Питательный режим почвы при использовании биомассы культур

Урожайность, полученная с 1 га собранных площадей, при выращивании в целом зерновых и зернобобовых составляет 48,2 ц/га. А что касается, в частности, пшеницы (озимая и яровая), урожайность в среднем по Украине ниже на 5,7 ц/га, или 11,8%. Уровень производительности кукурузы на зерно по регионам колеблется в достаточно широком диапазоне — от 51,9 ц/га (Степь) до 78,6 (Лесостепь) и весьма существенно зависит от зоны выращивания, почвенно-климатических условий и интенсивности технологии, которая состоит из системы удобрения, генетического потенциала гибрида, системы СЗР в условиях предприятий и хозяйств (табл. 1).

 

Кукуруза по своим физиологическим особенностям относится к группе культур, динамично усваивающим питательные вещества из почвы, а на формирование 1 т зерна с соответствующим количеством листостебельной массы требует в среднем: 24-30 кг N, 10-12 — Р2О5 и 25-30 кг К2О . Кроме основных биогенных элементов, в питании растений важное значение имеют сера, кальций, магний, железо, марганец, бор, медь, цинк. В течение вегетационного периода растения неравномерно потребляют элементы минерального питания. Если в фазе ВВСН 00-13 кукуруза усваивает их незначительное количество, то в фазе ВВСН 51-57 за сутки потребляет 3,2 кг/га N, 0,9 — Р2О5 и 3,4 кг/га К2О. Интенсивное использование азота продолжается до восковой спелости зерна культуры, пики поглощения и особенно критический его дефицит наступает в период от появления метелки до цветения растений. Фосфор кукуруза поглощает более длительное время и усваивает его равномерно до восковой спелости зерна. Однако особенно острая потребность в фосфорном питании в кукурузы в начальные фазы развития, а именно от ВВСН 13-15. Калий культура интенсивно поглощает в первый период вегетации. В развитии кукурузы можно выделить два важных периода питания и минерального удобрения главными элементами: период от ВВСН 12-18 до ВВСН 51-57.

Кукуруза имеет хорошо развитую корневую систему, способную поглощать питательные вещества из большого объема почвы. Лучший срок внесения фосфорных и калийных удобрений — с осени под основную обработку, благодаря которой происходит равномерное распределение и формируется гомогенный профиль почвы с доступным содержанием элементов.

Основная обработка почвы должна быть дифференцированной: отвальная и безотвальная. Это может быть как глубокая вспашка на 28-30 см, мелкая дисковая обработка после колосовых предшественников, так и в зонах при достаточном увлажнении аккумулляционная — глубокая чизельная обработка на 43-45 см, благодаря которой в осенне-зимний период будет происходить накопление производительных запасов влаги. Перенос части азотных и фосфорных удобрений из основного удобрения в припосевное и в подкормку не снижает производительности кукурузы, а, наоборот, обеспечивает нужное их количество в почве для реализации генетического потенциала растений. Особенно это следует учитывать в зоне достаточного увлажнения с промывочным типом водного режима на почвах легкого гранулометрического состава, где осеннее внесение азотных удобрений сопровождается вымыванием их осадками в более глубокие горизонты.

В целом, если проанализировать соотношение NPK в системе удобрения, то доля азотных удобрений составляет в среднем 70%. Рост доли азотных удобрений объясняется снижением дозы внесения органических удобрений до уровня 780 кг/га. Следует отметить, что в отдельных областях норма минеральных удобрений на 1 га составляет в среднем 179 кг, в частности Волынская (194), Черниговская (182), Львовская, Киевская, Черновицкая и Тернопольская (172 кг). Система применения органических удобрений в этих регионах тоже содержала показатели выше среднего уровня по Украине, в частности в Волынской 2,4 т/га, Киевской — 1,7 и Львовской — 1,4 т/га. Доля фосфорных и калийных удобрений в разы меньше по сравнению с азотными и занимает в среднем 16 и 13% соответственно (табл. 2).

Представленные расчеты не отражают и не содержат четких рекомендаций по применению той или иной дозы удобрений, однако представленные данные позволяют разграничивать особенности и участие каждого биогенного элемента на основе структуры и соотношения (N:P:K,%) для формирования уравнения производительности и отразить физиологические требования культуры к условиям питания. Для применения четких доз удобрений и корректировки системы удобрения нужно учитывать ряд факторов, включая материально-техническую базу конкретного хозяйства, и проводить детальный агрохимический анализ почвы.
 
Растительные остатки являются ценным и незаменимым источником воспроизводства органического вещества в почве, питательным и энергетическим субстратом для микроорганизмов, эффективной мерой регулирования агрофизических свойств, температурного режима (поверхности), противоэрозионным приемом. И сегодня, при дефиците органических удобрений, особенно актуально мероприятием регулирования питательного режима почвы. Сформированный объем биомассы кукурузы является достаточным для регулирования питательного режима, сохранения и воспроизводства плодородия почвы.

Поступления биогенных элементов с растительной продукцией и поверхностными остатками зависит от урожайности основной продукции и посевных площадей культуры. С нетоварной частью урожая пшеницы (озимая и яровая вместе) в почву поступало в среднем 143 кг/га биогенных элементов, в частности 65,3 кг/га азота, 17 — фосфора и 60,7 кг/га калия. Количество питательных элементов и доля каждого биогенного элемента: N 46%, Р — 12 и К — 42% в структуре, — зависело от содержания элементов в биомассе и уровня урожайности культуры. Количество фосфора, поступающего в почву, было в разы меньше по сравнению с количеством азота и калия. Поступление последних с растительной продукцией среди проанализированных биогенных элементов было на одном уровне, а больше всего среди зон выращивания их поступало в лесостепной — 72,1 (N) и 68 (К) кг/га. Следует отметить, что биомасса пшеницы является мощным источником в рециркуляции элементов питания, а также альтернативным источником органических удобрений.

Привлечение биомассы подсолнечника в круговорот питательных веществ в системе «почва — растение» обеспечивает в среднем по зонам выращивания поступления азота 55,9 кг/га и вдвое больше с биомассой кукурузы — 91,8 кг/га. Что касается возвращения фосфора, то его поступало в 3 и 2,5 раза меньше по сравнению с количеством азота, а доля с биомассой подсолнечника составила 19,6% и кукурузы — 12%. Особое внимание следует обратить на поступление калия с биомассой кукурузы и подсолнечника, доля которого в соотношении соответственно составила 57 и 75%, в целом этого было достаточно для возмещения расходов элемента на формирование зерна, количество которого было соответственно 23,2 и 29,3 кг/га. Оптимальным или близким к оптимальному соотношение биогенных элементов, которые поступали в почву с запашкой побочной продукции и поверхностных остатков, и вынесением их с основной продукцией было при выращивании кукурузы — 60:23:17% и пшеницы (озимая и яровая) 63:22:15% (табл. 2).

Доля вынесения биогенных элементов с основной продукцией четко менялась как в пределах зоны выращивания, так и среди биологического вида в зависимости от физиологических особенностей питания растений. Если с побочной продукцией и поверхностными остатками пшеницы в почву поступало 46% азота в соотношении элементов — NPK — 46:12:42, то с биомассой подсолнечника и кукурузы — всего 18% (NPK — 18:7:75) и 31% (31:12:57) соответственно. Одновременно с основной продукцией подсолнечника и кукурузы уровень вынесения азота в соотношении превышал количество поступления на 37 и 29%. Поэтому и формировался отрицательный баланс по азоту, который следует оптимизировать с помощью применения минеральных удобрений и учитывать количество потерь этого элемента с фильтрацией атмосферных вод (15%) и газообразные потери (24%). Применение калийных удобрений при выращивании подсолнечника и кукурузы на зерно следует свести практически до уровня вынесения калия с основной продукцией, в среднем составляет 23,2 и 29,3 кг/га соответственно (рис.).

Измельченная и заделанная в почву биомасса под воздействием микроорганизмов, грибов и актиномицетов разлагается. Скорость течения процесса разложения зависит от климатических условий, типа почвы, условий для микроорганизмов и их численности, температуры почвы и аэрации, его физических, химических и биологических свойств. Важной характеристикой легко разлагающегося вещества (ЛОР), является содержание в ней азота, а также соотношение С:N, что влияет на скорость ее разложения и интенсивность гумификационных процессов. Оптимальным соотношением С: N для биологического разложения соломы является 20:1, что характерно для зернобобовых (соя), и 30:1 (горох). Существенно шире соотношение у зерновых колосовых — пшеница, ячмень — 1:80. Минерализация листостебельной массы кукурузы при благоприятных условиях в первый год может достичь уровня 50-60%, с коэффициентом гумификации 0,15-0,20 и соотношением С:N — 50:1. Однако микроорганизмы, которые разлагают свежую органическую массу, будут потреблять из почвы растворимые соединения азота, вызывая иммобилизацию азота, пока соотношение C:N не будет в пределах 20-25:1. Поэтому для качественного и быстрого разложения биомассы культуры с широким соотношением С:N, которая поступает в почву, нужно применять азотные удобрения, микробно-ферментные препараты для ускорения процесса гумификации и минерализации свежей биомассы, которую заделывают в почву.

 

Н. Борис, канд. с-х. наук, старш. научн. сотрудник отдела агропочвоведения и почвенной микробиологии, ННЦ «Институт земледелия НААН»

Журнал «Пропозиція», №12, 2019 р.

Источник: www.propozitsiya.com

Оставить ответ

*