванні системи живлення важливо враховувати, що результати аналізу ґрунту на забезпеченість мікроелементами залежать від застосовуваного методу. Різні екстрагенти вилучають неоднакову кількість рухомих форм. Через це групування ґрунтів за результатами різних аналізів часто не збігається.

• Марганець (ацетатно-амонійна витяжка pH 4,8 до витяжки 0,1 н H2SO4) — менше у 3–4 рази
• Цинк (ацетатно-амонійна витяжка до 1 н KCl) — більше у 2–4 рази
• Мідь і кобальт (буферний розчин до 1 н HCl і 1 н HNO3) — менше у 6–8 разів

Вплив мікродобрив на урожайність та імунітет культур

Внесення мікродобрив на ґрунтах з низьким вмістом поживних речовин підвищує урожайність на 10–15 %. При вирощуванні інтенсивних сортів підживлення ефективні не лише на бідних, а й на середніх за забезпеченістю ґрунтах. Однак мікродобрива спрацюють на повну силу лише за високого загального рівня агротехніки. Неприпустимо намагатися компенсувати огріхи оранки й загальної обробки ґрунту виключно внесенням мікроелементів.

Мікроелементи також підвищують стійкість рослин до шкідників і хвороб. Наприклад, передпосівна обробка насіння гороху молібденом, цинком і кобальтом знижує чисельність личинок бульбочкових довгоносиків на коренях. Внесення марганцю, міді та бору підвищує стійкість зернових культур до гессенської мухи. Борні, молібденові, мідні та цинкові добрива знижують шкодочинність іржі, поліспорозу та антракнозу, а кобальтові та марганцеві — ефективні проти борошнистої роси зернових і фітофторозу томатів.

Застосування мікродобрив дозволяє не лише скоригувати живлення рослин, а й суттєво знизити шкодочинність поширених хвороб. Мікроелементи виступають у ролі протекторів, підвищуючи фізіологічну стійкість культур до інфекцій. Вони стимулюють потовщення кутикули й епідермісу, сприяють формуванню захисних коркових шарів і синтезу фітоалексинів. Крім того, вони прискорюють розвиток рослин у критичні фази онтогенезу, знижують репродуктивну здатність патогенів і сповільнюють їхнє поширення.

Для зниження шкодочинності конкретних хвороб на практиці застосовують спрямовані підживлення:

• Зернові культури: марганець (проти гельмінтоспоріозу);
• Бавовник: бор і мідь (проти вертицильозу), марганець (проти кореневої гнилі), цинк (проти фузаріозного в'янення);
• Цукровий буряк: цинк (проти коренеїда);
• Картопля: мідь і марганець (проти ризоктоніозу, фітофторозу та чорної ніжки), молібден (проти фітофторозу), кобальт (проти вертицильозу);
• Капуста: марганець і бор (проти кили);
• Морква: бор (проти фомозу);
• Яблуня: бор і марганець (проти чорного раку);
• Клубника (суниця садова): марганець (проти сірої гнилі).

Контроль накопичення мікроелементів та облік супутнього внесення

Для запобігання токсичності необхідно контролювати коефіцієнт біологічного поглинання (КБП). Він розраховується за формулою: КБП = Ср / Сп, де Ср — вміст елемента в золі рослини (мг/кг), а Сп — валовий вміст цього ж елемента в ґрунті (мг/кг). Цей показник допомагає оцінити, наскільки інтенсивно культура забирає метали з ґрунту.

• Енергійне накопичення (КБП) — 10–100
• Сильне накопичення (КБП) — 1–10
• Слабке накопичення (КБП) — 0,1–1,0
• Частка рухомих форм у мінеральних добривах — 70–75 %
• Частка рухомих форм у гної — до 25 %

При розрахунку дозувань враховуйте обсяги мікроелементів, які потрапляють на поля разом з основними добривами. Сечовина, аміачна селітра, подвійний суперфосфат та хлористий калій практично не містять мікроелементів. Навпаки, простий суперфосфат та фосфоритне борошно містять їх у значних кількостях.

Також важливо звертати увагу на форму сполук. У мінеральних добривах до 70–75 % мікроелементів знаходяться у рухомій формі, тоді як у гної — не більше 25 %. При цьому регулярне використання органічних добрив здатне повністю задовольнити потребу культур у мікроелементах.