Биологические потребности культур в питательных элементах

Неодинаковая потребность видов и сортов возделываемых культур в элементах питания обусловлена различиями вещественного (белки, углеводы, витамины и т.д.) и элементного (углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и др.) состава основной (товарной) и побочной продукции. На вещественный и элементный состав любой культуры существенно влияют природные и антропогенные факторы, изменяющие ее рост, развитие, урожайность, качество и соотношение основной и побочной продукции.

Каждая культура в индивидуальном развитии от семени до семени проходит характерную только для него динамику (цикл) потребления питательных элементов. Потребность в элементах питания различных культур выражается в виде выноса их с урожаем или в виде затрат их на единицу основной с учетом побочной продукции (кг/т).

Период вегетации всех культур, различающихся по требовательности к элементам питания, можно разделить на три этапа:

Первый этап – прорастание семян–всходы. Для большинства культур характерна относительно слабая потребность в элементах питания. Однако именно в этот период культуры наиболее чувствительны к недостатку и избытку элементов питания, к повышенной концентрации солей и к неблагоприятной реакции почвенного раствора. Не обладая развитой корневой системой и значительными корневыми выделениями, культуры нуждаются в небольших (5-20 кг/га д. в.) количествах питательных элементов, но обязательно находящихся в легкоусвояемой водорастворимой форме. В качестве припосевного удобрения под все культуры наиболее эффективен гранулированный суперфосфат (10 кг/га д. в.). На бедных азотом почвах совместно с фосфором под ряд культур (бобовые, зернобобовые, овощные, пропашные) эффективен и азот, внесенный в виде комплексного удобрения. Следует помнить, что недостаток макроэлементов в этот период не может быть полностью компенсирован даже избыточным питанием в последующие периоды!

Второй этап – период интенсивного роста и развития вегетативной массы – характерен для всех культур с интенсивным потреблением азота, затем фосфора и калия. Для калиелюбивых культур (подсолнечник, свекла, картофель, кукуруза и др.) калий занимает второе место. В этот период удобрения могут быть уже в виде солей, растворимых в слабых кислотах, но располагаться должны в зоне активно поглощающих их и воду корней растений.

Третий этап – период плодоношения – для большинства культур характерен общим снижением потребления элементов и сменой минимумов: возрастает потребность в фосфоре и калии, а для калиелюбивых культур – прежде всего в калии и, снижается, в азоте. В этот период происходит перераспределение многих элементов: отток их из листьев к семенам, плодам, корне- и клубнеплодам. Потребляемые корнями элементы должны быть внесены ранее до посева (фосфор, калий, кальций), а иногда в виде дополнительных подкормок (азотные, а для калиелюбивых культур – часть калийных).

Сельскохозяйственные культуры значительно различаются по длительности каждого этапа и всего вегетационного периода. Наиболее короткий период потребления, заканчивающийся в конце второго этапа роста, у яровой пшеницы, ячменя, овса, конопли, льна и редиса. Под эти культуры фосфорные, калийные и частично азотные удобрения должны быть внесены до посева, часть фосфора – при посеве и часть азота – в подкормки в начале второго периода. В третий период под зерновые колосовые возможны некорневые подкормки азотом для повышения белковости зерна.

Многие культуры (картофель, свекла, кукуруза, озимые зерновые капуста, огурец, лук, морковь) потребляют питательные элементы в течение всего периода вегетации, но максимум наблюдается во втором этапе. Для этих культур наряду с допосевным и припосевным внесением удобрений целесообразны и подкормки наиболее подвижными их формами (микроудобрения, азотные и калийные).

Длительность потребления питательных элементов зависит и от скороспелости сортов. Более требовательны к условиям питания ранние сорта культур, под которые применяют допосевное и припосевное внесение удобрений. Средне- и позднеспелые сорта потребляют больше питательных элементов за более продолжительный период, поэтому удобрения под них вносят до посева, при посеве и в 1-2 или более подкормок.

Особенности культур проявляются и в неодинаковой способности их потреблять питательные элементы из труднодоступных соединений. Люпины, гречиха, горчица способны усваивать фосфор из труднодоступных (трехзамещенных) фосфатов почв и удобрений и улучшить фосфорное питание следующих за ними культур севооборотов. Бобовые культуры в зависимости от вида и длительности возделывания в симбиозе с клубеньковыми бактериями на 50-97 % удовлетворяют собственные потребности в азоте за счет огромных запасов его в атмосфере.