Тема 10. Поняття про систему удобрення.

Наукові основи одержання запланованого врожаю.

Система удобрення – це комплекс агрономічних та організаційних заходів щодо раціонального використання добрив з метою підвищення родючості ґрунту, урожаю сільськогосподарських культур, поліпшення якості продукції та підвищення продуктивності праці в господарстві.

Наукову систему удобрення можна розділити на три рівня: систему використання добрив у господарстві; систему застосування добрив у сівозміні як найважливішої ланки наукової системи землеробства; систему удобрення окремих культур сівозміни, яка складається з оптимальних доз, форм, строків і способів внесення добрив.

Система удобрення в господарстві - це комплекс агрономічних та організаційно-економічних заходів щодо раціонального використання мінеральних й органічних добрив, а також хімічних меліорантів (вапна, гіпсу тощо) з метою оптимізації родючості ґрунту, підвищення продуктивності сільськогосподарських культур, поліпшення якості рослинницької продукції, а в остаточному підсумку - підвищення продуктивності всього сільськогосподарського виробництва. Вона є найважливішою умовою інтенсифікації сільськогосподарського виробництва.

У комплекс заходів входять: наявність складів та організованих майданчиків для зберігання мінеральних добрив з навантаженням, розвантаженням і тукозмішуванням; нагромадження; організація транспортних засобів для перевезення добрив; наявність комплексу машин по внесенню мінеральних й органічних добрив;

Цей комплекс можна розділити на дві частини. Перша частина – це розробка й виконання організаційно-господарських й економічних заходів, пов'язаних з виробництвом, заготівлею, закупкою, перевезенням та зберіганням добрив. Сюди входить облік усіх ресурсів для виробництва місцевих добрив, їхня заготівля, правильне зберігання, планування меліоративних заходів щодо вапнування кислих і гіпсування солонцевих ґрунтів, визначення потреби в промислових мінеральних добривах, організація їхнього завезення, правильне їхнє зберігання та внесення в ґрунт. Друга частина комплексу – це раціональне розміщення добрив по сівозмінах з урахуванням їх спеціалізації (польові, кормові, овочеві тощо), місцевих ґрунтово-кліматичних умов, економіки господарства, наявності удобрювальних ресурсів тощо.

Під системою удобрення у сівозміні розуміється розподіл органічних і мінеральних добрив, хімічних меліорантів та інших удобрювальних засобів по полях сівозміни з урахуванням забезпечення максимального агрономічного та економічного ефекту при безперервному зрозтанні родючості ґрунтів і поліпшенні їх агрохімічних, агрофізичних і біологічних властивостей.

Система удобрення в сівозміні є частиною загальної системи удобрення в господарстві. У її основі повинна бути наявність освоєних науковообґрунтованих сівозмін у господарстві. При цьому, важливо враховувати спеціалізацію сівозміни. Ефективність добрив у сівозміні при правильному чергуванні культур більше висока, ніж при монокультурі або порушеній сівозміні.

Система удобрення окремих культур при їхньому чергуванні в сівозміні - це план застосування органічних і мінеральних добрив, у якому передбачаються дози, форми, строки та способи їхнього внесення з урахуванням наступних умов: запланованого врожаю; біологічних особливостей живлення культури, чергування культур у сівозміні та особливостей їхньої агротехніки, ґрунтово-мікрокліматичних та погодних умов (агрохімічної характеристики ґрунтів, їхньої природної родючості та стану погоди конкретного року), властивостей добрив, сполучення органічних і мінеральних добрив, економічних умов у господарстві.

Надходження поживних речовин у рослини проходить в різні періоди росту по-різному й змінюється з віком. Період, коли нестача елемента в поживному середовищі негативно позначається на ріст та розвиток рослин, і майбутнє забезпечення їх цими елементами не в змозі повністю виправити ситуацію, називається критичним. Критичний період звичайно збігається зі зниженою активністю мікроорганізмів, які здійснюють процес мінералізації органічної речовини ґрунту. Це часто проявляється весною, коли низька температура ґрунту пригальмовує мікробіологічну діяльність ґрунту.

Період, коли середньодобове споживання елемента живлення досягає свого максимуму, називається максимальним. Це період відповідає більш пізнім фазам розвитку рослин. Він збігається з періодом найбільшого нагромадження сухої біомаси.

З одного й того ж ґрунту різні рослини споживають не тільки не однакову кількість поживних елементів, але й у різному співвідношенні. Дані щодо потреб культур у поживних речовинах виражають або величиною виносу із загальним урожаєм, або на одиницю врожаю основної продукції з урахуванням відповідної кількості його побічної частини (солома, бадилля тощо).

Біологічний винос поживних речовин – це кількість поживних речовин, які споживаються рослинами для створення біологічної маси даного врожаю (зерно + солома + пожнивно-корневі залишки, у тому числі поживні речовини, які частково повернулися в ґрунт). Він підрозділяється на господарський винос і залишковий. Господарський винос - це та частина поживних речовин, яка втримується в товарній продукції, що вивозиться з поля при збиранні (зерно та солома, коренеплоди та бадилля). Якщо солома та бадилля залишаються на полі, то поживні речовини, які містятться у них, не враховують у господарському виносі.

Залишкова частина виносу включає поживні речовини, які залишаються на полі у вигляді пожнивно-кореневих залишків, опалого листя тощо. Рослині необхідні елементи живлення не тільки для створення господарської частини врожаю, але й для формування кореневої системи, стебла, листків, які теж залишаються на полі.

У практиці потребу рослин у поживних речовинах найчастіше характеризують господарським виносом у перерахунку на 1 тонну основної

продукції з урахуванням відповідної кількості побічної.

Фактори впливу на ефективність органічних та мінеральних добрив

Ґрунтово-кліматичні умови. Найбільший ефект від повного мінерального добрива (NPK) відзначений у зоні дерново-підзолистих ґрунтів. Зниження ефективності добрив відбувається в Україні із Півночі на Південь (від поліської до сухо-степової зони). Причина цьому - різниця у факторах ґрунтової родючості та вологозабезпеченості. Після вологозабезпеченості, першочерговим фактором ефективності застосування добрив є оптимальна кислотність.

Дія азотних добрив найбільш сильно проявляється на дерново-підзолистому та сірому лісовому ґрунтах поліської (лучно-лісової) й лісостепової зон, а також на опідзолених і вилужених чорноземах північних і західних районів лісостепу та на усіх ґрунтах в районах поширення зрошуваного землеробства. В лісостеповій зоні, на вилужених та потужних чорноземах у результаті недостатнього зволоження азотні добрива діють слабкіше. Найбільший вплив фосфорних добрив характерний на типових, звичайних, південних чорноземах та каштанових ґрунтах, які перебувають у лісостеповий, степовий, сухостеповій зонах, де вміст рухомого фосфору в ґрунтах низький. Дія калійних добрив найбільш сильно проявляється на легких ґрунтах (піщаних і супіщаних дереново-підзолистих), на торф'яно-болотних й заплавних. Найменша ефективність калійних добрив на чорноземах, каштанових, бурих ґрунтах і сіроземах, які добре забезпечені рухливим калієм.

Органічні добрива найбільш ефективні на дерново-підзолистих, сірих лісових та опідзолених чорноземах. Післядія органічних добрив у південних областях більш висока, ніж у північних областях.

Агротехнічні умови. Своєчасний та якісний обробіток ґрунту, посів культур у кращі агротехнічні строки, підбір найкращого попередника, дотримання сівозміни, боротьба з бур'янами, шкідниками й хворобами сільськогосподарських культур – все це впливає на ефективність добрив. Своєчасний якісний обробіток ґрунту створює кращий водно-повітряний і мікробіологічний режим, сприятливі умови для використання корінням поживних речовин ґрунту й добрив. Попередники залишають у ґрунті різну кількість пожнивно-кореневих залишків, по-різному впливають на водний режим і мікрофлору. Кількість внесених добрив повинна узгоджуватися з нормами й строками посіву. Зміна оптимального строку посіву (або посадки), надмірна або недостатня ущільненість посівів знижують ефективність добрив.

Поєднання гною з мінеральними добривами в більшості випадків перевершує по своїй ефективності еквівалентні кількості поживних речовин одного гною або роздільно застосовуваних мінеральних добрив. Цей ефект досягається посиленням мікробіологічної діяльності ґрунту і більш інтенсивним розкладанням органічної речовини гною та мінералізацією гумусу ґрунту.

Прийоми, строки та способи внесення добрив

Розрізняють три прийоми внесення добрив: основне удобрення (допосівне, передпосівне), рядкове і підживлення. Вносити добрива можна восени, навесні, влітку, у певні періоди вегетації тощо.

Способи внесення: суцільний (розкидний), місцевий (гніздовий, рядковий), локально-стрічковий, у запас, механізований, наземний, з повітря.

Способи закладення: під плуг, під культиватор, під дискову борону.

Норма добрива - загальна кількість добрива, яка застосовується під сільськогосподарську культуру на весь період вегетації рослин. Має вираз в кг/га діючої речовини або в т/га. Доза - кількість добрива, внесених під сільськогосподарську культуру за один прийом.

Основне (до посівне) удобрення забезпечує живлення рослин протягом всієї вегетації, особливо в період інтенсивного зростання. Його можна вносити восени або навесні. Вибір оптимальних строків внесення основного добрива визначається гранулометричним складом ґрунту, умовами зволоження та властивостями добрив.

Азотні добрива нітратної й аміачно-нітратної форм в умовах надлишкового та достатнього зволоження вносять навесні із під культивацію зябу. Це пов’язано з тим, що нітратний азот швидко мігрує по ґрунтовому профілю з опадами. Аміачний азот у теплий весняний період протягом двох тижнів перетворюється в нітратний азот і легко просувається вниз по ґрунтовому профілю із атмосферними опадами або поливною водою. У зонах недостатнього зволоження на ґрунтах непромивного режиму азотні добрива вносять із осені під зяб. Рідкі аміачні добрива (аміачна вода, безводний аміак) у зоні достатнього зволоження вносять із осені під плуг або культивацію. Фосфорні добрива у всіх випадках варто заорювати більш глибоко, під оранку на зяб або навесні під культивацію. Калійні добрива застосовують навесні тільки на піщаних та супіщаних ґрунтах вологої зони (або при зрошенні). На інших ґрунтах їх краще вносити восени під зяб, особливо хлор місткі добрива. За осінньо-весняний період хлор вимивається з верхніх шарів ґрунту.

Гній (компост) вносять під зяб або весняне переорювання. Весняне внесення гною практикується в тому випадку, якщо до осені його нагромадилося в господарстві недостатньо, а також на піщаних і супіщаних ґрунтах через можливі втрати азоту й калію.

Основне добриво можна вносити врозкид і локально. Вносять основне добриво й  у запас. На тих ґрунтах, де відбувається сильне закріплення фосфору добрив і сильна необмінна фіксація калію, запасне внесення добрив уступає щорічному внесенню.

Припосівне (рядкове) удобрення. При цьому способі добриво розміщується в ґрунті локально. Поліпшується ріст молодих рослин, стійкість сходів до несприятливих умов. Норми внесення припосівного добрива невеликі (5- 20 кг/га кожного елемента живлення). Це пов'язане з тим, що при прямому контакті добрив з насінням висока концентрація розчину солей може негативно позначитися на їхній схожості, а також зі слабким пересуванням фосфору й калію з місця внесення.

Підживлення (післяпосівне удобрення). Підживлення має позитивний результат при наявності вологи. Післяпосівне удобрення виправдує себе при наступних обставинах: підживлення озимих зернових і багаторічних трав азотними добривами; підживлення азотними й калійними добривами просапних культур на легких ґрунтах при зрошенні та у зоні достатнього й надлишкового зволоження; при плануванні високих річних норм мінеральних добрив під культури, які чутливі до підвищеної концентрації солей; для багаторічних трав у польових сівозмінах, коли всю норму фосфорних і калійних добрив не вдалося внести відразу під покривну культуру.

З метою найефективнішого використання мінеральних добрив запропонована концепція їх застосування:

- мінеральні добрива використовують тільки під пріоритетні культури, які забезпечують найбільшу їх агрономічну та економічну ефективність;

- дози добрив оптимізують залежно від агрохімічних показників ґрунтів (від рівня забезпеченості рухомими поживними речовинами у відповідні фази (етапи органогенезу) вегетації сільськогосподарських культур);

- добрива в ґрунт вносять найбільш ефективним способом, переважно локальним, що забезпечує найвищу окупність діючої речовини приростом врожаю;

- дози, строки і способи внесення добрив оптимізують залежно від рівня удобрення попередника (насамперед від строків і доз внесення органічних добрив у сівозміні);

- передусім мінеральні добрива вносять на меліорованих землях (зрошуваних та осушених, провапнованих і гіпсованих);

- найвища ефективність добрив досягається на посівах, захищених від бур’янів, шкідників і хвороб.

Розміщення добрив у грунті залежно від способів загортання, %

Пріоритет культур за окупністю мінеральних добрив

Окупність добрив врожаєм за різних способів внесення

Надходження поживних речовин з гною в часі

Методи визначення норм добрив під сільськогосподарські культури

Оптимальна – це норма, яка забезпечує одержання високого врожаю належної якості при максимальному чистому доході з 1 га за умови поступового підвищення або створення оптимального рівня родючості ґрунту за ротацію сівозміни.

Раціональна норма - це така норма, яка при сформованих організаційно-господарських умовах виробництва дозволяє одержати можливо більший вихід продукції задовільної якості з 1 га ріллі та інтенсивно підвищувати родючість ґрунту при обов'язковому економічному ефекті від застосування добрив.

Гранична норма – це норма, яка забезпечує максимально високий урожай припустимої якості за умови, як мінімум, самоокупності від добрив.

Для визначення норми добрив, потрібно знати потенційну продуктивність сорту й установити можливу його фактичну врожайність залежно від метеорологічних показників, родючості ґрунтів, можливого рівня агротехніки. Потенційна продуктивність сорту вказується в сортовому свідченні або береться за даними випробувань по держсортоділянках або визначається по приходу фотосинтетичної активності радіації (ФАР) і коефіцієнту її використання.

На основі узагальнення даних польових дослідів науково-дослідними установами розроблені рекомендації із внесення середніх норм добрив під різні культури. Рекомендовані норми фосфорних й калійних добрив коректують залежно від забезпеченості ґрунту рухомими формами з використанням орієнтовних певних поправочних коефіцієнтів. Норми азотних добрив, як правило, корегують по картограмі фосфору (найчастіше саме фосфор перебуває в мінімумі після азоту в ґрунті), тому що по азоту картограм як правило не створюють.

В розрахункових методах визначення норм мінеральних добрив на запланований урожай (метод елементарного балансу) використовуються дані по виносу поживних речовин на одиницю основної продукції врожаю (на 1 т або на 10 т) з обліком побічної, коефіцієнти використання поживних речовин рослинами із ґрунту, добрив і пожнивно-кореневих залишків (зокрема, залишків бобових культур).

Метод розрахунку норм поживної речовини на планову урожайність дає непогані результати при плануванні середніх рівнів урожаю при середній забезпеченості ґрунту поживними речовинами. Розрахунок враховує винос поживної речовини, урожайність основної продукції, вміст доступної поживної речовини в орному шарі ґрунту, норму органічних добрив, в тому числі і під попередник.

Балансово-розрахунковий метод визначення норм добрив слід вважати умовним і треба корегувати одержані результати

Головний принцип методу на плановане збільшення врожаю полягає в наступному. Знаючи врожай культури в даних природно-кліматичних умовах на неудобреному фоні, визначають збільшення врожаю від застосування органічних і мінеральних добрив. Установлені норми мінеральних добрив корегують по вмісту в ґрунті рухомих поживних речовин з використанням відповідних поправочних коефіцієнтів.

У агрономічній практиці використовують наступні методи розрахунку доз добрив на запланований врожай: балансовий, нормативний, бальний (за балом бонітету).