Коэффициент использования фосфора из минеральных удобрений в 1 год при их внесении до посева

Обновлено: 05.10.2024

Проблему повышения эффективности фосфорных удобрений поднимают ученые и агрономы всего мира, как из экономических соображений, так и заботясь об охране окружающей среды. Для Беларуси и Украины важным аспектом является практически полная зависимость от импорта фосфорсодержащих удобрений и их высокая стоимость.

Правило № 1. Правильный вид и форма удобрения

Сегодня рынок предлагает целый ряд видов удобрений для почвенного внесения, преобладающая форма соединений фосфора в которых может быть сведена к нескольким формулам (табл. 1).

Таблица 1. Вид и формы фосфорных удобрений

Удобрения на основе монокальцийфосфата были первыми, производимыми в промышленных масштабах (в середине XIX ст.). Простой суперфосфат — эффективное и недорогое в производстве удобрение, однако низкое содержание фосфора стало толчком для разработок новых видов фосфорных удобрений. Сегодня суперфосфат считается удобрением локального рынка. Ввиду присутствия в его составе гипса представляет интерес, поскольку содержит три макроэлемента: Р, Ca и S.

Фосфаты аммония сегодня сильно потеснили на рынке фосфаты кальция. Значительные достижения, сделанные за последние годы в технологии их производства, способствовали быстрому росту их потребления во всем мире.

Удобрения на основе фосфатов аммония отличаются более высокой концентрацией элементов питания, имеют хорошие физико-механические свойства, что способствует их растущей популярности во всем мире.

Удобрением № 2 (после карбамида) в мире является диаммонийфосфат (DAP), который пока не приобрел заслуженной популярности в Украине.

Питательный гомеостаз: когда применять фосфор и калий под озимые зерновые?

Полифосфаты отличаются от ортофосфатов тем, что для их распада и превращения в легкодоступную для растений форму необходимо некоторое время и благоприятные для микрофлоры и растений внешние условия. После прохождения гидролиза они приобретают все характеристики удобрений на основе фосфатов аммония. Такая особенность придает им характер удобрений пролонгированного действия. Форма фосфора в удобрении играет ключевую роль в выборе наилучшего срока и способа внесения, а также влияет на эффективность удобрения в первый и последующие годы.

Фосфаты аммония и удобрения на основе монокальцийфосфатов являются водорастворимыми, легкодоступными для растений, а содержащие их удобрения — универсальными в плане почвенно-климатических условий, культуры, сроков и способов внесения. Однако быстрая фиксация водорастворимого фосфора в некоторых почвах требует их внимательного администрирования.

Трикальцийфосфаты трудно доступны для большинства сельскохозяйственных культур, усвоение которых возможно после их растворения. Поэтому такие удобрения показывают наилучшие результаты на кислых почвах, а сроки их применения ограничиваются только основным внесением (лучше — в осенний период). К преимуществам этих удобрений следует отнести высокое последействие и содержание кальция, имеющего мелиоративное значение.

В сведениях о фосфоре в фосфорсодержащих удобрениях учитываются 3 основных показателя:

общее содержание фосфатов;
доступные (усвояемые) соединения фосфора;
водорастворимые соединения фосфора.

В формуле, описывающей состав NPK удобрений, принято приводить данные доступного фосфора, хотя постсоветские заводы часто указывают в этом случае его общее содержание.

Нужно заметить, что понятие доступности фосфора условно, поскольку существует ряд методов для определения доступных соединений фосфора, в которых используются более или менее агрессивные экстрагенты. К тому же не нужно забывать, что и сами культуры разнятся по способности поглощать фосфор из удобрений. Например, люпин и горчица способны усваивать фосфор и из труднодоступных соединений. Потому во многих странах основным показателем становится содержание водорастворимого фосфора.

По агрегатному состоянию фосфорные удобрения представлены двумя группами:

твердые удобрения (порошкообразные и гранулированные);
жидкие.

Гранулирование для фосфорсодержащих удобрений не только имеет значение для облегчения обращения с ними (подобно азотным), но также играет важную роль в уменьшении площади контакта и связывания почвой доступных соединений фосфора. Способ грануляции может также повлиять на скорость взаимодействия удобрения с почвой и поглощение элементов растениями. Наоборот, для фосфоритной муки ключевым является тонина помола: чем мельче фракция, тем быстрее идет взаимодействие с почвой и переход фосфора в доступное для растений состояние.

Жидкие удобрения, наряду с преимуществами, присущими всем жидким удобрениям, часто оказываются более эффективными при определенных почвенно-климатических условиях (например, на карбонатных почвах, в засушливых условиях).

Отдельной группой стоят удобрения контролируемого действия, где фосфор находится в водорастворимой форме, а его высвобождение контролируется прочностью или проницаемостью оболочки гранулы. Одноразовое внесение таких удобрений до посева способно обеспечить растения элементом на протяжении всего периода вегетации, а также приурочить высвобождение элемента в почвенный раствор к периоду максимального потребления его культурой. Это позволяет не только получить агрономическую пользу, но и предохранить окружающую среду от загрязнения. Однако такие удобрения имеют более высокую стоимость по сравнению с традиционными, что на сегодняшний день значительно ограничивает их широкое применение. В Украине такие удобрения чаще находят свое применение в тепличном хозяйстве и декоративном растениеводстве.

Также существуют т.н. стабилизаторы фосфорных удобрений, например Avail, предлагаемый американской компанией Simplot, или Prevent (AgXplore International, LLC). Применяемые для покрытия гранул водорастворимых фосфорных удобрений и внесения с жидкими удобрениями, эти препараты способны повысить коэффициент использования фосфора из удобрения.

Микробные препараты на основе фосфатмобилизирующих бактерий и микоризы также до некоторой степени позволяют улучшить условия фосфорного питания растений и повысить коэффициент использования фосфора из удобрений. Актуальность применения микробных препаратов возрастает в условиях, когда нормы вносимого фосфора ниже оптимальных.

В целом при выборе фосфорсодержащего удобрения, необходимо обращать внимание на состав и содержание сопутствующих элементов, на соотношение цены и качества (в первую очередь физико-механических свойств) удобрения, а для комплексных — на соотношение элементов питания и цену действующих веществ, технологические возможности хозяйства и другие условия.

Правило № 2. Правильная доза удобрения

В условиях роста цены на удобрения и/или снижения стоимости продукции вопрос правильной дозы удобрения становится еще более актуальным. В большинстве случаев доза фосфора имеет большее влияние на урожайность, нежели форма, в которой он вносится.

Потребность в удобрениях устанавливают, исходя из величины планируемой урожайности культуры, которая должна быть реалистичной и экономически целесообразной (!) в данных условиях. При этом обязательно учитываются обеспеченность почвы и другие источники элемента (например, органические удобрения, растительные остатки, атмосферные осадки, поливная вода, микробные препараты и др.).

Первым шагом на пути установления оптимальной дозы фосфора является анализ почвы на содержание его доступных форм, что дает возможность спрогнозировать возможный отклик растений на внесение фосфорных удобрений. Наибольшей эффективности от внесения фосфорных удобрений можно достичь на почвах, имеющих очень низкое, низкое и среднее содержание доступного фосфора. При этом, чем ниже содержание доступного фосфора в почве, тем выше эффект от рядкового внесения фосфорных удобрений.

Правда, нужно сказать, что вероятность повышения урожайности от внесения фосфорных удобрений есть всегда, даже при высоком и очень высоком содержании доступного фосфора в почве, особенно если условия произрастания растений отличаются от оптимальных. Культуры также отличаются по своей реакции на внесение фосфорных удобрений. Например, кукуруза хорошо откликается на припосевное внесение фосфора даже при его высоком содержании в почве.

Агрохимическое обследование почв на содержание фосфора следует проводить не реже, чем раз в 3-5 лет, что позволяет оценить систему применения удобрений и откорректировать дозы удобрений.

Для фосфора, как малоподвижного в почве элемента, ключевым моментом является правильный отбор проб, особенно при его локальном внесении. Определить доступный фосфор в почве можно разными аналитическими методами (Кирсанова, Чирикова, Мачигина, Олсена, Брея, Меклик и др.), при этом выбор метода крайне важен для получения адекватных и надежных результатов.

И, в конце концов, результат должен быть правильно интерпретирован. Для каждого метода существуют шкалы уровней содержания фосфора, основанные на результатах полевых опытов (зависимость между уровнем доступного фосфора в почве и вероятностью получения отклика растений на внесение фосфорных удобрений). В идеале шкала должна калиброваться по результатам серии полевых опытов, проведенных в данной местности.

Калибровка методов анализа почвы на содержание подвижного фосфора традиционно проводилась в опытах со сплошным внесением фосфора вразброс, тогда как для локального метода внесения фосфора нужны дополнительные исследования и отдельная калибровочная шкала.

Таким образом, следует помнить про некоторую условность результатов анализа почвы, которые должны рассматриваться, скорее, как некий вектор в менеджменте фосфора. Анализ почвы не всегда дает возможность оценить реальные условия питания растений. Поглощение фосфора растениями зависит от ряда факторов, влияние которых сложно предсказать (температура, влажность, соотношение между элементами питания, севооборот, особенности культуры и развития ее корневой системы, содержание органического вещества в почве, структура почвы и др.). Завершающим этапом является расчет дозы удобрений.

Существуют и другие подходы к расчету доз удобрений, которые учитывают большее или меньшее количество факторов, а также коэффициенты, отличающиеся от использованных. Выбранный алгоритм расчета дозы удобрения существенно влияет на результат (табл. 2). Выбирая оптимальный для конкретного хозяйства метод, необходимо:

не реже, чем раз в 3-4 года, проводить анализ почвы на содержание доступного фосфора в почве, что позволит оценить изменения в фосфатном режиме почвы;
ежегодно проводить растительную диагностику, которая даст информацию о реальной обеспеченности растений фосфором.

Таблица 2. Методы расчета доз фосфорных удобрений

Метод расчета доз фосфорных удобрений	Описание метода	Доза фосфора, кг/га P₂O₅
Фиксированные дозы фосфорных удобрений	Рекомендации НИУ на основании результатов многолетних полевых опытов с различными нормами удобрений в различных почвенно-климатических зонах в типичных для данной зоны условиях. Корректировочные коэффициенты вводятся в зависимости от обеспеченности почвы подвижным фосфором.	90 (Б.С. Носко)
Нормативный метод	Один из вариантов фиксированных доз Р удобрений с учетом содержания фосфора в почве. Основой являются разработанные нормативы обеспечения культур элементами питания для формирования единицы урожая. Корректирующие коэффициенты позволяют учесть содержание фосфора в почве.	152
Насыщение или поддержание оптимального уровня	Норма рассчитывается на достижение и поддержание в почве оптимального содержания доступного фосфора. При расчете определяется разница между критической концентрацией фосфора в почве и его фактическим содержанием.	80
Балансово-расчетный (на планируемую урожайность)	Норму рассчитывают по разнице между выносом Р с планируемой урожайностью и его запасами в пахотном слое. Учитывают коэффициенты использования из почвы и удобрений.	275
Балансово-расчетный (на прирост урожайности)	Эффективное плодородие определяется без учета запасов доступного фосфора, а по фактической средней урожайности культур за последние 3-5 лет.	210

Чтобы повысить вероятность получения прибавки урожая, интерпретацию данных почвенного анализа должен проводить хорошо подготовленный, опытный агроном. Также нужно помнить, что, кроме преодоления дефицита лимитирующего элемента, необходимо добиться сбалансированного соотношения между элементами питания для эффективного использования каждого из них. А наиболее точные рекомендации по дозам удобрений для конкретных почвенно-климатических условий могут быть сделаны только исходя из результатов опытов, проведенных в этих условиях (в идеале — в конкретном хозяйстве).

При всей обоснованности указанных выше критериев определения доз фосфорных удобрений экономические факторы часто вносят свои коррективы. Наряду с агрономически оптимальной дозой удобрения, рассчитанной различными методами, существует понятие экономически оптимальной дозы удобрения, которая способна дать наибольший доход при выращивании данной культуры.

Так, выделяют две стратегии управления питанием растений, и предпочтение той или иной стратегии непосредственно влияет как на расчет доз удобрений, так и на выбор их форм, способов и сроков внесения (IPNI, 2017):

1. Стратегия, направленная на обеспечение достаточного уровня содержания элементов питания (Sufficiency Approach). Цель — обеспечить уровень содержания элемента питания в почве, достаточный для получения максимальной прибыли в год применения удобрений при минимизации затрат на удобрения. Последние вносят только в том случае, если есть веские основания получить экономически выгодный отклик урожаем (не только покрыть затраты на внесение удобрений, но и превысить урожай, который может быть получен без внесения удобрений). Однако этот метод несет и более высокие финансовые риски.

При таком подходе уровень фосфора в почве поддерживается на более низком уровне, что дает возможность ежегодно получать отклик на внесение удобрений. В долгосрочной перспективе наиболее выгодным является внесение удобрений в дозах, близких к оптимальным. Обычно подобное используется в ситуациях, когда имеющихся средств недостаточно для капитальных вложений или земледелец платит высокую арендную плату за землю, а также когда договор об аренде заключается на короткий срок и его продление не гарантировано.

Нужно заметить, что большинство лабораторий и научных учреждений базирует свои рекомендации на этом подходе.

2. Стратегия, направленная на повышение и поддержание уровня содержания элементов питания в почве в оптимальном диапазоне (Build Up and Maintenance Approach). Цель — регулирование содержания доступных форм фосфора в почве. Удобрения вносят из расчета: компенсация выноса плюс количество, позволяющее в долгосрочной перспективе повысить уровень обеспеченности почвы до критического уровня.

Для достижения оптимального уровня фосфора в почве требуется, по крайней мере, 4-8 лет (в которые необходимо мириться со сниженным или даже негативным возвратом инвестиций во внесение фосфора), после чего этот уровень поддерживается ежегодным внесением фосфора из расчета на вынос или ниже. При этом в хозяйстве появляется возможность более гибких решений по срокам и способам внесения удобрений: возможно как их ежегодное внесение, так и раз в 2-3 года в зависимости от ситуации с ценой на рынке удобрений и сельхозпродукции.

Удобрения в данном случае рассматриваются как долгосрочная инвестиция, которая снижает риск того, что фосфор окажется фактором, лимитирующим урожай. Этот подход хорош для хозяйств, которые имеют землю в длительном пользовании, а также в условиях высоких экономических возможностей для поддержания исходных инвестиций.

Фосфорное удобрение на основе отхода сахарных заводов

Все методы определения доз удобрений основываются на данных длительных или эпизодических полевых и производственных опытов, а различаются полнотой и точностью отражения закономерностей взаимоотношений растений, почв и удобрений.

Все существующие методы и их модификации определения доз удобрений можно разделить на:

методы обобщения результатов опытов с эмпирическими дозами удобрений;
методы обобщения результатов опытов с помощью балансов питательных элементов.

Все перечисленные методы оптимизации доз удобрений позволяют достаточно объективно прогнозировать величину урожая сельскохозяйственных культур. Но несмотря на это, они требуют совершенствования в плане комплексного подхода, учитывающего условия выращивания культур и экономической окупаемости удобрений.

Методы, основанные на обобщении данных с эмпирическими дозами удобрений

Обобщение проводимых под методическим руководством Географической сети опытов ВИУА во всех почвенно-климатических зонах с разными культурами результатов полевых опытов позволило определить эффективность отдельных видов удобрений на разных типах почв и дозы органических и минеральных удобрений для основных культур на различных типах и подтипах почв. В последующем проведена дифференциация доз в пределах разностей почв с учетом обеспеченности питательными элементами предшественников и сортовых особенностей культур.

На основании обобщений результатов опытов разработаны также дозы, оптимальные сроки и способы внесения удобрений до посева, при посеве и после посева для основных культур во всех почвенно-климатических зонах.

Согласно данным Географической сети опытов ВИУА и агрохимической службы ЦИНАО, для основных почвенно-климатических зон России на преобладающих типах почв со средним содержанием подвижного фосфора и обменного калия рекомендованы оптимальные дозы макроудобрений под основные культуры, а также дозы и способы внесения микроудобрений.

Таблица. Оптимальные дозы минеральных удобрений (кг/га) под основные сельскохозяйственные культуры (обобщение Литвака, 1990)

Культура	Зона	N	P₂O₅	K₂O
Озимая пшеница	Нечерноземная	100	90	90
	Лесостепная	85	80	65
	Степная	75	70	50
Кукуруза	Лесостепная	100	80	70
Кукуруза	Степная	80	70	60
Картофель	Нечерноземная	95	90	110
	Лесостепная	90	90	90
	Степная	85	80	70
Силосные культуры	Нечерноземная	100	80	105
	Лесостепная	100	75	80
	Степная	65	60	55
Сахарная свекла	Нечерноземная	145	135	175
	Лесостепная	135	140	150
	Степная	120	120	105

Таблица. Дозы и способы внесения микроудобрений под основные культуры (обобщение Литвака, 1990)

Региональные научно-исследовательские учреждения предлагают более конкретизированные рекомендации по культурам, типам, подтипам и разностям почв с указанием уровней плановых урожаев, окультуренности почв и в сочетаниях с дозами органических удобрений.

В каждом комплексе конкретных природных и хозяйственных условий территорий на основании результатов не менее 7-10 воспроизводимых опытов с одной культурой или сортом региональные учреждения Географической сети опытов и Агрохимслужбы определяют количественные показатели эффективности удобрений:

прибавку урожая от оптимальной дозы;
вынос элементов на единицу основной и побочной продукции и коэффициенты использования элементов почвы и удобрений;
коэффициенты возврата или интенсивность баланса элементов;
поправочные коэффициенты к дозам в зависимости от класса почвы;
нормативы затрат минеральных удобрений для получения единицы прибавки и урожая в целом;
оптимальные уровни содержания питательных элементов в почве;
нормативы затрат удобрений на единицу изменения содержания в почве подвижных форм элементов;
основные показатели качества продукции;
экономические показатели эффективности удобрений;
математические модели, характеризующие связь между продуктивностью культур, плодородием почв, дозами удобрений, погодными и агротехническими факторами;
уровни природоохранных ограничений при применении удобрений.

По результатам разрабатывают конкретные рекомендации доз и соотношений удобрений, однако и в этом случае необходима коррекция доз применительно к конкретному предприятию, агроценозу и полю.

К этой же группе методов относятся и расчеты доз по нормативам затрат минеральных удобрений на весь урожай по формуле:

или прибавку урожая:

где Д — доза N, P₂O₅, K₂O на желаемый урожай или прибавку, кг/га д.в.; У и ΔУ — соответственно желаемый урожай или прибавка, т/га; Н₁ и Н₂ — нормативы затрат удобрений на единицу урожая и прибавки, кг д.в.; K_n — поправочный коэффициент на класс почвы по обеспеченности фосфором и калием; при расчетах доз азота К_n = 1.

Нормативы затрат удобрений и поправочные коэффициенты к дозам удобрений указываются в региональных рекомендациях НИИ, сельскохозяйственных опытных станций, центров и станций Агрохимслужбы.

Третьим направлением группы методов, основанные на обобщении данных с эмпирическими дозами удобрений, является поиск математических зависимостей урожайности от доз удобрений. Первым такую попытку сделал в 1905 г. немецкий ученый Э.А. Митчерлих, который предложил следующее уравнение:

где А — максимально возможный урожай; У — фактический урожай; С — коэффициент пропорциональности, характеризующий зависимость между урожаем и дозой удобрений; х — доза удобрений.

Четвертым направлением группы методов является разработка регрессивных моделей по результатам планирования, проведения и статистической оценки результатов многофакторных опытов с эмпирическими дозами удобрений. Для определения количественной зависимости между урожайностью и дозами удобрений лучшей математической моделью оказалось уравнение со степенями 0,5 и 1 для факторов и 0,5 для парных взаимодействий:

где У — урожай; а₀ — свободный член уравнения; a₁, a₂, …, a₉ — члены уравнения, характеризующие действие и взаимодействие факторов; N, P, K — дозы удобрений.

Пятым направлением данной группы методов является разработка математических моделей с использованием компьютерной техники для определения оптимальных доз удобрений под культуры с учетом функциональной зависимости от множества факторов внешней среды:

где У — урожай; x_n — переменные факторы, влияющие на урожай, например, дозы и соотношения удобрений, класс и гранулометрический состав почвы, погодные условия, сортовые особенности, предшественники и т.д.

Практическое применение любого из этих методов и модификаций позволяет избежать грубых ошибок в применении удобрений. Однако они определены эмпирически без учета биологических потребностей культур в питательных элементах и не дают ответа на вопрос о состоянии почвы; по ним, несмотря на поправочные коэффициенты, нельзя количественно оценить баланс элементов без специальных расчетов.

Наименее благоприятные погодные условия наблюдались в 2015 г., когда во второй половине июля и в августе выпало 0 мм осадков. В наиболее благоприятном 2011 г. за указанный период выпало 39 мм осадков. Соответственно, в 2015 г. в опытах наблюдалась наименьшая продуктивность кукурузы (рис. 1). В среднем за 5 лет исследований в контрольном варианте было получено 5.42 т/га зерна. В варианте с внесением N30P40 урожайность зерна повысилась до 5.90 т/га. Далее по продуктивности следуют варианты с внесением N18P80К60 (6.08 т/га), N100К60 (6.13 т/га) и N100P80 (6.37 т/га). Максимальная средняя урожайность зерна составила 6.55 т/га в варианте, где применялись повышенные дозы полного удобрения – N100P80К60.

Прибавка урожайности в варианте с внесением полного минерального удобрения (N100P80К60) относительно контроля составила в среднем 21% или 1.12 т/га, а по сравнению с усредненной практикой хозяйств – 11% или 0.65 т/га, что указывает на существенный недобор урожая при внесении низких доз удобрений (N30P40). Гибрид кукурузы Фурио, который выращивался в опытах в течение 4-х лет из 5-ти, в сравнительных исследованиях был отнесен в группе гибридов со средней отзывчивостью на применение азотно-фосфорных удобрений (Лабынцев и др., 2012).
Результаты проведенных опытов по изучению отзывчивости кукурузы на отдельные элементы питания во многом соответствуют уровню исходного почвенного плодородия. Так, увеличение дозы азота с 18 до 100 кг/га способствовало росту урожайности в среднем на 8% за 5 лет исследований. За счет применения фосфорных и калийных удобрений урожайность зерна кукурузы в среднем повышалась на 7 и 3% соответственно. Максимальная прибавка урожайности от фосфора в 13% была получена в наиболее благоприятном 2011 г., когда продуктивность культуры была максимальной. Достоверная прибавка урожайности от калия в 7% также наблюдалась только в самом благоприятном 2011 г.
На основе полученных данных, включая вынос элементов питания надземной биомассой, был рассчитан ряд показателей, применяемых для оценки эффективности использования фосфора и калия из удобрений растениями, а именно: агрономическая эффективность, коэффициент использования элемента питания из удобрений растениями и балансовый коэффициент использования элемента питания из удобрений и почвы растениями. Агрономическая эффективность применения фосфорных и калийных удобрений – это окупаемость фосфора и калия прибавкой урожая зерна кукурузы, которая определялась следующим образом:

где: АЕ – агрономическая эффективность применения удобрений; У – урожайность зерна кукурузы в варианте с внесением данного элемента питания с удобрениями (кг/га); У₀ – урожайность зерна кукурузы в варианте без внесения данного элемента питания с удобрениями (кг/га); Д – доза внесения элемента питания (кг/га).
Коэффициент использования фосфора и калия из удобрений растениями рассчитывался разностным способом по следующей формуле:

где: КИУ – коэффициент использования элемента питания из удобрений растениями; В – вынос элемента питания надземной биомассой растений в варианте с внесением данного элемента питания с удобрениями (кг/га); В₀ – вынос элемента питания надземной биомассой растений в варианте без внесения данного элемента питания с удобрениями(кг/га); Д – доза внесения элемента питания (кг/га).
Балансовый коэффициент использования элемента питания из удобрений и почвы растениями рассчитывался по формуле, указанной ниже:

где: БКИУП – балансовый коэффициент использования элемента питания из удобрений и почвы растениями; В – вынос элемента питания надземной биомассой растений в варианте с внесением данного элемента питания с удобрениями (кг/га); Д – доза внесения элемента питания (кг/га).
Как следует из табл. 2-3, агрономическая эффективность (АЭ) применения фосфорных и калийных удобрений в среднем за 5 лет составила 5.2 и 4.2 кг зерна/кг д.в. соответственно. Это в определенной степени высокие показатели с учетом того, что в опытах вносились повышенные дозы фосфора и калия, превышающие агрономически оптимальные дозы. Для получения максимальной экономической отдачи от минеральных удобрений в данных почвенно-климатических условиях изученные дозы азота, фосфора и калия, безусловно, должны корректироваться в сторону уменьшения.

Как известно, последействие фосфорных удобрений может наблюдаться в течение достаточно длительного периода времени. Например, последействие высоких фосфорных фонов, созданных в тяжелосуглинистой дерново-подзолистой почве, наблюдалось в течение 22-х лет (Кирпичников, Адрианов, 2007). Отмечается, что показатель КИУ_P, рассчитанный с учетом прямого действия фосфора на зерновых колосовых культурах, как правило, имеет очень низкие значения, поэтому эффективность использования фосфора из удобрений растениями в севообороте можно ошибочно интерпретировать, как невысокую (Johnston и Syers, 2009; Johnston и др., 2014). В связи с этим для объективной оценки эффективности использования внесенного в почву фосфора растениями предложено применять балансовый коэффициент использования фосфора из удобрений и почвы (БКИУП_P), который отражает использование растениями ранее накопленных почвенных резервов фосфора.
В проведенных нами опытах показатель КИУ_P имел достаточно высокие значения – 73% в среднем за 5 лет, что свидетельствует о высоком использовании фосфора из удобрений растениями кукурузы непосредственно в год их внесения. При этом все удобрения заделывались неглубоко (до 12 см), поскольку основное внесение удобрений проводилось весной перед предпосевной культивацией. Однако в наиболее засушливые годы (2013 и 2015 гг.) КИУ_P имел минимальные значения, и, следовательно, внесенный в эти годы вышеуказанным способом фосфор хуже использовался растениями. Показатель БКИУП_P, учитывающий использование растениями ранее внесенного фосфора, имел несколько более высокие значения – 77% в среднем за 5 лет.
В опытах получены сравнительно невысокие значения для КИУ_К – 41% в среднем за 5 лет. Таким образом, по сравнению с фосфором происходило значительное большее использование калия растениями из почвенных резервов. Показатель БКИУП_К, учитывающий поступление калия в растения как из удобрений, так и из почвы, имел, соответственно, более высокие значения – 61% в среднем за 5 лет. В отличие от фосфорных удобрений калийные удобрения не применялись на опытных полях уже достаточно долгое время. Не следует исключать усиления калийфиксирующей способности почвы при ее длительном истощении по калию (Шаймухаметов и Петрофанов, 2008).
В заключение необходимо отметить, что проведенные исследования указывают на значительный нереализованный потенциал урожайности кукурузы в относительно засушливых почвенно-климатических условиях юга Ростовской области. Показано, что оптимизация минерального питания кукурузы способствует существенному повышению продуктивности данной культуры на черноземе обыкновенном, характеризующимся средней обеспеченностью подвижными формами фосфора и повышенной – подвижными формами калия (по методу Мачигина). В 5-ти летних опытах наблюдалась высокая эффективность использования фосфора из фосфорных удобрений непосредственно в год внесения и невысокая эффективность использования калия из калийных удобрений растениями кукурузы.

Божков Д.В. – ассистент.

Кафедра почвоведения и оценки земельных ресурсов Академии биологии и биотехнологии Южного федерального университета (г. Ростов-на-Дону).

Биологическая активность почвы — это совокупность биохимических реакций, которые происходят в почве и способствуют восстановлению запасов использованных или разложенных элементов питания, поэтому она имеет определенную стабильность, что зависит от численности и видового состава почвенных живых организмов, типа почвы, времени года, климата и культуры земледелия.

Состояние почв

Разные типы грунтов имеют определенное количество элементов питания, особенно P и К, которые находятся в связанных (недоступных для растений формах). Только около 1% от общего количества азота в почве находится в доступной для растений форме.

Таблица 1. Содержание P и K в почвах

Для примера, в светло-серых почвах на 1 га запасы P составляют - 2,6 тонн, К - 20 тонн. Только небольшая часть N., P., K. может естественным путем переводиться в доступные для растений формы.

Коэффициент использования элементов питания - что это и для чего?

Коэффициент использования элементов питания из почвы показывает ту его часть, которая поступает в растение в течение вегетации по отношению к общим запасам подвижных форм элементов в пахотном слое почвы. Начиная с 70-х годов XX века при интенсивном ведении сельского хозяйства произошло изменение коэффициента использования элементов в меньшую сторону.

Таблица 2. Изменение коэффициентов использования элементов питания в почве

Это связано с тем, что в 70-80 годы вносились большие нормы органических удобрений, с которыми в почву попадали полезные микроорганизмы, которые помогали растениям усваивать те или иные элементы питания. Начиная с 2000 годов резко уменьшилось количество внесенных органических удобрений, и это как одна из причин, которая обусловила уменьшение коэффициента усвоения.

Так, в 70-80 годах коэффициент усвоения зерновыми был N=0,3-0,45, P=0,15-0,25, K=0,20-0,35,

Основа урожая

Урожай с/х культур формируется в основном за счет питательных веществ почвы. Есть разные методы обогащения почвы элементами питания, основной сегодня - это внесение больших доз минеральных удобрений.

Да, это неплохо, но и есть много минусов. Неумеренное применение минеральных удобрений портит наши почвы, убивает полезную микрофлору, увеличивается численность фитопатогенных видов микроорганизмов, вызывающих опасные болезни растений, приводит к закислению почв, и т.д.

Также известно, что доступность элементов минерального питания, то есть то количество, которое может всасываться корневой системой растений и использоваться для роста и развития, очень низкое, особенно фосфора. Фосфор является одним из самых важных элементов минерального питания растений и играет ключевую роль в их метаболизме. Но большая часть внесенных удобрений остается невостребованной. Коэффициент усвоения Фосфора, даже при оптимальных дозах внесения, составляет лишь 10-20%, в то время, как Азота - до 50%, а калия - до 70%. Хорошим выходом в данной ситуации является внесение органических удобрений и компостов, использование в севообороте сидератов. Но, к сожалению, так сложилось, что органические удобрения на сегодняшний день в дефиците.

Очевидно, что сохранение высокой производительности с/х культур невозможно при полном отказе от агрохимикатов. Однако, применяя биопрепараты, можно значительно улучшить корневое питание растений, состояние окружающей среды, сэкономить минеральные удобрения до 30-50%, восстановить положительные почвенные процессы и обеспечить баланс не только гумуса, но и питательных элементов, которые выносятся с поля с урожаем.

Именно для таких целей специалистами компании БТУ-Центр был создан микробиологический препарат Биокомплекс-БТУ БиоNPK. Каково же его действие?

В его состав входят эндофитные и почвенные микроорганизмы, которые способны к активной азотфиксации, фосфор - и калий-мобилизации по всей толщине плодородного слоя почвы. Данные штаммы микроорганизмов получены из почвы и отселекционированы по признаку лучшей производительности и стабильности в широком диапазоне температур, засоленности и рН почвы.

Основным преимуществом данного препарата, в сравнении с минеральными удобрениями является то, что он обеспечивает растение элементами питания даже в засушливых условиях. За счет чего? - спросите вы. Благодаря тому, что заселив весь плодородный слой почвы, насыщенный корнями растений, микроорганизмы Биокомплекс-БТУ БиоNPK продолжают работать за счет капиллярной влаги, которой недостаточно для растворения и транспорта минеральных удобрений.

Минеральные же удобрения остаются недоступными для корней растений при отсутствии осадков или иного увлажнения еще и могут вызывать химические ожоги растений.

Биоудобрение Биокомплекс-БТУ БиоNPK способно активизировать процесс азотфиксации и мобилизации фосфора, калия, других элементов питания из нерастворимых солей почвы и органики растительного или другого происхождения. А также значительно повысить коэффициент усвоения элементов питания из минеральных удобрений (особенно сложно смешанных фосфорно-калийных).

Это происходит благодаря кислотам и ферментам, которые вырабатывают микроорганизмы препарата, и переносу ими доступных растениям элементов питания по пищевой цепи непосредственно к корням.

В результате растение получает сбалансированное питание в течение всего вегетационного периода, идет стимуляция роста растений.

Давайте рассмотрим методы и нормы внесения. Есть три основных метода:

Перед основной обработкой почвы. Под зяблевую вспашку вносится для того, чтобы уже на весну культурам был запас основных элементов питания. Биокомплекс-БТУ БиоNPK целесообразно вносить с осени вместе с биодеструкторами стерни.
Весной перед посевной культивацией.
Внесение в рядок, фертигация. Сеялками новых поколений, где можно вносить в рядок жидкие удобрения. Вместо жидких удобрений можно вносить в рядок препарат Биокомплекс-БТУ БиоNPK.
Для овощеводов и садоводов- через фертигацию, то есть капельное орошение.

Но лучше о препарате могут рассказать результаты его применения

В 2016 году были заложены опыты в Институте Земледелия на двух культурах – кукурузе и подсолнечнике. Изучалась эффективность препаратов при разных нормах внесения.

По кукурузе - результаты в Таблице 3. При использовании биопрепаратов существенно увеличивалась масса початка, масса зерна и общая урожайность. Из таблицы также видно – показатели качества продукции были лучше там, где применялись микробные препараты. Также можно увидеть разницу и на фото – початки кукурузы.

Почва – чернозем типичный, Органо-минеральная система удобрения (N₆₀P₆₀K₆₀)

Примечание * – фаза 3-5 листьев Биокомплекс-БТУ 0,4 л/га + Липосам 0,2 л/га+ фаза выбрасывания метелки – Биокомплекс-БТУ для зерновых культур 0,5 л/га + 0,2 л/га Липосам

Фото 1.

Аналогичный опыт был заложен по подсолнечнику (см. таблицу 4 и фото 2).

Соответственно видно и повышение урожайности, и улучшение показателей качества.

Почва – чернозем типичный, Органо-минеральная система удобрения (N₆₀P₆₀K₆₀)

Примечание * – фаза 3-5 листьев – Биокомплекс-БТУ 0,4 л/га + Липосам 0,2 л/га + фаза звездочки – Биокомплекс-БТУ для технических культур 0,5 л/га + 0,2 л/га Липосам

ЕЩЕ НЕСКОЛЬКО ПРИМЕРОВ ОТ НАШИХ ПАРТНЕРОВ:

За те несколько лет, когда Биокомплекс-БТУ БиоNPK применяется в хозяйствах РФ, препарат зарекомендовал себя как эффективный и экономичный биоактиватор, позволяющий получать прибавки к урожаю одновременно экономя на внесении минеральных удобрений.

Так, 2016 году в хозяйстве в с. Кондоль Пензенской области при посеве сои вносилось 120кг/га диаммофоски.

На опытном участке внесение диаммофоски сократили вдвое, до 60 кг/га, и в баковую смесь с почвенным гербицидом добавили 3,5 л Биокомплекс-БТУ БиоNPK. При этом урожайность сои была на 2,5 ц на га выше на опытных участках, несмотря на двойную экономию минеральных удобрений.

С учетом стоимости препарата, чистая прибыль составила 6 500 руб/га. Визуально отмечено, что на опытном участке в течение вегетации высота растений, ветвление, количество клубеньков и стручков было примерно на 20% выше, чем в контроле.

Внесение биологического удобрения Биокомплекс-БТУ БиоNPK производства компании БТУ - Центр создает оптимальные условия для усвоения растениями элементов минерального питания и максимальной реализации биологического потенциала растений, как следствие, обеспечивает формирование высокой производительности и урожайности.

Читайте также: