рекомендации по технологии выращивания осетровых рыб в прудах
применение минеральных удобрений под яровую пшеницу
1. МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
АО «КАЗАГРОИННОВАЦИЯ»
Научно-производственный центр зернового хозяйства
им. А.И. Бараева
ПРИМЕНЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ
УДОБРЕНИЙ ПОД ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ
НА ЮЖНЫХ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ
СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА
(РЕКОМЕНДАЦИИ)
АСТАНА 2011
1
3. Введение
Почвозащитная система земледелия, принятая в сухостепной и
степной зонах Казахстана, оказала большое влияние на сдерживание
процесса деградации почв, однако полностью эту проблему не решила.
Наиболее уязвимым звеном данной технологии считается наличие
чистого пара с большим количеством механических обработок, что в
условиях возросшей стоимости энергоносителей и обострившихся
экологических проблем, делает ее мало привлекательной.
Предлагается множество путей решения данного вопроса – от
сокращения отдельных приемов механических обработок почвы
(минимально – нулевые технологии) до полного отказа от них (нулевая
технология). Известно, что наличием в почвозащитной (традиционной)
технологии поля с чистым паром кроме борьбы с сорняками, накопления
влаги и др. решались и вопросы обеспечения растений минеральным
азотным питанием. Как правило, при соблюдении всей технологии
механических обработок, применение азотных удобрения или не
рекомендовалось, или ограничивалось отдельными культурами.
По результатам зарубежных исследований следует, что сокращение
или отказ от механических обработок ведет к снижению
микробиологической активности почвы, замедлению процессов
минерализации органического вещества и поступлению питательных
элементов в почвенный раствор. В большей степени, при минимализации
систем обработок, ухудшаются условия питания растений азотом.
Дефицит азотного питания становится основным фактором снижения
урожайности и качества продукции. Поэтому применение
ресурсосберегающих технологий предполагает, наряду с увеличением
гербицидной нагрузки, использование повышенных доз азотных
удобрений.
Проведенные нами исследования по эффективности азотных
удобрений при ресурсосберегающих технологиях обработки, о чем будет
сказано ниже, не дают однозначного ответа на необходимость их
безусловного применения. Известно, что экономическая
целесообразность применения азотных туков появляется только при
достаточном обеспечении растений фосфорным питанием и влагой. На
низком фосфорном фоне использование азотных удобрений, как
правило, не эффективно. Но и эффективность применения фосфорных
3
4. удобрений зависит от обеспеченности почвы азотом. Подобная аналогия
наблюдается и при минимально – нулевых и нулевых технологиях
обработки. Следовательно, максимальная продуктивность культуры
достигается, при прочих равных условиях, в случае лучшей
сбалансированности соотношения азота и фосфора в почве. Но только
применением удобрений достичь этого не всегда удается, так как
существенное значение в доступности и уровне минерального питания
культуры играют погодные условия, сроки посева, предшественник и
др..
Не решенным остается вопрос внесения фосфорных удобрений в
нулевых технологиях. Ранее проведенными исследованиями в системе
зернопаровых севооборотов было установлено, что оптимальным для
фосфорных удобрений является размещение их горизонтальным экраном
на глубине 12 – 16 см в паровом поле. Отказ от основной обработки или
нулевая технология лишают возможности внесения фосфора на
необходимую глубину, в результате усиливается процесс
дифференциации горизонтов почвы 0-10 и 10-20см по плодородию, в
особенности по содержанию фосфора. Может быть и так, что при
высокой в целом обеспеченности 0-20 см слоя почвы фосфором
растениям его будет не доставать из-за позиционной не доступности.
Одним из основных законов земледелия требуется возмещение выноса
питательных элементов урожаями культур в полном объеме. Частично он
решается при оставлении в поле не товарной массы урожая. Но
полностью покрыть дефицит почвы в вынесенных товарным урожаем
элементах питания и сохранить ее плодородие возможно только
дополнительным использованием минеральных удобрений.
В мировом масштабе вынос питательных элементов возмещается
удобрениями на 48%, в передовых странах – на 60-90%, а в Казахстане
– не более 10%. Отсюда понятно, что полностью решить проблему
интенсификации с/х производства, сохранить плодородие, применяя те
или иные технологии обработки почвы, возможно только применением
удобрений, их экономичным и эффективным использованием.
Если дефицит азота в земледелии можно восполнить за счет
разумного сочетания технического и биологического азота, применения
органических удобрений (навоз, солома, сидеральные культуры и др.) то
проблему фосфора и калия – только за счет применения минеральных
4
5. удобрений, так как других источников фосфора и калия в природе не
существует
Особенности питания растений
Все основные типы почв Северного Казахстана характеризуются
низкой обеспеченностью в первую очередь фосфором, дефицит которого
оказывает особенно негативное действие на развитие растений и
последующее формирование урожая при пониженном содержании влаги
в посевном горизонте. Это особенно характерно при возделывании
зерновых по традиционной технологии.
По динамике поступления элементов питания в растения выделяют
два периода: критический и период максимального поглощения.
Критический период – это когда при общем, относительно небольшом
потреблении питательных веществ растением недостаток или отсутствие
какого – либо элемента питания отрицательно сказывается на росте и
развитии, а в конечном итоге на урожае. Критический период у
зерновых в отношении фосфора – это первые 10-15 дней после
появления всходов. Даже последующее хорошее обеспечение растения
этим элементом не может полностью исправить положение, т.е.
повысить урожай. В отношении азота критический период более
продолжительный и составляет около 30 суток после прорастания семян.
В полевых условиях, особенно ранней весной, критический период в
условиях Северного Казахстана часто совпадает с понижением
температуры и низкой активностью микроорганизмов, минерализующих
органическое вещество почвы. Корневая система молодых растений
развита слабо и охватывает сравнительно небольшой объем почвы,
поэтому дополнительное внесение питательных веществ с
минеральными удобрениями в этот период имеет важное значение.
Особенное значение в критический период имеет уровень фосфатного
питания. Именно фосфору принадлежит главная роль в развитии
корневой системы растений.
Максимальное среднесуточное потребление растениями элементов
питания, как правило, совпадает со временем их быстрого роста и
интенсивного накопления сухой массы. Для зерновых культур это период
кущение – колошение.
5
6. Применение удобрений под пшеницу, возделываемую
по паровому предшественнику
В настоящее время в хозяйствах сложилась такая ситуация когда
агротехника возделывания зерновых культур приняла самые
разнообразные формы – от экстенсивных до интенсивных. Собственники
земли во многом самостоятельно, в силу своих экономических
возможностей и знаний, определяют количество технологических
процессов подготовки почвы к посеву. Это, в свою очередь, приводит к
различным условиям мобилизации микробиологических почвенных
процессов и образованию доступных для растений форм питания. В
большей степени это относится к накоплению нитратного азота –
основного источника азотного питания растений.
Наиболее высокое содержание азота нитратов наблюдается при
посеве зерновых культур по чистому пару- 18 – 25 мг/кг почвы или 80 –
110 кг/га в слое почвы 0-40 см.. Как правило, дополнительного
применения азотных удобрений по этому предшественнику не требуется.
В данном случае необходимо контролировать обеспеченность растений
фосфором. Здесь может быть два варианта. Первый – фосфорные
удобрения вносятся в паровое поле в дозе Р60-80 на ротацию севооборота
при содержании фосфора в почве менее 20мг/кг. И второй - ежегодное
припосевное внесение.
При низком содержании фосфора (по картограмме < 15 мг/кг почвы)
одновременно с посевом вносится 30-50 кг, а при среднем (15-30мг/кг) –
20-40 кг/га двойного суперфосфата или аммофоса. При содержании
подвижного фосфора >30 мг/кг применять фосфорные удобрения не
рекомендуется или же, для поддержания высокого фосфорного фона,
вносить их по выносу урожаем предшествующей культуры из расчета на
1ц зерна 1,4 - 1,8 кг двойного суперфосфата или аммофоса.
При внесении фосфорных удобрений в запас в паровое поле в
дальнейшем требуется контролировать уровень азотного питания
растений на стерневых фонах и при необходимости применять азотные
удобрения. При ежегодном рядковом удобрении применять по паровому
предшественнику фосфорные, по стерневым фонам - сложные или смеси
фосфорного и азотного удобрения.
Высокая эффективность фосфорных удобрений наблюдается на фонах
с низким содержанием фосфора и высоким азота. С повышением
6
7. обеспеченности почвы подвижным фосфором эффективность
дополнительного внесения фосфорных туков снижается.
Применение минимально – нулевых и нулевых технологий при
паровании, ведет к снижению накопления в почве азота. Однако даже
при содержании азота менее 15мг/кг в слое почвы 0-40см на фонах с
низким или средним содержанием фосфора, применение азотных
удобрений малоэффективно.
По нашим данным, при возделывании пшеницы по минимально
нулевому пару с содержанием азота до посева 12,4 мг/кг и фосфора
21мг/кг, в среднем за годы проведения исследований, наиболее
оптимальной оказалась система рядкового внесения Р20 с.г. при посеве,
где средняя прибавка составила 2,1ц/га.
Не эффективным оказалось внесение в рядки при посеве только
азотного удобрения в дозе N20, а также его поверхностное применение в
дозах N20-40 до посева с последующим
севом пшеницы и внесением Р20 в рядки. Неплохие результаты на этом
фоне получены от внесения в рядки нитроаммофоса в дозах Р20 N20,
средняя прибавка составила 2,5ц/га. Однако и в данном случае эффект
получен только от содержащейся в грануле Р2О5.
Усиление же азотного питания, путём совместного внесения в рядки
Р20N20 нитроаммофоса и N20 аммиачной селитры, приводит даже к
отрицательным результатам.
Низкая эффективность азотных удобрений объясняется накоплением в
период посев – кущение почвенного азота за счет текущей
нитрификации.
Поэтому паровые поля с сокращенным количеством механических
обработок, но высоким (>30 мг/кг) содержанием фосфора желательно
засевать в конце оптимальных сроков, что обеспечит повышение, за счет
весенней нитрификации, уровня азота в почве и внесения азотных
удобрений не потребуется. Несколько более поздние сроки посева
компенсируются ускорением, на высоком фосфорном фоне, развития
растений и сокращением вегетационного периода. При ранних и вначале
оптимальных сроках посева по паровому предшественнику с высоким
содержанием фосфора иногда возникает потребность во внесении
азотных удобрений. Обычно это наблюдается в годы с холодной весной
и обильным выпадением осадков. Лучшим способом их внесения
является локальный в рядки при посеве. Но не уступает по
7
8. эффективности и поверхностное внесение осенью, при переходе
дневной температуре ниже +100.
До посевное поверхностное внесение не всегда эффективно, так как
зависит от выпадения осадков после посева. Как показали результаты
исследования по изучению эффективности минеральных удобрений при
нулевой технологии, прибавка от аммиачной селитры в дозе N20 при
рядковом внесении составила 2,4 ц/га, при поверхностном -1,0 ц/га
(рисунок 1).
Рисунок 1. Действие азотных удобрений при различных способах внесения.
Применение удобрений под пшеницу, возделываемую по
стерневому предшественнику
Аналогичными могут быть и рекомендации к использованию
удобрений по не паровым предшественникам. Однако здесь необходимо
большее внимание уделить содержанию в почве азота, так как
обеспеченность им стерневых фонов значительно ниже парового. Это
связано с коротким периодом накопления азота осенью и весной,
наличием на полях стерни и соломы, уплотнением почвы,
8
9. метеоусловиями и другими факторами, угнетающими процессы
нитрификации. Поэтому потребность стерневых фонов в азотных
удобрениях всегда выше паровых.
В тоже время в благоприятные по гидротермическим условиям
вегетационного периода годы, как 2011, наблюдается резкая
интенсификация процесса образования нитратного азота по стерневым
нулевым фонам. Предварительно внесенный осенью или при посеве азот
минеральных туков создает условия избыточного азотного питания, что
ведет к накоплению большой вегетативной массы и задержке
созревания пшеницы. В таких случаях судьба урожая во многом зависит
от температурных условий уборочного периода, т.к. отставание в сроках
созревания, по сравнению с фосфорным фоном, составляет 8-10 дней
(рисунок 2).
Рисунок 2. Действие фосфорного и азотного удобрения.
Доза азота рядкового удобрения, из-за возможного повреждения
корневой системы не должна превышать 40 кг д.в. на гектар, при
поверхностном -60 кг. При поздних сроках сева в условиях влажного и
9
10. теплого предпосевного периода доза удобрений снижается примерно на
20%.
В производственных условиях доза азотного удобрения должна
определяться в зависимости от исходной обеспеченности поля
нитратным азотом и подвижным фосфором, для чего проводится
осенний или весенний агрохимический анализ образцов почвы в
горизонте 0-40 см (оперативная диагностика). Расчет дозы ведут исходя
из установленного положения, что для повышения обеспеченности
почвы азотом на 1мг требуется внести 9,8 кг д.в. азотных туков
(мочевина, аммиачная селитра, сульфат аммония) или жидкие формы.
При содержании подвижного фосфора менее 15 мг/кг почвы
достаточный уровень азотного питания зерновых составляет 8-10 мг/кг,
при 15-30 мг/кг Р2О5 – 12-14 мг, при уровне фосфора более 30 мг – 14 -
16 мг/кг.
К сожалению, оперативная диагностика на обеспеченность зерновых
азотом проводится только в отдельных хозяйствах имеющих
агрохимические лаборатории. Республиканской агрохимической службой
данная работа также не проводится, но ею для всех хозяйств выдаются
картограммы обеспеченности полей фосфором. Что в таком случае
можно предпринять в отношении оптимизации азотного питания?
На обработанных с осени стерневых фонах с низкой обеспеченностью
почвы фосфором и поздних сроках посева можно внести в рядки при
посеве двойной суперфосфат или аммофос в дозе 30-50 кг/га с расчетом
на текущую нитрификацию. При ранних сроках посева - смешанные в
пропорции 1:1 двойной суперфосфат и мочевину (карбамид) суммарной
дозой 40 кг/га в действующем веществе. По не обработанному
стерневому фону или нулевой технологии внести в рядки сложные
азотно–фосфорные (нитроаммофос) или смеси простых удобрений с
большим содержанием азота.
Так нами в плодосменном севообороте горох, пшеница, рапс, пшеница
при нулевой технологии на среднем фосфорном фоне прибавка зерна
пшеницы возделываемой по рапсу получена от нитроаммофоса (Р20N20)
2,4 ц/га, смеси суперфосфата с селитрой 1:1 (20+20) -2,6 ц/га, смеси в
соотношении 1:2 – 3,9 ц/га (таблица). Тогда как раздельное применение
фосфорного и азотного удобрения оказалось не эффективно. На
пшенице по гороховому предшественнику лучшие результаты получены
от смеси 1:1 суперфосфата и селитры – 3,4 ц/га.
10
11. Таблица - Влияние удобрений на урожайность пшеницы по гороху и рапсу в
зависимости от обеспеченности почвы подвижным фосфором
Вариант Средний фон-18мг/кг Повышенный фон-30мг/кг
Пшениц Пшеница Пшеница
Пшеница а по по рапсу по гороху
по рапсу гороху
ц/г + ц + ц/г +, ц/г +,-
а ,- /га ,- а - а
1. Контроль 10, - 8, 4,8 -
- 7,1 -
0 4
2. Р20 сд в рядки 10, 0, 9, 1, 5,7 0,
7,9 0,4
3 3 9 5 9
3. N 20 аа в рядки 10, 0, 9, 0, 7,1 2, 11,
4,0
6 6 2 8 3 1
4. Р20 сд + N20аа в 12, 2, 1 3, 7,3 2, 11,
4,3
рядки 6 6 1,8 4 5 4
5. Р20 сд + N40 аа в 13, 3, 8, 0, 7,4 2, 11,
4,1
рядки 9 9 7 3 6 2
6. Р20 N20 наф в рядки 12, 2, 1 2, 7,0 2, 11,
4,1
4 4 0,8 4 2 2
7. Р20 N20 наф + N20аа 13, 3, 9, 1, 7,6 2, 10,
3,4
в рядки 8 8 5 1 8 5
НСР, 0,95 0,57 0,45 0,65 0,71
В этом же севообороте но на повышенном фосфорном фоне пшеница
по рапсу испытывала дефицит азотного питания. На это указывает
низкая урожайность на не удобренном варианте - 4,8 ц/га и то, что
эффективная прибавка получена только от внесения N20 – 2,3 ц/га.
Можно предположить, что увеличение дозы азота могло привести к
росту дополнительного урожая, что опять же говорит о необходимости
проведения диагностики азотного питания. Лучше условия азотного
питания складывались в посевах пшеницы по гороху - урожайность на
контроле составила 7,1ц/га. Однако на то, что и здесь пшеница
испытывала дефицит азота, указывает эффективность внесения только
азотного удобрения и величина прибавки зерна - 4,0 ц/га.
Поэтому, при содержании фосфора в слое почвы 0 -20 см 25-30 мг/кг и
более, на обработанных с осени фонах лучшим вариантом будет
внесение только азотных удобрений (аммиачная селитра, сульфат
аммония, мочевина и др.) поверхностно под обработку осенью или в
рядки при посеве в дозе 20–30 кг/га по действующему веществу. На
необработанных – увеличить дозу до 40 кг/га и внести поверхностно
осенью или весной под обработку. При использовании технологии
прямого посева – в рядки в дозе 20 – 30 кг/га.
11
12. Заключение
Установленный исследованиями оптимальный уровень фосфорного
питания зерновых культур, возделываемых на черноземных почвах в
зернопаровых севооборотах по традиционной технологии, составляет 25-
30 мг/кг в слое почвы 0-20 см, азотного – не менее 14-16 мг/кг в слое
почвы 0-40 см.
Создание оптимального уровня происходит постепенно при
систематическом внесении в паровом поле запасной дозы удобрения
(60-80 кг/га Р2О5) или ежегодной дозы Р20 в рядки при посеве.
Поддерживать оптимальное содержание фосфора в таких севооборотах
можно разовой расчетной дозой возмещения его выноса за ротацию
путем внесения в паровом поле или ежегодно в рядки.
При минимально – нулевых и нулевых технологиях обработки почвы в
зернопаровых и в плодосменных севооборотах достаточным является
содержание фосфора 18 – 22 мг/кг в горизонте 0-20 см, азота не менее
14-16 мг/кг в слое почвы 0-40 см. На фонах с содержанием фосфора
выше оптимальных значение фосфорное удобрение не применяется.
Несоблюдение научно-обоснованных приемов применения
минеральных удобрений в производственных условиях приводит к
значительному снижению их эффективности, снижению качества
продукции, ухудшению экологической обстановки.
12
