Эффективность применения минеральных удобрений
С урожаем из почвы выносятся значительные количества питательных веществ, из которых лишь часть может быть возвращена в почву в составе органических удобрений. К тому же еще существует потери вследствие вымывания, улетучивания в виде газов или фиксации питательных веществ.
Только внесение дополнительных питательных веществ растений в виде минеральных удобрений позволяет возместить вынос с урожаем и потери питательных веществ, обеспечить оптимальное питание растений.
Минеральные удобрения разделяются преимущественно по питательным веществам, которые они содержат – простые и сложные. Минеральные удобрения состоят преимущественно из солей и отчасти из окисей и гидроокисей, а азотные из амидов.
Азотные удобрения – это соли азотной кислоты и соли аммония. Растения через корни поглощают азот, преимущественно в форме аммония NH4 + и нитрата NO3 -. Кроме корней азот способен поглощать также надземные зеленые части растений, особенно листья.
В почве азот может превращаться под действием микроорганизмов из органически связанного азота до аммония – процесс аммонитрификации. Нитрификация – соли аммония, освобожденные из органических материалов или поступающих в почву с минеральными удобрениями, при благоприятных условиях быстро окисляются микроорганизмами до нитрита и нитрата. Вследствие освобождения ионов водорода нитрификация вызывает подкисление почвы.
1 этап: 2 NH4 + + 3О2 → 2NO2 - + 2Н2 О + 4Н+ + энергия;
2 этап: 2NO2 + + О2 → 2NO3 - + энергия.
При температуре почвы ниже 5 – 10°С нитрификация почти прекращается. Она сильно зависит от аэрации почвы и увлажнения.
Существует еще процесс – иммобилизация – противоположный минерализации – микроорганизмы используют для построения белка своего тела аммоний и нитраты. Этот процесс усиливается, когда бедные азотом органические материалы (солома) вносят в почву.
Денитрификация – определенные бактерии, грибы могут восстанавливать ионы нитратов до газообразного азота N2, который улетучивается в воздух.
В почве накапливаются нитриты NO2 -. Этот процесс усиливается при недостатке кислорода.
Нитраты легко вымываются из почвы. Аммоний меньше подвержен этому процессу. В условиях непромывного водного режима (как у нас) нитраты находятся в пределах корнеобитаемого слоя.
При недостатке азота растение рано «физиологически стареют», при избытке – снижается сопротивляемость к болезням.
Азот не может накапливаться в почве в доступной растениям форме аммония и нитратов. Внесение азотного удобрения в запас привело бы к значительным его потерям, поэтому его надо вносить тогда, когда он больше всего требуется растению: перед севом под предпосевную культивацию, ранневесенняя подкормка озимых культур, внекорневая подкормка озимой пшеницы. Для уточнения доз внесения азотных удобрений проводятся осенняя почвенная диагностика перед севом озимых культур, ранневесенняя почвенная диагностика и листовая диагностика озимой пшеницы. Допосевное (под культивацию) внесение удобрений создает основу питания растений на весь вегетационный период.
Подкормка – это внесение удобрений в период вегетации растений. Подкормка – это важный, но дополнительный прием к основному (допосевному) внесению удобрений. Цель проведения подкормок – добавить некоторые недостающие элементы питания в наиболее ответственные фазы развития растений.
Подкормка растений в период вегетации может проводиться поверхностно (разбрасывателями РУМ – 5, РУМ – 8, РМГ – 4 и т.д.), прикорневым способом (сеялками) и внекорневым путем – внесением растворенных в воде удобрений на листовую поверхность растений (самолетом или наземно опрыскивателями).
Основными видами азотных удобрений, которые применяются в хозяйстве, являются аммиачная селитра и карбамид (мочевина).
Аммиачная селитра (NH4 NO3 ) содержит азот как в натуральной (NO3 -), так и в аммонийной форме (NH4 ). Аммонийно-нитратные удобрения пригодны как для заделки в почву, так и для поверхностной подкормки практически на всех почвах и для всех культур.
Аммиачная селитра содержит 34 – 35% азота. Содержит равное количество азота как в нитратной, так и в аммонийной форме. Почву подкисляет умеренно.
Карбамид (мочевина) – (NH2 )2 СО. Азота содержится 46%.
Корни растений могут поглощать мочевину в молекулярной форме. Однако, большая часть азота мочевины в почве превращается в аммоний и нитраты. Мочевина лучше используется растениями при положительном температурном режиме и хорошей влагообеспеченности. Под действием бактерий (фермент уреаза) мочевина гидролизуется до карбоната аммония (NH4 )2 CO3, и если она гидролизуется на поверхности почвы, возможны потери азота, так как карбонат аммония не стоек и быстро разлагается, образуя газообразный аммиак. На растениях могут появляться ожоги от освобождаемого аммиака. По этой причине мочевину рекомендуется заделывать в почву.
Мочевина пригодна для внекорневой подкормки (опрыскивание листьев), потому что она как нейтральное органическое соединение меньше повреждает земные части растений, чем другие азотные удобрения.
Применение азотных удобрений обоснованно лишь при выпадении достаточного количества осадков и хорошей обеспеченности почвы фосфором.
Фосфор растения поглощают преимущественно в неорганической H2 PO4 - и в незначительном количестве в форме HPO4 -. Фосфор в растениях содержится частью в органических и частью в неорганических соединениях доля органического фосфора в молодых частях растений всегда выше, чем в старых.
Растения при недостатке фосфора позднее цветут и созревают. Обменные реакции фосфора в почве регулируются многими факторами. Прежде всего влияет значение рН – от 7 и ниже. Передвижение фосфатов в почве очень медленное.
Фосфорные удобрения разделяются по их растворимости. Из используемых ранее в хозяйстве – двойной суперфосфат – относится к легкорастворимым. Но в последнее время двойной суперфосфат не применяется из-за того, что производства его в Ставропольском крае нет, а доставка из других регионов затруднена, так же как и калийных удобрений.
В хозяйстве используются сложные удобрения – аммофос (N10 P2 O5 – 45), нитроаммофоска (N17 P17 K17 ). Сложные удобрения получают в едином технологическом цикле в результате химического взаимодействия исходных компонентов. Их главная особенность – наличие в каждой молекуле и грануле двух или трех питательных элементов. Один из важных показателей качества сложных удобрений – растворимость питательных компонентов, входящих в состав, в воде и в других растворах. Полностью водорастворимые удобрения наиболее универсальны и обладают высокой эффективностью в посевах любых культур и на всех почвах.
Результаты агрохимических исследований показывают, что под воздействием удобрений происходят положительные сдвиги в накоплении подвижных форм фосфатов. Для планомерного повышения запасов P2 O5 в почве разработаны нормативы потребности фосфорных удобрений на повышение содержания подвижного фосфора на 1 мг/кг и доведение его количества до оптимального значения (30 мг/кг почвы).
Фосфорные удобрения вносятся под основную обработку и при посеве в рядки.
Основное и допосевное внесение удобрений производится сплошным рассевом до посева высеваемой культуры с заделкой в почву при вспашке или культивации.
Основным оно называется потому, что в нем дается основное количество удобрений, предназначенное для данного поля, обычно вносится большая часть минеральных удобрений и полностью органические.
Припосевное внесение удобрений в рядки производится при посеве семян. Главная задача припосевного внесения состоит в том, чтобы обеспечить растения элементами питания в первый период роста после прорастания семян. Этим способом вносятся небольшие дозы удобрений.
Калий поглощается растениями как катион корнями из почвенного раствора или поглощающего комплекса. Калий участвует в энергетическом и углеводном обмене, регулирует степень оводненности коллоидных систем клетки, способствует поглощению воды и снижает транспирацию, повышает морозоустойчивость, засухоустойчивость, усиливает накопление крахмала в клубнях картофеля.
При недостатке калия у зерновых культур возрастает склонность к полеганию.
Используются сложные удобрения – нитроаммофоска, азофоска, которые содержат калий 16 – 23%. Как основные, так и дополнительные компоненты калийных удобрений легко растворимы в воде.
Калийные удобрения вносят только под основную обработку, так как дробное их внесение не дает никаких преимуществ перед основным.
Минеральные удобрения оказывают влияние на степень развития и распространенность болезней сельскохозяйственных культур. При избытке азота развивается ржавчина, мучнистая роса. В этом случае необходимо применять калий.
Если у растений повреждена корневая система, то используются фосфор и азот.
Бактерии развиваются лучше на щелочных почвах. Подкисление почвы уменьшает поражаемость растений.