geolike.ru

Биологические особенности питания культур в севообороте

Озимая рожь

Культура, занимающая немалый вес в балансе выращиваемых культур. Обусловлено это в связи с тем, что культура способна давать неплохой урожай при ее невысокой требовательности к условиям, почве, большей стойкости к неблагоприятным погодным условиям. С этим связана широкая географическая распространенность культуры на территории нашей страны. Рожь можно рассматривать как культуру умеренно холодного климата. В период начала вегетации (весной), культура достаточно быстро развивает корневую систему, кустится. Это позволяет культуре, быстро набрать силу, во влажный период и затем успешно противостоять засушливым периодам.

Культура дает неплохие урожаи на кислых почвах и на почвах со слабощелочной реакцией. Но сильнокислая почва, резко отрицательно влияет на урожайность и жизнестойкость культуры. В этом случае очень хороший отзыв дает известкование почвы, и это является одним из мероприятий по повышению урожайности ржи.

Прорастание культуры начинается при температуре 1-2 ºС (оптимум 25 ºС). Потребление воды в период набухания зерна в период прорастания доходит до 55% массы. При благоприятных условиях, всходы появляются на 6-9 день. Кущение озимой ржи приходится на осень, но при холодных погодных условиях может затянуться и перейти на весну.

Зачаточный стебель и зачаточный колос закладывается с осени в фазу кущения растения. Дальнейшее развитие колоса протекает весной. Недостаток в этот период азотного питания оказывает отрицательное влияние на урожайность (малые размеры колосков и малое количество в них зерен). При избыточном азотном питании, колоски крупные, но затягивается их созревание. С начала роста азот растения потребляют относительно больше других элементов.

Достаточная обеспеченность фосфором, дает хорошую озерненность колоса и ускоряет созревание.

Озимая рожь, самая холодостойкая культура среди зерновых хлебов. В малоснежные зимы способна переносить морозы до 35 ºС. При внесении фосфорно-калийных удобрений, повышается морозостойкость растения. При не хватке фосфора, наблюдается ухудшения роста, скручиваются листья, с образованием на них фиолетово-красных пятен.

Озимая рожь, средне реагирует на внесение калийных удобрений. При обеспечении калием развиваются более сильные растения. При недостатке калия приводит к ослаблению ассимиляционной деятельности растения, замедлению оттока пластических веществ из листьев к растущим органам растений. Недостаток калия приводит к ослаблению кущения, слабому развитию стеблей, подверженность повреждению грибами (грибными заболеваниями).

Максимум потребления питательных веществ приходится на фазы кущения и выхода в трубку. В этот период наблюдается не только развитие вегетативной массы растений но и формирования колоса со всеми его органами. Поэтому осенью и весной должно быть полное обеспечение питательными элементами питания.

На формирование 1 т. Зерна рожь потребляет в среднем 25-30 кг азота, 10-15 кг Р2О5 и 20-25 кг К2О.

Хороший результат дает внесение навоза компостированного фосфоритной мукой, на 1 т навоза 20-30 т/га фосмуки. В среднем внесение под озимую рожь навоза или хорошо приготовленных торфонавозных или других компостов дает прибавку на серых лесных почвах и выщелоченных черноземах на 6-8 ц./га

Положительные результаты дает применение органических удобрений в сочетании с минеральными. При этом увеличивается зимостойкость ржи и повышается урожай зерна. Урожай озимой ржи тесно связан с рН почвы, содержанием подвижного фосфора и калия в почве, количеством осадков за период интенсивного роста (май-июнь), количеством азота. Так на сильнокислых почвах (рН 4,5) при содержании подвижного фосфора 6-7 мг на 100 г почвы был получен максимальный урожай ржи; дальнейшее повышение фосфора не дает повышения урожая. На почвах с рН более 6,5, урожай зерна повышается с увеличением содержания фосфора до 15 мг на 100 г почвы.

Эффективность азотных удобрений находится в зависимости от рН почвы, содержания подвижного фосфора и калия. Например, окупаемость 1 кг азота при дозе 90 кг/га на почвах с рН 5,0 и очень низком содержанием фосфора составляет 15,0 кг, со средним содержанием фосфора – 20,3 кг зерна, а на почвах с высоким содержанием фосфора – 26,0кг зерна ржи с 1 га.

Яровая пшеница

Зерновая культура имеющая наибольшее народнохозяйственное значение из всех яровых зерновых культур. Она занимает большие площади пахотных земель в Поволжье, на Урале, в Сибири и других районах России.

Потенциальная потребность яровой пшеницы в питательных веществах высокая. С урожаем зерна 25ц/га и соответствующего ему количества соломы яровая пшеница выносит 95 кг азота, 30 кг Р2О5 и 45 кг К2О.

Культура имеет более короткий вегетационный период по сравнению с озимой пшеницей, по этому в период интенсивного роста у растения потребностей в питательных веществах в 2-2,5 раза больше. От начала выхода в трубку до колошения яровая пшеница потребляет примерно 2/3 –3/4 всего количества азота и зольных элементов. Отрицательно в этот момент сказывается нехватка фосфора. Последующее внесение фосфора, не исправляет ситуацию. Пик потребления всех элементов приходится на последнюю фазу развития растения. Обычно яровая пшеница прекращает усваивает азот из почвы перед фазой молочной спелости, иногда перед наливом зерна.

В первые фазы развития поступления азота и зольных элементов происходит наиболее интенсивно и значительно опережает накопление органического вещества.

Таблица №8. Поглощение азота, фосфора и калия яровой пшеницей в различные стадии развития.

Яровая пшеница сильно реагирует на азот в период от начала кущения до трубкования, когда формируется придаточные стебли, узловые корни, колоски и цветки в зачаточном колосе.

Недостаток в фосфоре культура ощущает ранее азотного голодания. Период повышенной потребности в калии повышается с фазой развития. Калий участвует в передвижении углеводов из ассимилирующих органов в зерно, поэтому повышение уровня калия ведет к повышению абсолютного веса зерна. Внесение избыточного количества калия до посева может привести к гибели молодых проростков или сильное их угнетение, следствием чего может быть очень малая продуктивность. Избежать вредного воздействия калия можно внесением удобрения под основную вспашку.

Результаты обобщенных опытов Географической сети с яровой пшеницей показывают, что оптимальные дозы внесения для азота варьируют от 60 до 120 кг/га, фосфора от 40 до 90 кг/га, калия от 0 до 60 кг/га.

Варьирование доз по мимо других причин (плодородие почв и уровень агротехники) обусловлено в значительной степени предшественником. При размещении яровых колосовых по пласту и обороту многолетних бобовых трав составляет от 40 до 90 кг/га, по колосовым предшественникам – 90 – 120 кг/га.

Существенное влияние на эффективность удобрений оказывают агротехнические факторы, особенно предшественники. Яровая пшеница размещенная по пару, обычно хорошо обеспечена азотом, поэтому азотные удобрения не повышают урожай. В то же время внесения азота по пару в Восточной Сибири, были довольно эффективны. Это объясняется бедностью почвенного горизонта гумусом и недостатком теплого периода.

Все шире применяется дополнительное внесение азотных удобрений под яровую пшеницу, как и под озимую, главным образом в целях повышения белковости зерна. Проводят эту подкормку в фазы колошения или цветения, когда идут процессы синтеза белков в зерне за счет реутилизации азотных соединений из вегетативных частей растений. Этот прием способствует существенному повышению содержанию белка и клейковины в зерне.

Методы и приемы применяемые на озимой пшенице, можно применять и на яровой.

Очень важны метериологические данные. Например при коэффициенте (ГТК) менее 0,4 урожай яровой пшеницы бывает низким, а качество зерна почти всегда высоким: белка 14-17%, сырой клейковины – 28 – 34%. В этом случае листовая и корневая подкормки не целесообразны. Наиболее эффективен прием при ГТК от всходов до колошения пшеницы 0,8 – 1,4. ГТК определяется по формуле:

ГТК = Σ осадков х 10

              ΣtºC

Ячмень

Важная зерновая культура, используемая в нашей стране на кормовые пищевые цели.

Система удобрения ячменя менее изучена, чем пшеницы, это можно объяснить большим недостатком минеральных удобрений, выделяемые под зерновые культуры и недооценкой этого важного приема резкого увеличения производства зерна. Поэтому ячмень как правило использует последействие удобрений внесенных под предшественник.

По биологическим особенностям ячмень отличается интенсивным потреблением питательных веществ в следствии короткого вегетационного периода 90-100 дней. Период поглощения питательных веществ у ячменя прекращается примерно в середине вегетации за 40 дней до созревания. Больше всего их усваивается в период кущения. По выносу питательных веществ ячмень мало отличается от озимой пшеницы. Для формирования 1 ц зерна требуется примерно 2,5 – 3 кг азота, 1 -1,5 кг фосфора (Р2О5) и 2 – 2,5 кг калия (К2О).

Ячмень плохо переносит как кислые, так и засоленные почвы. Для его развития требуется реакция почвы, близкая к нейтральной (рН 6-7). Хорошо отзывается на внесение минеральных и органических удобрений. При правильном применении, например на дерново-подзолисых почвах, дает прибавку в 2 раза, обеспечивая такую же прибавку как на озимых.

По результатам опытов установлено, что мочевина в меньшей степени влияет на содержание белка, чем аммиачная селитра и аммиачная вода. Аммиачная селитра эффективней на нейтральных почвах, так как подкисляет ее. Эффективность доз азотных удобрений оказывает неравнозначное влияние в зависимости от погодных условий в период вегетации. В Нечерноземной Зоне при достаточном увлажнении в летний период эффективность азотных удобрений возрастает с повышением доз. При избытке влаги хотя бы в один из летних месяцев (более 120 мм) эффективность азотных удобрений снижается из-за полегания растений, что приводит к образованию мелкого и щуплого зерна.

Азотные удобрения применяют в составе предпосевного удобрения. Для снижения потери азота целесообразно использовать капсулированные удобрения. По результатам исследований ВИУА азот применяют в дозах до 30-60 кг д.в., причем на бедных гумусом почвах внесение азота в дозах до 50-60 кг не сказывается отрицательно на пивоваренных свойствах зерна, значительно повышает урожай.

Отношение к фосфору.

Этот элемент необходим растениям ячменя в течении всего периода жизни, но наиболее интенсивно потребляется в первый период развития. Из фосфатов на дерново-подзолистой почве хорошо действует суперфосфат, лимонно-растворимые фосфатшлаки и обесфторенный фосфат, эффективны и полифосфорные удобрения. Суперфосфат - универсальное удобрение на всех почвах как при основном и при посевном внесении, так и в подкормках. Фосфоритная мука не уступает суперфосфату, ее последействие сказывается в течении 5-7 лет. Она эффективна на кислых почвах, так как снижает кислотность, уменьшает содержание алюминия. Основную дозу фосфорных удобрений лучше вносить осенью под зяблевую обработку почвы. Эффективно внесение небольших доз суперфосфата в рядки при посеве, около 10-20 кг/га д.в.

Отношение к калию.

Растения ячменя требуют много калия в начальный период роста. Ячмень отзывчив на любые формы калийных удобрений. Калий вносят в виде калийной соли, хлористого калия. Сульфат калия уступает им. Так же возможно внесение калия в виде нитрофосок. Калийные удобрения используют при основном внесении.

Калию принадлежит большая роль в стабилизации режима азотного питания ячменя. Поэтому для получения высококачественного пивоваренного зерна, в зарубежных странах практикуют внесение в дозах до 100-160 кг/га д.в. Урожайность при этом не повышается, но зерно приобретает отличное качество. Средней дозой для дерново-подзолистой почвы является 40-45 кг/га д.в.

Подкормки на ячмене применяют при выращивании по интенсивной технологии, на программируемый урожай более 30-35 ц/га зерна. Используют аммиачную селитру или мочевину в дозе 20-30 кг/га д.в. в фазу кущения- выхода в трубку. Так же подкормки можно применять при размещении ячменя на бедных почвах или при недостаточном количестве удобрений.

Эффективный способ внесения удобрений - ленточный, имеющий преимущество перед разбросным. В интенсивной технологии применяют еще более эффективный способ - локальное внесение, когда гранулы удобрений укладываются на 5-6 см глубже и на 3-6 см в сторону от семени.

В зависимости от цели выращивания зерно должно быть определенного качества, которое можно изменить применением удобрений. По данным многочисленных опытов установлено, что при увеличении азотного питания белковость зерна возрастает, а содержание крахмала снижается. Усиленное снабжение калием при низком уровне азотного питания способствует накоплению в зерне крахмала, растворимых сахаров. Для получения зерна на пищевые цели оптимальным является следующее соотношение элементов N1 P2O51 K2O 0,5. Это способствует увеличению урожая зерна с максимальным содержанием белка. Для получения высококачественного пивоваренного зерна необходимо, чтобы уровень калийного питания преобладал над азотным и фосфорным. При этом формируется зерно с высоким содержанием крахмала, растворимых сахаров и солерастворимых фракций белка, возрастает экстрактивность, общее содержание белка не превышает 9-12 %.

Наибольший эффект от удобрения, особенно от тройного – NPK., обеспечивается в зоне дерново-подзолистых почв. В лесостепной зоне наибольшие прибавки урожая от удобрений получается на серой лесной почве, из за достаточного увлажнения. На выщелоченных черноземах действие удобрений снижается из-за нехватки влаги.

Ячмень весьма отзывчив на известковые удобрения. Их применяют под зябь или перепашку, в полных дозах, определенных по величине гидролитической кислотности. Необходимо учитывать, что ячмень лучше использует последействие извести, чем ее прямое действие. Известкование не только усиливает действие минеральных удобрений, но и повышает урожай ячменя вследствие улучшения агрохимических свойств почвы.

В пивоваренном ячмене важны высокое содержание крахмала и выход экстракта, что может быть при хорошем фосфор – калийном фоне, повышенное азотное питание такого ячменя ухудшает его качества. Хороший пивоваренный ячмень содержит 58-65% крахмала, а экстрактивность его колеблется в пределах 75-82% массы сухого вещества. Для того чтобы добиться именно такого качества ячменя необходимо вносить 45-60 кг/га азота, что дает хорошую урожайность и не позволяет повышать уровень белка в зерне.

Гречиха 

Ценная крупяная культура с рядом биологических особенностей. Это теплолюбивое растение. Семена начинают прорастать при температуре 7-8 ºС. Наиболее дружные всходы при температуре 13 -15ºС. Более чувствительна к заморозкам, чем кукуруза и просо.

Оптимальный рН для гречихи 5-7, поэтому сильнокислые почвы необходимо известковать. Лучшей формой известковых удобрений является доломитовая мука. Эффективно внесение одних магниевых удобрений, которые дают прибавку к урожаю 1,5 – 2 ц/га.

Гречиха с урожаем выносит из почвы большое количество питательных веществ: с урожаем 1 т/га зерна – около 50 кг азота, 40-45 кг Р2О5, и 100 – 120 кг К2О. В ее соломе содержится в 2,5 – 3 раза больше калия, фосфора и кальция, чем в соломе других зерновых культур.

Азотные удобрения усиливают действие фосфорных, на сильно выщелоченных черноземах. Фосфорные удобрения повышают урожай повсеместно особенно на черноземах. При наличии в почве подвижной Р2О5 > 10 мг на 100 г почвы растения гречихи обеспечиваются фосфором за счет почвенных фосфатов, и эффективность фосфорных удобрений бывает низкой.

Калийные удобрения довольно часто слабо повышают урожай. Это объясняется тем, что гречиха обладает достаточно высокой способностью усваивать из любой почвы, имеющиеся в ней запасы калия. Кроме этого на опытах использовались исключительно хлористые калийные удобрения, а хлор угнетает корневую систему гречихи. Поэтому на гречихе нельзя использовать хлорсодержащие калийные удобрения: сильвинит, каинит, калийная соль и хлористый калий.

Навоз применять под гречиху не следует, так как во влажное лето он задерживает созревание семян и резко увеличивает выход соломы за счет выхода зерна. Но гречиха хорошо использует последействие навоза, вносимого под предшествующую культуру. Например, в Белоруссии урожай зерна гречихи без удобрения составил 10,3 ц/га а с внесением навоза под предшественник в количестве 20 т/га, дало урожайность 17 ц/га. Высокое положительное действие отмечено и при применении зеленого удобрения. При запашке многолетнего люпина урожай гречихи поднялся на 9 ц/га.

Дозы минеральных удобрений устанавливаются по результатам почвенной диагностики на азот, фосфор, калий. При отсутствии данных можно воспользоваться результатам полевых опытов, выполненных зональными научными учреждениями Географической сети опытов. Прибавки от удобрений достигают 5-6 ц/га. В лесостепных зонах Поволжья, ЦЧО, Сибири дозы каждого питательного элемента достигают 30-60 кг/га. важным приемом в системе удобрений гречихи является припосевное внесение гранулированного суперфосфата, а на почвах бедных минеральными формами азота, - сложных удобрений. Прибавка от урожая от этого составляет в пределах 1,5-3 ц/га при дозе Р2О3 10-15 кг/га. Азот применяется в районах северной лесостепи, на серых лесных почвах, оподзоленных, выщелоченных черноземах.

Кукуруза

Имеет мощную коневую систему, способную извлекать питательные вещества из большого объема почва. С урожаем 60-70 ц/га зерна выносится или 500-700 ц/га зеленой массы выносится из почвы примерно 150-180 кг N, 50-60 кг фосфора и 150-200 кг калия.

Поглощение питательных веществ кукурузой продолжается до достижения восковой спелости. В соответствии с этим и нарастание сухой массы кукурузы идет в течение всего вегетационного периода: вначале медленно, затем усиливается. Наиболее интенсивно сухое вещество накапливается перед цветением.

Поглощение азота продолжается почти до созревания. Максимальное его потребление приходится на период за 2-3 недели до выбрасывания метелок.

Поглощение фосфора происходит более длительное время. Кукуруза усваивает его равномерно вплоть до созревания. Однако особенно необходимо в самый начальный период жизни. Фосфорные удобрения внесенные до посева, способствуют мощному развитию коневой системы, более раннему развитию початков и ускорению созревания.

Калий наиболее интенсивно поглощается в первый период жизни. В калийных удобрениях возникает потребность на легких супесчаных, торфяных, пойменных почвах и после предшественников потребляющих много калия (картофель, корнеплоды, травы).

Кукуруза дает хорошие урожаи на богатых азотом, с хорошими физическими свойствами, рыхлых почвах. При посеве после многолетних трав вносят главным образом фосфорные удобрения, а на более легких почвах и калийные.

Система удобрения состоит из трех приемов: основного, припосевного и подкормки. Основное внесение удобрений в значительной мере определяется почвенно-климатическими условиями. При выращивании кукурузы на зеленую массу на дерново-подзолистой и серой лесной почве рекомендуется вносить на фоне 20-30 т/га навоза N120P60-90K90-120. при систематическом внесении азотно-фосфорных удобрений на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах, действие калия с каждой ротацией возрастает. В степных районах наиболее эффективно внесение фосфора, в лесостепи при более влажном климате и выщелоченности черноземов наряду с фосфором заметно действуют азот и калий. Оптимальными дозами при основном внесении и в лесостепных районах является: на оподзоленных черноземахN60-90P60-90K60, на серых лесных почвах N80-110P60-90K60-90.

Многолетние травы

Являются одной из основных кормовых культур для животноводства. Так же важно включение бобовых трав в севооборот, для улучшения качества почвы, борьбы с болезнями и вредителями культур (посредством севооборота) и пр.

С урожаем 50-70 ц/га сена клевер выносит из почвы 30-65 кг Р2О5 70-120 кг К2О, 120-170 кг СаО, 37-52 кг MgO (в наземной массе около 100 кг N и такое же количество в корнях).

Азотпод клевер не вносят, благодаря деятельности клубеньковых бактерий, живущих на корнях растений. При возделывании бобовых трав, необходимо максимально использовать свойство клубеньковых бактерий связывать азот атмосферы. Развитие этих бактерий интенсивнее при внесении фосфора и калия. Внесение минерального азота в дозах более 30 кг/га, а так же навоза более 20-30 кг/га, подавляет жизнеспособность этих бактерий. Клевер не переносит, кислую реакцию почвы. При рН ниже 5 и содержании подвижного алюминия или марганца более 1,5 – 2 мг на 100 г почвы клевер плохо растет, изреживая при перезимовках, урожай семян и сена снижается. Эти факторы плюс нехватка молибдена тормозит развитие клубеньковых бактерий, процессах фиксации и превращения азота. Вследствие этого нарушается нормальное питание растений азотом, листья приобретают бледно-зеленую окраску и подвергаются грибковым заболеваниям.

Корни клевера обладают способностью усваивать фосфор из труднодоступных соединений. Эта способность с возрастом повышается. Корневая система клевера проникает на глубину 100-120 см и более. Но главная ее масса сосредоточена в пахотном слое почвы и вносить удобрения необходимо именно в этот слой. Удобрения вносятся под покровную культуру: при посеве покровной культуры – гранулированный суперфосфат в количестве 10-15 кг Р2О5 на 1 га, затем в 1 – й год пользования травами после первого укоса и по травам второго года пользования.

Клевер хорошо отзывается на внесение навоза, различных компостов (в дозе до 20 т/га) под покровную культуру.

Подкормка наиболее целесообразна в ранние сроки жизни клевера. После уборки покровной культуры он наиболее чувствителен к дефициту фосфора и калия вследствие интенсивного роста, в том числе из-за слабого усвоения фосфора из труднодоступных соединений. Своевременное внесение удобрений (поверхностно), укрепляет вышедшие из под покрова ослабленные растения клевера, повышает их зимостойкость и значительно повышает урожайность в будущие годы. Дозы удобрений на серых лесных почвах и на черноземах: Р2О5 – 30 кг, К2О – 30-40 кг на 1 га.

Лучшее фосфорное удобрение для поверхностного внесения – суперфосфат, а для основного внесения под покровную культуру – фосфоритная мука. Лучшими формами калийных удобрений под клевер являются сернокислый калий, калимагнезия и высокопроцентные калийные удобрения (КСl); они улучшают зимостойкость растений и повышают урожай.

Для клевера важное значения имеют молибден и бор. В качестве молибденового удобрения используют молибнизированный суперфосфат или молибденово-кислый аммоний. Последний применяют для не корневой подкормки в дозе 50-100 г на 1 га или для обработки семян перед посевом из расчета 20-50 г на гектарную норму семян.