Растениеводство

Биологические критерии системы удобрения

В соответствии с законом равнозначности и незаменимости факторов и его следствием — законом оптимума потенциальная продуктивность генотипа может быть реализована лишь при оптимальной обеспеченности растений каждым элементом питания. Поскольку почвы центров происхождения видов существенно различаются по химическому составу (рН почвы, содержанию отдельных элементов минерального питания, доступных растению), то сформировавшиеся генотипы также предъявляют далеко не одинаковые требования к рН и обеспеченности отдельными элементами. Каждая культура или группа культур имеет свой диапазон оптимального рНсол, в котором данный генотип реализует свою потенциальную продуктивность:

  • Люпин желтый, многолетний, лядвенец рогатый 4,5…5,8 рНсол
  • Картофель 5,0…6,0 рНсол
  • Рожь, овес 5,0…7,0 рНсол
  • Лен, рис, гречиха, просо 5,5…6,5 рНсол
  • Морковь 5,6…7,0 рНсол
  • Пшеница, ячмень, кукуруза 6,0…7,5 рНсол
  • Горох, кормовые бобы, вика посевная, мохнатая, люпин узколистный, клевер луговой 6,0…7,2 рНсол
  • Свекла, подсолнечник 6,0…7,5 рНсол
  • Соя, фасоль, донник, люпин белый 6,3…7,5 рНсол
  • Люцерна, эспарцет 6,5…7,8 рНсол

Большинство почв России необходимо известковать. Так, в Центральном районе Нечерноземной зоны в снижении кислотности почвы нуждаются 61 % площади пашни, 65 % сенокосов и 66 % пастбищ. Площадь пашни с сильнокислыми почвами составляет здесь 8 %, в том числе в Смоленской области — 20, в Костромской — 24; со среднекислыми — 21 и со слабокислыми — 32 %.

В связи с этим первое мероприятие при разработке системы удобрений в севообороте — известкование кислых почв, повышающее эффективность минеральных удобрений. При известковании почва обогащается кальцием и магнием, повышается степень насыщенности ППК основаниями, увеличиваются подвижность и доступность для растений некоторых элементов питания — фосфора, молибдена, азота; повышается биологическая активность почвы и улучшаются ее физико-химические свойства, увеличиваются коэффициенты использования элементов питания из минеральных удобрений.

Требования растений к обеспеченности элементами питания

Известно, что некоторые элементы минерального питания растения потребляют в больших количествах — 100…300 кг/га (макроэлементы), другие — в небольших, несколько граммов на 1 га (микроэлементы). Микроэлементы совершенно необходимы для нормального течения физиологических процессов. Чаще всего рост, развитие растений, урожай и его качество ограничивает недостаток таких макроэлементов, как фосфор и калий. По их содержанию почвы подразделяют на 6 групп (табл. 8).

Классификация почв по обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием, мг/кг почвы
8. Классификация почв по обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием, мг/кг почвы

Однако различные культуры предъявляют неодинаковые требования к уровню обеспеченности почвы фосфором и калием. Некоторые — рожь, овес, картофель, рис, лядвенец рогатый (кислототерпимые культуры) — реализуют свою потенциальную продуктивность при средней обеспеченности фосфором и калием. Диапазон оптимальной обеспеченности подвижным фосфором составляет для них 70… 100 мг/кг почвы (по Кирсанову). При содержании 100 мг Р205 в 1 кг почвы внесенные под эти культуры фосфорные удобрения не улучшают их рост и продуктивность.

У люпина желтого, наиболее кислототерпимой культуры, нижний предел оптимальной обеспеченности подвижным фосфором 50 мг/кг почвы. Абсолютное большинство культур при такой обеспеченности испытывает острую фосфорную недостаточность, а внесенные фосфорные удобрения под люпин желтый не активизируют физиологические процессы в растении и не повышают урожай. Нижний предел оптимальной обеспеченности обменным калием для культур этой группы 80 мг/кг почвы.

Пшеница, ячмень, кукуруза, горох посевной, клевер луговой (культуры слабокислых и нейтральных почв) реализуют свою потенциальную продуктивность при повышенной и высокой обеспеченности подвижным фосфором. Для них нижний предел оптимальной обеспеченности этим элементом 120…150 мг/кг почвы. А такие культуры, как фасоль, люцерна, козлятник восточный, повышают свою продуктивность при увеличении содержания подвижного фосфора до 180…200 мг/кг почвы (по Кирсанову). Нижний предел оптимальной обеспеченности калием для культур этой группы также достаточно высок — 140…160 мг/кг почвы.

Различия между отдельными культурами в требовательности к обеспеченности подвижным фосфором обусловлены в первую очередь разным строением корневой системы и активностью выделения экссудатов. Например, люпин желтый имеет стержневую корневую систему, уходящую под пахотный слой почвы, а у гороха посевного до 90 % корней находится в пахотном слое. Люпин может использовать подвижные формы фосфора из горизонтов, не доступных для гороха.- Однако главное их различие состоит в том, что кислототерпимые культуры выделяют через корневую систему больше экссудатов (органических кислот, углеводистых соединений), чем культуры нейтральных почв. Вероятно, выделением собственных кислот объясняется их толерантность к кислой среде.

Выделяемые экссудаты используют фосфоробактерии, способные усваивать не доступные для растений формы фосфора, и свободноживущие диазотрофы. Эти микроорганизмы размножаются в ризоплане активной части корня. После отмирания микроорганизмов растения используют уже доступные формы фосфора. Такое свойство растения приобрели в процессе эволюции, которая проходила в условиях низкой обеспеченности подвижным фосфором.

Следовательно, при разработке системы удобрения культуры фосфором необходимо учитывать диапазон оптимальной рН для этой культуры и нижний предел оптимальной обеспеченности ее подвижным фосфором.

Обеспеченность растений калием зависит не только от содержания его в почве и нижнего порога оптимальной обеспеченности обменным калием, но и от катионного состава ППК. Например, на карбонатных почвах с рНсол 7,5 содержание обменного калия составляет 250 мг/кг почвы (по принятой классификации это повышенная обеспеченность калием). Однако при внесении калийных удобрений усиливается потребление растениями этого элемента и повышается урожай кукурузы, подсолнечника, сои и даже пшеницы. Это обусловлено тем, что катион кальция, находящийся в почве в избытке, выступает антагонистом катиона калия. При высоком абсолютном содержании последнего растения испытывают калийную недостаточность. Внесение калийных удобрений смягчает дисбаланс катионов, снижает их антагонизм и повышает обеспеченность растений калием.

Чаще всего в минимуме в почве находятся минеральные формы азота. Доступность их для растений зависит от уровня рН почвы. Чем более кислые почвы, тем менее подвижен легкогидролизуемый азот (табл. 9). По мере нейтрализации реакции почвенного раствора подвижность этих форм азота возрастает. Нитрификационная способность почвы указывает на интенсивность перевода не доступных для растений форм азота в доступные.

Обеспеченность почвы легкогидролизуемым азотом, мг/кг почвы, в зависимости от рНсол почвы
9. Обеспеченность почвы легкогидролизуемым азотом, мг/кг почвы, в зависимости от рНсол почвы

Среди микроэлементов чаще всего лимитирует рост и развитие растений недостаток подвижных форм бора, молибдена, кобальта, меди, марганца, цинка. Содержание их в различных почвах изменяется в большом диапазоне (табл. 10) и зависит от реакции почвенного раствора, гумусированности почвы и ионного состава ППК. Например, на кислых почвах бор находится в подвижном состоянии, а молибден — в связанном, не доступном для растений. Поэтому кислые почвы в первую очередь нуждаются в молибденовых удобрениях. По мере снижения кислотности почвы при известковании молибден переходит в почвенный раствор, а бор становится малодоступным для растений, и они нуждаются в борных удобрениях.

Классификация почв по содержанию в них микроэлементов, мг/кг почвы
10. Классификация почв по содержанию в них микроэлементов, мг/кг почвы

Полуторные оксиды марганца и цинка на кислых почвах находятся в подвижном состоянии, такие почвы не требуют дополнительного внесения этих элементов. На известкованных, нейтральных и щелочных почвах нередко марганец и цинк бывают в минимуме, при внесении данных микроудобрений повышается урожай культур.

Недостаток подвижной меди, как правило, ощущается на освоенных торфяниках и оторфованных почвах. На минеральных почвах медь не лимитирует рост и развитие растений.

Уровень потребности в микроэлементах в большой степени зависит от их физиологической роли в растении и биологических особенностей вида. Например, бор способствует лучшему развитию сосудисто-проводящей системы. У льна при недостатке бора слабо развиваются сосудистые пучки и волокно бывает низкого качества. Корнеплодные растения большое количество фотоассимилятов перекачивают из листьев в корнеплоды. При недостатке бора и слабом развитии сосудисто-проводящей системы углеводы медленно оттекают в корнеплоды, их урожайность снижается, а нередко растения заболевают гнилью сердечка — нарушением функций сосудисто-проводящей системы.

Аналогичную функцию выполняет бор в растениях семейства Бобовые. Биологическая фиксация азота воздуха идет за счет энергии солнца, аккумулированной в процессе фотосинтеза. Растения перекачивают из листьев в энергетические центры симбиотической системы тысячи килограммов углеводов на 1 га, для этого нужна хорошо развитая сосудисто-проводящая система. При слабом ее развитии в результате недостатка бора фиксация азота будет ослаблена и растения будут испытывать азотную недостаточность.

Для большинства других культур недостаток бора меньше сказывается на продуктивности растений, и они довольствуются низким и средним содержанием этого элемента в почве.

Специфично физиологическое значение молибдена. Обычно он активизирует окислительно-восстановительные процессы в растении. У бобовых культур молибден входит в состав ферментативного комплекса — нитрогеназы, связывающей азот воздуха. При недостатке молибдена снижаются активность азотфиксации и урожай бобовых культур.

Максимальное потребление и вынос элементов питания растениями

При разработке системы удобрения под отдельные культуры используют показатели максимального потребления и выноса элементов минерального питания растениями.

Максимальное потребление — это наибольшее количество питательных веществ, участвующих в создании единицы товарной продукции. Вынос — это отчуждение с поля элементов питания единицей урожая, например 1 т зерна и соответствующим количеством прочей органической массы (листьев, стеблей). Он всегда меньше максимального потребления (табл. 11). Разность между максимальным потреблением и выносом равна количеству питательных веществ, которое оставляет после себя культура в поле с корневыми, пожнивными остатками и растительным опадом.

 Максимальное потребление и вынос элементов питания на 1 т основной продукции и соответствующее количество прочей органической массы, кг
11. Максимальное потребление и вынос элементов питания на 1 т основной продукции и соответствующее количество прочей органической массы, кг

Показатели выноса и максимального потребления зависят от особенностей биологии культуры. Так, на формирование 1 т зерна пшеницы и соответствующего количества прочей органической массы растения потребляют в среднем 23 кг оксида калия; люпин желтый на формирование 1 т семян расходует 50, а подсолнечник — 186 кг. Существенны различия между культурами в потреблении азота и фосфора на единицу продукции.

Показатели выноса определяют в период уборки урожая, а максимальное потребление — в фазе наибольшего накопления сухого вещества и элементов питания.

Максимальное потребление всех элементов питания и накопление органического вещества у зерновых мятликовых культур наблюдается в фазе начала восковой спелости, а у зерновых бобовых — в фазе полного налива семян, когда нижние бобы начинают желтеть, верхние выполнены, но листья еще не опадают. Это лучший срок уборки зерновых бобовых на зеленую массу. Затем начинаются сбрасывание листьев (сначала нижних, потом верхних), опад недоразвитых генеративных органов и отмирание мелких корней. Эти процессы продолжаются до полного созревания семян, в результате чего растения теряют часть элементов питания.

В среднем с 1 т зерна мятликовых культур и соответствующим количеством прочей органической массы растения выносят, кг: N — 29, Р2О5 — 10 и К2О — 19, всего 58. С 1 т семян зерновые бобовые культуры в среднем выносят, кг: N — 58, Р2О5 — 19, К2O — 33. Поэтому при низкой активности симбиоза или в его отсутствие у зерновых бобовых формируется урожай в 1,5…2,0 раза меньше, чем у зерновых мятликовых. На почвах с низкой обеспеченностью фосфором и калием при прочих благоприятных условиях симбиоза зерновые бобовые также менее урожайны, чем зерновые мятликовые культуры. В данном случае уровень урожая лимитируется недостатком фосфора и калия, поскольку на формирование 1 т семян зерновые бобовые потребляют элементов питания в 2 раза больше, чем зерновые мятликовые.

Бобовые травы с 1 т сена выносят азота в 1,5 раза больше, чем мятликовые, фосфора одинаковое количество, а калия несколько меньше. При активной фиксации азота воздуха с 1 т сена бобовых трав растения отчуждают из почвы, кг: N — 7 (и 16 из воздуха), Р2О5 — 6, К2O — 16 (всего 29), а с 1 т сена мятликовых — 43, т. е. при одинаковом урожае мятликовые травы истощают почву в 1,5 раза больше, чем бобовые, хотя качество урожая мятликовых трав ниже.

Следовательно, увеличение доли зерновых бобовых культур и бобовых трав в структуре посевных площадей не только способствует росту производства растительного белка, но и дает возможность более рационально использовать естественное плодородие почвы и минеральные удобрения, увеличивать выход продукции растениеводства на единицу минеральных удобрений.

Приведенные в таблице 11 средние данные можно использовать при расчетах норм удобрений. Однако эти показатели изменяются в зависимости от условий выращивания той или иной культуры. Например, из-за отсутствия симбиоза при питании минеральным азотом максимальное потребление его соей возрастает до 115 кг на 1 т семян, а фосфора — снижается до 17… 18 кг. Аналогичная закономерность отмечена для всех зерновых бобовых культур. При питании минеральным азотом вынос и максимальное потребление единицей урожая возрастают в 1,5…2,0 раза, особенно у гороха посевного и полевого, а также у сои, за счет чрезмерного развития вегетативных органов.

В засушливое лето на формирование 1 т семян зерновые бобовые культуры используют фосфора меньше, а калия больше, чем во влажное. При недостатке влаги показатели выноса и максимального потребления азота единицей урожая уменьшаются, а при обильном увлажнении возрастают. На максимальное потребление калия растениями влияет содержание обменного калия в почве. Чем его больше, тем выше максимальное потребление. Содержание подвижного фосфора в почве не отражается на показателях его максимального потребления и выноса.

Коэффициенты использования элементов питания из почвы и удобрений

Окупаемость затрат на удобрения зависит от коэффициентов использования элементов питания из почвы и удобрений первой культурой. Величина этих коэффициентов обусловлена типом почвы и содержанием в ней питательных веществ, температурой и количеством осадков, формой удобрений, режимом орошения и др.

По данным А. В. Петербургского, полевые культуры в первый год в среднем используют из почвы около 10 % подвижных форм NPK; из навоза: N — 25…30 %, Р2O5 — 30, К2O — 60 %. В условиях нашей страны и стран Западной Европы все культуры в первый год используют из азотных удобрений около 40 % азота. Часть его закрепляется в почве, часть вымывается в виде нитратов в нижние слои почвы, определенная доля за счет денитрификации улетучивается в воздух. При этом потери азота составляют 40…88 %. Особенно остро стоит вопрос о сокращении потерь азота в районах орошаемого земледелия и в условиях выпадения обильных осадков, где потери его от вымывания в форме нитратов достигают 65 %.

Потери азота на паровых полях на 40…50 % больше, чем под покровом полевых культур, а под многолетними травами — в 4 раза меньше. При поверхностном внесении аммиачной селитры потери азота в форме аммиака составляют 14…26 %, увеличиваясь с повышением температуры от 12 до 32 °С.

Коэффициенты использования фосфора и калия бобовыми культурами зависят в первую очередь от влажности почвы и активности симбиоза. На слабокислых и нейтральных почвах, среднеобеспеченных фосфором и калием (80… 140 мг/кг почвы), при оптимальной влажности и активной фиксации азота воздуха усвоение растениями из почвы подвижных форм фосфора составляет 18…22 %, обменного калия — 20…25 %. Коэффициенты использования фосфора из удобрений достигают 35…40%, калия — 65…80 %.

Если условия для азотфиксации неблагоприятные, недостаток азота лимитирует потребление фосфора и калия растениями, поэтому коэффициенты использования их из почвы составляют соответственно 3…7 и 5…10%. При внесении фосфорно-калийных удобрений в этом случае потребление фосфора и калия бобовыми культурами не повышается, поэтому минеральные удобрения практически не применяют.

При недостатке влаги использование растениями азотных, фосфорных и калийных удобрений бывает минимальным.

Многолетние бобовые травы усваивают фосфор и калий из почвы и удобрений лучше, чем однолетние бобовые и культуры других семейств. При благоприятной реакции почвенного раствора, влагообеспеченности и активном симбиозе коэффициенты использования фосфора и калия из почвы растениями люцерны достигают соответственно 24 и 27 %, из минеральных удобрений — 43 и 75 %.

Следовательно, при расчете норм удобрений важно учитывать не только вынос и максимальное потребление элементов питания, но и коэффициенты использования их из почвы и удобрений в зависимости от всего комплекса факторов среды, в том числе рН почвы, потенциальной влагообеспеченности, а для бобовых культур — условий активного симбиоза.

Для определения норм минеральных удобрений под конкретную культуру необходимо знать содержание подвижных элементов питания в почве, среднемноголетнюю влагообеспеченность и возможность орошения на данном поле, определять уровень ожидаемого урожая, максимальное потребление и вынос азота, фосфора и калия 1 т продукции, коэффициенты использования элементов питания из почвы и удобрений первой культурой.

При расчете норм удобрений под бобовые культуры вносят коррективы на условия бобово-ризобиального симбиоза. При благоприятных условиях симбиоза азотные удобрения не вносят, а нормы фосфорно-калийных удобрений рассчитывают по обычной методике: определяют уровень планируемого урожая и по максимальному потреблению находят количество питательных веществ, которое должны усвоить растения. По картограмме или на основании химического анализа почвы устанавливают содержание доступных для растений элементов питания в пахотном слое. Определяют коэффициенты использования их из почвы и удобрений первой культурой. Рассчитывают количество фосфора и калия, которое может быть усвоено растениями из почвы.

Пример. В хозяйстве, расположенном в Нечерноземной зоне, планируют получить 3 т семян гороха с 1 га. Почва участка — средний суглинок, произвесткована до рНсол 6,2. Содержание подвижного фосфора 70 мг/кг почвы и обменного калия 80 мг/кг. При глубине пахотного слоя 25 см объем его на 1 га составляет 2500 м3, а при средней объемной массе почвы 1,2 г/см3 масса пахотного слоя почвы равна 3000 т. Следовательно, 10 мг питательных веществ на 1 кг почвы соответствуют 30 кг/га. На формирование 1 т семян и соответствующего количества прочей органической массы горох потребляет, кг: N — 64, Р2O5 — 21, К2O — 29. При урожайности семян 3 т/га растения должны усвоить, кг: N — 192, Р2О5 — 63, К2O — 87. В данном случае подвижного фосфора в пахотном слое почвы содержится 210кг/га, обменного калия — 240 кг/га. При достаточной влагообеспеченности и активном симбиозе коэффициенты использования фосфора и калия из почвы равны соответственно 15 и 20 %, из удобрений — 35 и 65 %. Из почвы растения усвоят, кг: Р2O5 — 32, К2O — 48. Для получения планируемого урожая недостает 31 кг/га фосфора и 39 кг/га калия. С учетом коэффициентов использования растениями питательных веществ из удобрений в почву нужно внести, кг: P2O5 — 89, К2O — 60 (или 445 кг гранулированного суперфосфата и 150 кг 40%-ной калийной соли на 1 га). Если на таком участке будут сеять люпин желтый, то фосфорные удобрения вносить не нужно, поскольку при содержании 70 мг подвижного фосфора на 1 кг почвы (по Кирсанову) они не повышают урожайность люпина. На неизвесткованной кислой почве горох, как и другие бобовые культуры, выращивать нецелесообразно, а на среднекислых почвах (рНсол около 5) при ослабленной фиксации азота воздуха азотные удобрения под эти культуры применять не следует, поскольку они полностью исключают симбиотическую азотфиксацию и не увеличивают урожай семян. Фосфорно-калийные удобрения рассчитывают на среднюю урожайность гороха 1,5…2,От/га.

Удобрение зерновых бобовых культур

При расчетах норм минеральных удобрений под зерновые бобовые культуры необходимо учитывать следующие факторы.

  1. На хорошо дренированных почвах, достаточно обеспеченных подвижным фосфором и обменным калием (80… 120 мг/кг почвы), с реакцией среды, соответствующей требованиям биологии культуры (для большинства зерновых бобовых рНсол 6,0…6,5), при благоприятной влагообеспеченности растений формируется активный симбиотический аппарат. За счет естественного плодородия почвы и азота, фиксированного из воздуха, горох, люпин узколистный, кормовые бобы, фасоль обыкновенная могут сформировать урожайность около 2 т семян с 1 га.
  2. При оптимизации фосфорно-калийного питания в этих условиях усиливается активность симбиоза и повышается урожайность перечисленных культур до 3 т/га.
  3. При дефиците влаги с внесением фосфорно-калийных удобрений урожай зерновых бобовых культур не повышается, поскольку в данном случае фиксации азота воздуха не происходит.
  4. На кислых почвах, где даже при нормальной влагообеспеченности у большинства бобовых не образуются клубеньки, фосфорно-калийные удобрения также не увеличивают урожай семян. Уровень его лимитируется недостатком азота. Существуют и другие способы определения норм минеральных удобрений под отдельные культуры, однако все методы расчета основаны на содержании доступных элементов в почве и выносе элементов питания урожаем.

Сроки и способы внесения удобрений

При разработке системы удобрения необходимо выбрать не только обоснованные нормы, но и сроки, а также способы внесения органических и минеральных удобрений под отдельные культуры севооборота. В зависимости от сроков внесения различают основное (под зябь), допосевное, припосевное (рядковое, ленточное) и послепосевное (подкормки) удобрения.

Основное удобрение предназначено для обеспечения растений элементами питания в течение всего периода вегетации, особенно во время интенсивного роста и потребления питательных веществ, вносят его под глубокую вспашку — под зябь. Применяют органические, а также фосфорные и калийные удобрения. Основное удобрение заделывают с помощью плуга с предплужником в глубокий влажный слой почвы, с тем чтобы его эффективно использовали растения в течение всей вегетации.

Проведенные в РГАУ—МСХА им. К. А. Тимирязева исследования с использованием метода меченых атомов показывают, что фосфор из суперфосфата, заделанного на дно борозды, используется растениями в 5 раз полнее, а содержание в них этого элемента в 1,5 раза выше, чем при мелкой заделке. Это объясняют весьма низкой подвижностью соединений фосфора.

Растворимые фосфаты при взаимодействии с почвой адсорбируются ППК, подвергаются химическому осаждению и даже в дождливые годы на среднесуглинистых почвах за лето передвигаются не более чем на 1,0… 1,5 см. Поэтому фосфорные удобрения, внесенные под культивацию на глубину 7… 10 см, остаются в этом слое в течение всей вегетации. При поверхностном внесении твердых фосфорных удобрений даже во влажные годы 85…95 % фосфора остается на поверхности, в слое глубиной до 2 см, куда корни растений не распространяются из-за быстрого пересыхания этого слоя. Поверхностно внесенные фосфорные удобрения практически не используются растениями.

Большей подвижностью обладают жидкие фосфорные удобрения — ортофосфорная кислота и фосфаты аммония. При внесении их с поливной водой около 30 % фосфора проникает на глубину до 10 см, однако и при этом до 55 % его аккумулируется в верхнем слое — 1…2 см.

Калий несколько более подвижен в почве, чем фосфор. При контакте с почвой большая его часть включается в ППК, а часть свободных ионов передвигается по капиллярам и с током воды. При низкой влажности почвы и высокой температуре подвижность калия резко снижается. В случае поверхностного внесения в почву с нормальной влажностью за лето калий может переденнуться на 4…6 см, а в сухую погоду останется сверху. Калийные минеральные удобрения следует вносить под зяблевую вспашку в виде основного удобрения, в таком случае растения будут использовать их в течение всей вегетации.

Посевы многолетних трав, таких, как люцерна, кострец безостый, лядвенец рогатый, используют в течение 3…4 лет и дольше. Фосфорные удобрения под эти культуры на весь период пользования посевом вносят под зяблевую вспашку. На почвах, среднеобеспеченных калием, когда нормы калийных удобрений невысокие, весь калий вносят под вспашку вместе с фосфорными удобрениями. Если почвы бедны калием, а урожаи планируются высокие, то 50…70 % нормы вносят в основное удобрение, а остальную часть — в подкормки.

Допосевное удобрение применяют локальным ленточным способом. Сущность его заключается в том, что фосфорнокалийные удобрения вносят во время предпосевной глубокой культивации лентами на глубину 12… 15 см с расстоянием между ними 15…30 см. При локальном внесении удобрений коэффициенты использования из них фосфора и калия повышаются, особенно на кислых почвах, бедных щелочно-земельными катионами с высоким содержанием полуторных оксидов. На таких почвах фосфор химически фиксируется, переходя в слабоусвояемые фосфаты железа и алюминия. При локальном внесении снижается контакт фосфора с почвой, уменьшается его закрепление и увеличивается усвояемость растениями.

Органические удобрения вносят, как правило, под пропашные и озимые культуры. Особенности их применения подробнее изложены в соответствующих разделах при описании систем удобрения этих культур.

Припосевное, или рядковое, удобрение чаще всего используют при посеве зерновых мятликовых культур, особенно при низком содержании элементов питания в почве. Фосфорные или азотно-фосфорные удобрения в небольших дозах (10… 15 кг/га) вносят с семенами в рядки или несколько глубже. Необходимость припосевного внесения фосфора обусловлена тем, что у мятликовых культур начальные фазы вегетации считаются критическими по обеспеченности фосфором. Несмотря на то что в это время растения потребляют мало фосфора, недостаток его отрицательно сказывается на дальнейшем их развитии и урожае. Даже нормальная обеспеченность фосфором в последующий период не компенсирует депрессирующего эффекта раннего фосфорного голодания растений. Особенно сильно страдают от фосфорной недостаточности в ранние фазы вегетации мелкосемянные культуры.

Исследованиями кафедры растениеводства РГАУ—МСХА им. К. А. Тимирязева установлено, что при внесении фосфора в рядки под зерновые мятликовые культуры резко увеличивается потребление его проростками, а полное минеральное удобрение повышает содержание NPK в проростках в несколько раз. Соответственно увеличиваются рост растений и накопление ими сухой массы.

У крупносемянных зерновых бобовых культур потребление азота, фосфора и калия и накопление сухой массы проростками в первые 10…13 дней после посева практически не зависят от обеспеченности среды элементами питания. Рядковое удобрение не сказывается на дальнейшем росте и развитии растений.

Эти различия между группами культур обусловлены тем, что через 10 дней после посева из зерновок мятликовых оттекает в растущие органы 73…80 % сухого вещества, а еще через 3 дня в зерновках остается 7…13 % сухого вещества от исходного, а азота, фосфора и калия — только 3…5 %.

Реутилизация сухого вещества и элементов минерального питания зерновок не зависит от наличия и состава элементов минерального питания в среде. Через 2 нед после посева (фаза двух листьев) питание растений зерновых мятликовых полностью определяется обеспеченностью элементами минерального питания среды. Сухая масса проростка с полным рядковым удобрением бывает в 2 раза, а на 19-й день — в 2,5 раза больше, чем без рядкового удобрения. Аналогичные различия отмечены в потреблении проростками азота, фосфора и калия.

У зерновых бобовых культур процесс реутилизации питательных веществ протекает медленнее. Масса сухих проростков зерновых бобовых культур на 10-й день после посева составляет 70…90 % исходной. Убыль массы объясняют расходом углеводов на физиологические процессы прорастания. Перераспределение азота, фосфора и калия из семядолей в листья, стебель и корни также происходит медленно. На 10-й день около половины азота, фосфора и калия остается в семядолях, их запасы проростки используют до появления второго настоящего листа. В дальнейшем идет накопление сухого вещества, и на 16…20-й день (в зависимости от вида) масса проростков бывает равной массе исходных семян. Даже на 19-й день, когда зерновые бобовые культуры имеют по 2…3 настоящих листа, наличие и состав рядкового удобрения не влияют на сухую массу проростков. Этим объясняют высокую эффективность припосевного рядкового удобрения зерновых мятликовых и отсутствие эффекта от него у зерновых бобовых культур.

Послепосевное удобрение (подкормки), как правило, используют в тех случаях, когда почвы недостаточно обеспечены каким-либо элементом и минеральные удобрения не были внесены в качестве основного или предпосевного удобрения.

Фосфорно-калийные удобрения под культуры широкорядного посева вносят культиватором-растениепитателем в междурядья на глубину 8… 12 см в первой половине вегетации. На культурах сплошного сева такие подкормки невозможны. Поверхностное разбрасывание фосфорных удобрений, как уже было показано, крайне неэффективно.

Подкормки минеральным азотом широко используют при возделывании озимых зерновых культур и многолетних мятликовых трав. Задача подкормки — дать весенний старт роста. В начале отрастания озимые и многолетние травы испытывают острый недостаток азота, поскольку в еще не прогретой почве микробиологическая деятельность угнетена, а минеральные формы азота, особенно подвижные нитраты, вымыты талыми водами. Подкормку этих культур азотными удобрениями проводят после окончания горизонтального и вертикального стока талых вод, когда влажность верхнего слоя почвы будет ниже 100 % ППВ, но выше ВРК. Азотные удобрения, попавшие на такую почву, быстро растворяются и по капиллярам проникают в корнеобитаемый слой. При этом потери от вымывания и газообразные потери будут минимальными, а эффективность азотных подкормок — максимальной. Если внести азотные удобрения раньше, часть их будет вымыта в открытые водоемы, а часть — в грунтовые воды. Вносят их туковыми сеялками или с помощью авиации.

Иногда озимые культуры подкармливают минеральным азотом второй раз — в начале выхода в трубку, для того чтобы обеспечить более интенсивное накопление питательных веществ в вегетативной массе для последующей реутилизации их генеративными органами.

Для повышения содержания белка и клейковины в зерне проводят некорневую подкормку посевов мочевиной в период формирования и налива зерна. Урожай зерна от этой подкормки не повышается, но содержание белка может увеличиться на 1…2 %.

Многолетние мятликовые травы подкармливают минеральным азотом после первого укоса для более быстрого отрастания и формирования второго укоса. Кострец безостый за вегетацию может дать три укоса, в этом случае подкормку азотом следует провести и после второго укоса. При двух подкормках многолетних трав в весеннюю подкормку используют 60 % полной нормы за вегетацию, во вторую — 40 %. При трехукосном использовании посева, например костреца безостого при орошении, весной применят 45 %, после первого укоса — 35 и после второго укоса — 20 % нормы азотных удобрений за вегетацию. После последнего укоса азотные подкормки не проводят, поскольку они могут ослабить зимостойкость трав.

На орошаемых участках сразу после укоса вносят удобрения и проводят полив. Очень важно установить поливную норму (в зависимости от гранулометрического состава почвы), достаточную для промачивания только пахотного слоя почвы. При избытке воды азотные удобрения будут вымыты за пределы этого слоя, в котором на подзолистых и дерново-подзолистых почвах располагается до 90…95 % корневой системы многолетних трав.

При низком содержании в почве бора и молибдена проводят некорневые подкормки многолетних бобовых трав этими микроэлементами. Борную кислоту в норме 6 кг/га (1 кг бора на 1 га) и молибдат аммония в норме 200 г/га растворяют в 200 л воды и проводят опрыскивание посевов при высоте 25…30 см, но не позже чем в фазу бутонизации.