Сельскохозяйственных культур в удобрениях

Для определения потребности растений в элементах питания за вегетацию пользуются понятием «вынос питательных элементов урожаем». Вынос питательных элементов можно рассчитать исходя из биологического урожая или на единицу урожая основной продукции с учетом соответствующего количества побочной (солома, ботва). Максимум накопления элементов питания растениями приходится на начало созревания, позже их становится меньше вследствие опадения листьев, оттока питательных элементов из корней в почву и т.д. Различают биологический, хозяйственный и остаточный вынос питательных элементов.

Биологический вынос – это количество питательных элементов, которое потребляется растениями для создания биологической массы урожая (зерно + солома + пожнивно-корневые остатки, в том числе питательные элементы, частично возвращенные в почву). Он подразделяется на хозяйственный вынос и остаточный. Хозяйственный вынос – это часть биологического выноса, которая содержится в товарной продукции, увозимой с поля при уборке (например, зерно и солома). Если нетоварную часть урожая (солому) оставляют на поле, то питательные элементы, содержащиеся в ней, не учитываются в хозяйственном выносе. Остаточная часть выноса включает питательные элементы, остающиеся на поле в виде пожнивно-корневых остатков, опавших листьев, потерь зерна, а также некоторое количество элементов питания, перешедших из корней в почву.

Хозяйственный вынос элементов питания является частью биологического и не отражает потребности в них растений, но так как остаточная часть выноса оказывает в результате минерализации последействие на другие культуры, в практических целях потребность растений в питательных элементах чаще всего характеризуют хозяйственным выносом в пересчете на 1 т основной продукции с учётом соответствующего количества побочной и используют его при определении доз внесения удобрений. Средние показатели выноса основных элементов питания урожаями сельскохозяйственных культур в расчете на 10 ц основной с учетом соответствующего количества побочной продукции приведены в табл. 2.4 (см. с. 40).

Большинство сельскохозяйственных культур выносят азота больше, чем калия и фосфора. Зерновые культуры потребляют N, Р₂О₅,К₂О в соотношении 1:0,4:1, корнеплоды – 1:0,32:1,5, многолетние злаковые травы – 1:0,3:1,6, овощные (в среднем) – 1:0,37:1,2. Вынос питательных элементов на единицу основной продукции урожая (с учетом побочной) не является постоянной величиной. Он может существенно варьировать (в 1,5 раза и более) в зависимости от почвенных условий, сорта, уровня урожайности, объемов внесения удобрений, а также от условий внешней среды.

Для формирования урожая растения используют питательные элементы не только из удобрений, но и из запасов почвы. Содержание элементов питания (в кг/га) в пахотном слое (0 – 20 см) определяется умножением его количества по агрохимическому паспорту (в мг/кг почвы) на коэффициент пересчета 3. Например, 100 мг Р₂О₅ в 1 кг минеральной почвы × 3 = 300 кг/га Р₂О₅. Коэффициент использования растением элемента питания из почвы показывает, какую долю его потребление составляет по отношению к общему содержанию подвижной формы этого элемента в пахотном слое 1 га, и выражается в процентах: К = а / b ∙ 100, где а – количество элемента питания, вынесенное с урожаем на неудобренной почве, кг/га; b – содержание подвижной формы элемента питания в пахотном слое, кг/га.

Коэффициенты использования питательных элементов из почвы зависят от биологических особенностей культуры, плодородия почвы, уровня агротехники, погодных условий и др. Чем выше содержание элемента питания в почве в доступной форме, тем ниже коэффициент его использования растениями. Коэффициенты использования питательных элементов выше при внесении органических, минеральных и известковых удобрений, усиливающих доступность питательных элементов. Все это затрудняет использование коэффициентов для расчета доз удобрений. Средние значения коэффициентов использования элементов питания растениями из дерново-подзолистых почв приводятся в табл. 7.1.

7.1. Коэффициенты использования сельскохозяйственными культурами Р₂О₅

и К₂О из дерново-подзолистых почв, %

Культуры	Р2О5	К2О
Зерновые, зернобобовые, однолетние и многолетние травы
Лен-долгунец
Кукуруза на силос
Картофель, сахарная и кормовая свекла, овощные культуры		20 – 25
Сенокосы
Рапс яровой, редька масличная

На торфяных почвах сельскохозяйственные культуры усваивают из запасов почвы 10 – 20 % фосфора и 30 – 50 % калия.

Использование растениями азота почвы зависит от содержания в ней гумуса и уровня его минерализации. По данным РУП «Институт почвоведения и агрохимии» НАН Беларуси, в Беларуси в расчете на 1 % гумуса сельскохозяйственные культуры из почвы усваивают в среднем 20 – 25 кг/ га азота, т.е. при содержании гумуса в почве 2 % может быть усвоено 40 – 50 кг/га азота. Коэффициенты использования питательных элементов промежуточными культурами меньше из-за более короткого периода их вегетации. В расчете на 1 % гумуса они используют примерно 10 – 12 кг/га азота, 3 – 4 % фосфора и 5 – 6 % калия.

Степень усвоения растениями элемента питания, вносимого с удобрением, выражается коэффициентом использования питательного элемента из удобрений, который рассчитывается по данным полевых опытов с удобрениями (чаще разностным методом) по следующей формуле: К_у = [(В_у – В_о): С]100, где В – вынос питательного элемента с урожаем на удобренном участке, кг/га; В_о – вынос питательного элемента с урожаем на контрольном (неудобренном) участке, кг/га; С – количество питательного элемента, внесенное с удобрением, кг/га. Такой способ расчета коэффициента имеет серьезный недостаток, так как принимается, что при внесении удобрений количество используемых растениями питательных элементов не меняется, хотя это не так. Более точно коэффициент можно определить только изотопным методом.

Коэффициенты использования растениями элементов питания из удобрений варьируют в меньших пределах, чем из почвы. Но они существенно изменяются в зависимости от свойств почвы, биологических особенностей культур, погодных условий, форм удобрений, способа их внесения и др. Так, коэффициенты меньше при больших дозах удобрений и высокой кислотности почвы, при сплошном внесении по сравнению с локальным. Из фосфоритной муки фосфор усваивается растениями в меньшей степени, чем из суперфосфатов. На легких почвах фосфор из минеральных удобрений усваивается лучше, чем на связных.

Из минеральных удобрений на кислых почвах плохо используются растениями азот и фосфор. Известкование почвы повышает их использование, но снижает степень усвоения калия (проявляется антагонизм ионов кальция и калия). В нормальные по увлажнению годы азот и калий из удобрений используется лучше, чем в засушливые.

Средние значения коэффициентов использования питательных элементов из органических и минеральных удобрений при нормальных условиях выращивания приводятся в табл. 7.2. Важную роль в питании растений играют питательные элементы пожнивных и корневых остатков предшествующих культур, особенно бобовых. Поэтому их, прежде всего и необходимо учитывать при составлении системы применения удобрений в севообороте. В пожнивных и корневых остатках бобовых по сравнению с другими культурами соотношение углерода и азота почти такое же, как в навозе. Благодаря этому минерализация пожнивно-корневых остатков бобовых трав и зерновых бобовых культур протекает интенсивно и коэффициенты использования растениями из них питательных элементов примерно такие же, как из органических удобрений. Прежде всего, следует учитывать их последействие по азоту. Так, коэффициенты использования азота из пожнивно-корневых остатков бобовых первой, второй и третьей культурой можно принять равными (соответственно) 20 – 25, 15 – 20 и 5 – 10 %. Принято считать, что многолетние бобовые травы оставляют в расчете на 1 т сена в корневых и пожнивных остатках 10 – 15 кг азота, бобово-злаковые травы – 6 – 8, люпин на 1 т зеленой массы – 1 – 2,4 кг азота.