Составление рациональной системы применения удобрений для хозяйства в условиях Тульской области

Наряду с сортовыми особенностями, большое влияние на качественные показатели клубней оказывают минеральные удобрения. В зависимости от целевого назначения картофеля требования к размеру и качеству клубней, а, следовательно, и к условиям минерального питания значительно отличаются. До недавнего времени эффективность удобрений определялась в основном по величине урожая клубней и содержанию крахмала, однако в нынешних рыночных условиях качество картофеля все в большей мере определяться его пригодностью для целевого использования.

Среди элементов питания в клубнях картофеля наиболее высокое содержание калия, однако в реальных полевых условиях элементом лимитирующим урожайность картофеля является азот, а затем фосфор и калий.

Потребление элементов питания у картофеля происходит в течение всего периода вегетации. В начальный период использование питательных веществ растениями существенно опережает образование сухого вещества. Наиболее интенсивное поступление питательных веществ в растения наблюдается в период усиленного роста ботвы -- в фазы бутонизации и цветения. К началу цветения картофель использует примерно 45-50% N, 35-40 Р2О5 и 55-60% К2О от максимального потребления их растениями. К фазе полного цветения, когда начинается формирование клубней, картофель потребляют 70-75% N, 50-55% Р2О5, 60-65% К2О и примерно 80% Са от максимального выноса их урожаем.

Картофель отличается высокими требованиями к условиям минерального питания. В зависимости от сортовых особенностей, урожайности, почвенно-климатических условий и уровня минерального питания, вынос элементов питания картофелем может варьировать в широких пределах. Наиболее высокие затраты элементов питания на создание единицы урожая у ранних сортов картофеля, значительно ниже у поздних сортов. На формирование 100 ц клубней и соответствующее количество ботвы ранние сорта картофеля затрачивают 50-60 кг N, 16-20 кг Р2О5 и 70 -90 кг К2О, поздние сорта, соответственно -- 40-45 кг N, 13-15 кг Р2О5 и 60 -70 кг К2 О; средние сорта занимают промежуточное положение. Соотношение N: Р2О5 : K2О в урожае равно 1: 0,3-0,5: 1,5-2. В среднем хозяйственный вынос с 10 ц клубней и соответствующим количеством ботвы составляет 4,5 кг N, 1,6 кг Р2О 5, 7,5 кг К2О, 1,2-1,4 кг Mg и 2,5-3,0 Са.

Поскольку для синтеза углеводов более важное значение имеют фосфор и калий, чем азот, то оптимизация фосфорно -- калийного питания картофеля имеет ключевое значение. Поэтому в системе удобрения картофеля необходимо предусматривать повышение дозы фосфорных и калийных удобрений по сравнению с азотными.

Известкование. Картофель может произрастать в широком диапазоне реакции почвенного раствора (рН 4-8), относится к кальциефобным культурам, хорошо переносит повышенную кислотность почвы. Благоприятной для него является слабокислая среда в интервале рНКСl от 5,0 до 5,6. Оптимальная реакция среды в значительной мере зависит от содержания органического вещества и гранулометрического состава почвы. На торфяных почвах картофель дает более высокие урожаи при рНКСl 4,8-5,0, на высокогумусированых минеральных почвах -- при рНКСl 5,2-5,4, слабогумусированных почвах -- при рНКСl 5,6. Урожайность картофеля значительно снижаются на сильнокислых почвах, поскольку здесь одновременно оказывают негативное влияние на растения избыток ионов водорода, алюминия и дефицит магния, особенно на легких почвах. Поддержание на разных почвах соответствующей агрофизическим свойствам оптимальной реакции позитивно сказывается на фотосинтетической деятельности растений и тем самым обусловливает высокую продуктивность картофеля и образования крупных зерен крахмала -- важного качественного показателя для крахмальной промышленности.

В связи с тем, что отдельные поля севооборота могут значительно отличаться по кислотности и гранулометрическому составу, картофель следует возделывать в специализированных севооборотах на почвах с оптимальными для картофеля агрохимическими и агрофизическими свойствами. При отсутствии таких севооборотов в хозяйстве необходимо улучшить физические и агрохимические свойства почвы путем внесения извести и повышенных доз органических удобрений. При размещении картофеля в севообороте важно учитывать сроки проведения известкования. Избыточное известкование приводит к образованию парши на клубнях, снижает содержание в них крахмала. В первый год после внесения известь недостаточно хорошо перемешивается с пахотным горизонтом, поэтому поражение паршой практически не бывает.

Максимальный сдвиг рН почвы происходит через 2 года после внесения извести, поэтому для снижения поражаемости клубней паршой известь следует вносить непосредственно под картофель или размещать его на полях спустя 3-4 года после внесения извести.

На суглинистых почвах равноценны все виды известковых удобрений, а на легких почвах лучше использовать доломитовую муку или магнийсодержащий мергель.

Органические удобрения имеют важное значение для повышения урожайности картофеля не только как полноценный источник минерального питания, но и в значительной мере, как средство улучшения агрофизического состояния почвы: повышения связности и буферности легких почв и снижения плотности суглинистых и глинистых почв.

Эффективность органических удобрений в год внесения зависит от вида, условий хранения и скорости их минерализации. Птичий помет и бесподстилочный навоз минерализуются в почве довольно быстро, торф и компосты на торфяной основе медленно и в первоначальный период слабо обеспечивают растения фосфором и азотом. Для обеспечения растений необходимым количеством элементов питания в ранний период роста дополнительно к органическим вносят минеральные удобрения.

Максимальное потребление элементов питания поздним картофелем наблюдается в июле-августе. К этому времени значительная часть азота и фосфора органических удобрений становятся доступными растениям.

Ранние сорта картофеля, вследствие короткого периода вегетации используют элементы питания органических удобрений менее продуктивно, чем поздние. В год внесения подстилочного навоза картофель поздний использует примерно 30% содержащегося в нем азота и фосфора и 60% калия, а из жидкого навоза использование картофелем азота достигает 40-50%, фосфора -- 30-35% и 60% калия, что сопоставимо с действием минеральных удобрений.

По мере увеличения доз органических удобрений окупаемость 1 тонны прибавкой урожая снижается, хотя урожайность может расти. Одна тонна органических удобрений, внесенных под картофель в Нечерноземной зоне, дает прибавку урожайности клубней 1,5-2,0 ц, в степных районах -- 0,5-1,0 ц. Использование под картофель торфа без предварительного компостирования малоэффективно, т. к. доступного фосфора и калия в нем практически нет, а азотсодержащие органические вещества разлагается в почве очень медленно. Органическое удобрение, улучшая физические свойства почвы, повышают действие минеральных удобрений. В результате поступления в почву питательных веществ с органическими удобрениями снижается потребность в минеральных удобрений. Значительно раньше достигается предел экономически оправданных доз минеральных удобрений, чем без органических удобрений.

Органические удобрения под картофель необходимо вносить осенью (кроме пойменных и песчаных почв) под зяблевую вспашку. Весеннее внесение органических удобрений на суглинистых почвах приводит к потере влаги, особенно в зоне недостаточного увлажнения, задержке сроков посадки картофеля и существенному уплотнению почвы при проходах техники по влажной почве, что приводит к значительному недобору урожая.

Важно отметить, что лучшими органическими удобрениями для увеличения запасов гумуса в почвах и улучшения их физического состояния являются торфонавозные компосты и навоз на торфяной или соломенной подстилке. Для предотвращения потерь аммиачного азота из навоза, его после разбрасывания необходимо быстро (в течение 3-5 ч) заделать в почву. Из подсохшего навоза или компостов на поверхности почвы большая часть аммиачного азота будет потеряна.

Минеральные удобрения. Оптимальной системой удобрения картофеля является органо-минеральная. Дозы минеральных удобрений под картофель устанавливаются исходя из рекомендаций близлежащих научных учреждений или расчетными методами, в зависимости от уровня планируемой урожайности, дозы и химического состава органических удобрений и эффективного плодородия почвы.

Удобрение азотом. Удовлетворение потребности растений в азотном питании на ранних этапах развития картофеля способствует быстрому формированию вегетативных органов, интенсивному фотосинтезу и дает возможность продуктивнее использовать запасы почвенной влаги на формирование урожая. Повышение уровня азотного питания растений приводит к непропорциональному усиленному росту ботвы по сравнению с формированием клубней.

При повышении в начальный период роста содержания минерального азота почвы и удобрений в корнеобитаемом слое (0-60 см) от низкого (50-60 кг/га) до умеренного (80-90 кг/га) наблюдается пропорциональный рост массы ботвы и клубней в урожае. Дальнейшее повышение уровня азотного питания увеличивает продуктивность картофеля при опережающем развитии ботвы по сравнению с формированием клубней, что связано с более значительными затратами азота на единицу товарной продукции. Поэтому, исходя из физиологии развития картофеля, в начальный период его роста (от всходов до начала бутонизации) необходимо поддерживать усиленное азотно-фосфорное и достаточное калийное питание, а после цветения следует обеспечивать довольно умеренное азотное и достаточное фосфорное и калийное питание. Подкормки картофеля азотом в фазу цветения и позже, лишь на бедных почвах могут несколько повысить продуктивность; на средне -- и хорошо окультуренных почвах, напротив, урожайность и качество клубней снижаются.

Эффективность азотных удобрений в значительной мере зависит от погодных условий, плодородия почвы и ее гранулометрического состава. При достаточной влагообеспеченности легких почв оплата азота удобрений урожаем значительно выше, чем на плодородных суглинистых почвах. После мягкой зимы эффективность азотных удобрений ниже, чем после холодной, поскольку определенная часть минерального азота почвы может теряться в результате вымывания и денитрификации.

Важно учитывать, что для картофеля в равной мере вреден как избыток, так и недостаток азота в почве. Избыток минерального азота в почве вызывает чрезмерный рост ботвы в ущерб формированию клубней, а также задерживает их созревание, приводит к снижению содержания в них крахмала и увеличению нитратов, особенно при дефиците фосфора и калия.

Действие азотных удобрений на урожай и качество клубней зависит от погодных условий. В большинстве районов России наиболее эффективно разовое внесение азота удобрений перед посадкой картофеля в дозах N60-120 на фоне основного внесения оптимальных доз органических, фосфорных и калийных удобрений.

Оптимальные дозы азота удобрений зависят от многих факторов, среди которых определяющую роль играют погодные условия, плодородие почвы, уровень предшествующей удорбенности поля органическими и минеральными удобрениями и целевое назначение (технический, столовый или семенной) картофеля.

Дробное внесение средних доз азота под картофель, когда нет опасности потерь от вымывания, нецелесообразно, поскольку не имеет преимущества перед основным. Высокие дозы азота (100-140 кг/га) на дерново-подзолистых и серых лесных суглинистых почвах часто вносят в 2 -- приема (во избежании потерь от вымывания и денитрификации) -- большую часть азота вносят до посева и 30-40% дозы переносят в подкормку под первую или вторую междурядную обработку при высоте куста 20-25 см. Дробное внесение умеренных доз азота в три срока (перед посадкой и в подкормки по всходам и до бутонизации при высоте растений 20-25 см) на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, кроме песчаных, не имеет существенных преимуществ перед допосевным применением. Дробное внесение азота (часть азота до посадки и часть его в 1-2 подкорки) оправдано на легких почвах в зоне достаточного и избыточного увлажнения. Однако если азотные удобрения внесены после цветения, то прибавки урожая незначительны. На качество клубней картофеля оказывает влияние содержания нитратов, количество которых зависит в основном от дозы азотсодержащих удобрений и в меньшей степени от формы азота в них. При повышении доз азотных удобрений содержание нитратов в клубнях заметно возрастает лишь в том случае, когда удобрения перестают повышать урожайность картофеля. В Нечерноземной зоне применение под картофель 120 кг/га азота на фоне 40-50 т/га навоза при густоте стояния растений (кустов) 60 тыс./га и рекомендованных доз фосфорных и калийных удобрений содержание нитратов в клубнях даже в пасмурную погоду редко превышает 120-140 мг/кг сырой массы.

Окупаемость 1 кг азота удобрений в Нечерноземной зоне при дозах 90-100 кг/га составляет на суглинистых почвах 50-60 кг, песчаных и супесчаных -- 70-80 кг клубней. Однако на песчаных почвах картофель в засушливые годы не может реализовать свои потенциальные возможности из-за дефицита влаги. Эффективность внесение высоких доз азота для получения плановых урожаев на супесчаных почвах обычно ниже, чем на суглинистых. Наиболее благоприятны для получения высоких урожаев картофеля хорошогумусированные легкосуглинистые и супесчаные почвы. Предварительное проращивание и ранняя посадка картофеля способствует интенсивному формированию ассимиляционной поверхности после всходов и повышению фотосинтетического потенциала листьев, что позволяет увеличить дозы азота удобрений и урожайность картофеля.

Формы азотных удобрений для картофеля не имеют какого-либо существенного значения, кроме хлористого аммония. Мочевина (если ее заделывают в почву) аммиачная селитра или сульфат аммония действуют примерно одинаково.

Удобрение фосфором и калием. Вследствие слабо развитой корневой системы картофель, в отличие от злаковых и других культур, довольно чувствительный к недостаточному обеспечению фосфором или калием. Фосфор играет ключевую роль в углеводном и белковом обмене, поэтому улучшение фосфорного питание ускоряет рост и развитии растений, повышает активность корневой системы, способствует более раннему клубнеобразованию и накоплению в них крахмала. Оптимальный уровень фосфорного питания картофеля повышает его засухоустойчивость, плотность кожуры клубней и их лежкость, снижает травмируемость клубней при механизированной уборке и транспортировке, улучшает вкусовые и кулинарные качества, сокращает сроки созревания. Поэтому положительное действие фосфора удобрений заметно проявляется даже в тех случаях, они уже не оказывают влияние на прибавку урожая картофеля.

Дозы фосфорных удобрений зависят от планируемой урожайности, обеспеченности почвы подвижным фосфором, доз вносимых сопутствующих удобрений. Фосфорные удобрения под картофель на суглинистых почвах необходимо вносить осенью под зяблевую вспашку.

Важным приемом повышения урожайности картофеля является внесение 15-20 кг/га Р2О5 в рядки при его посадке. Этот прием обеспечивает оптимальные условия фосфорного питания на ранних стадиях развития растений, быстрый рост корневой системы и листовой поверхности. При внесении 60-80 кг/га Р2О5 на слабоокультуренных почвах окупаемость 1 кг фосфора составляет 30-40 кг клубней, на хорошоокультуренных -- 15-20 кг. Усиленное фосфорное питание картофеля значительно ускоряет начало клубне -- образования и созревание клубней, что имеет особенно важное значение для районов с относительно коротким вегетационным периодом (северные и северозападные районы России), а также при возделывании раннего картофеля во всех зонах. Благодаря хорошему вызреванию клубней они меньше травмируются при транспортировке, улучшается их товарность и лежкость при хранении. Семенной картофель, выращенный при высокой обеспечении растений фосфором, дает более ранние, дружные всходы, что способствует повышению урожайности.

Большое влияние на содержание, выход и качество крахмала картофеля оказывает обеспеченность растений фосфором. Повышение уровня фосфорного питания заметно увеличивает содержание фосфора в крахмале и вязкость крахмального клейстера, обусловливаемую соотношением амилозы и амилопектина в крахмале.

Исходя из размера использования растениями азота и фосфора из удобрений, оптимальное соотношение N : Р2О5 при среднем и повышенном содержании фосфора в почве должно соответствовать N : P = 1 : 1. На почвах с низким содержанием подвижных фосфатов долю фосфора в удобрениях увеличивают.

При посадке картофеля необходимо вносить растворимые фосфорные (суперфосфат, суперфос) из расчета 15-20 кг/га Р2О5 или по 15-20 кг/га NPK в виде комплексных удобрений. Для основного применения, форма фосфорных удобрений на слабокислых почвах с высоким содержанием подвижных фосфатов не играет существенной роли. Однако под ранний картофель следует вносить водорастворимые фосфорсодержащие удобрения, чтобы своевременно удовлетворить потребность в фосфоре быстро растущие растения. Для позднего картофеля на кислых почвах можно использовать фосфоритную муку, термофосфаты и фосфатшлаки. Длительный период вегетации поздних сортов картофеля позволяют им хорошо использовать фосфор труднорастворимых фосфорных удобрений после перехода их в более растворимые фосфаты на кислых почвах. Поскольку фосфат-ионы прочно удерживаются почвой в зоне внесения удобрений, благодаря чему потери фосфора в результате вымывания не происходят, фосфорные удобрения вносят совместно с калийными осенью под вспашку плугом с предплужником.

Важным незаменимым элементом питания картофеля является калий. Он способствует повышению интенсивности фотосинтеза, ускоряет транспорт растворимых сахаров из листьев в корни и клубни, регулирует степень оводненности растений, чем обусловливается и объясняются относительно повышение морозо -- и засухоустойчивости растений при применении калийных удобрений. Поэтому при засухе действие калийных удобрений довольно хорошо ощутимо.

Потребление калия картофелем при формировании урожая происходит более интенсивно, чем азота и фосфора в течение всего периода вегетации и превосходит примерно в 2 раза потребление азота и 4-5 раз фосфора (Р2О5). Дозы калия под картофель, в зависимости от планируемой урожайности, содержания отменного калия в почве, доз органических удобрений, для дерново-подзолистых и серых лесных почв, колеблются в пределах 80-150 кг/га К2О, черноземов -- 60-90 кг/га. Уровень калийного питания оказывают большое влияние на урожайность, сохранность и кулинарные качества картофеля. При хорошей обеспеченности растений калием ускоряется созревание клубней, повышается прочность их кожуры, заметно повышается устойчивость к повреждению картофеля при уборке, уменьшается содержание растворимых сахаров и свободных аминокислот в клубнях, что существенно снижают вероятность потемнения и черной пятнистости их мякоти. Важно отметить, что при содержании растворимых сахаров в клубнях более 0,3% их мякоть при производстве чипсов и картофеля фри сильно темнеет и приобретает неприятный цвет, запах и вкус. Потемнение сырой мякоти происходит также и при варке такого картофеля. Картофель, выращенный при применении высоких доз калийных удобрений, содержит значительно меньше сахаров и свободных аминокислот и практически не окрашивается при его переработке.

Эффективность калийных удобрений зависит от содержания в почве обменного калия. На почвах с низким содержанием в почве доступного калия окупаемость 1 кг К2О при внесении средних доз удобрений (80-100 кг/га К2О) составляет 20-25 кг клубней, а по мере повышения содержания калия в почве и/или доз калийных удобрений окупаемость закономерно снижается.

Уровень калийного питания картофеля оказывает существенное влияние на качество и лежкость клубней. Повышение содержания калия в клубнях смещает динамическое равновесие между синтезом крахмала и гидролизом его до глюкозы в сторону синтеза полимера (крахмала), вследствие чего снижается содержание в них редуцирующих сахаров. При повышенном фоне калийного питания картофеля заметно увеличивается содержание крахмала в клубнях, зерна образуются более крупные и плотные, крахмал меньше клейстеризуются, клубни хорошо развариваются, снижается также содержание растворимого тирозина (аминокислоты) в клубнях и активность фенолоксидазы, благодаря чему после очистки, варки или приготовлении жареного картофеля он не темнеют. Поэтому под картофель, идущий на приготовление жареной соломки, стружки, чипсов и т. п. необходимы более высокие дозы калийных удобрений. Высокое содержание калия в клубнях снижает интенсивность, дыхания, а следовательно, и потери при хранении

Внесение хлорсодержащих калийных удобрений весной перед посадкой картофеля снижает содержание крахмала, размер его зерен и выход крахмала при промышленном его получении.

Дозы калийных удобрений определяют исходя из содержания обменного калия в почве и целевого назначения картофеля. При среднем содержании калия в почве для производства крахмалистого столового картофеля следует придерживаться соотношения N: К2О = 1:1,3-1,5. На почвах с высоким запасом доступного калия, дозы азотных удобрений должны быть выше, нежели калийных, особенно если под картофель вносится много навоза. Высокие дозы калия для картофеля редко бывают избыточными, если они не лимитируется экономическими соображениями.

Лучшими формами калийных удобрений являются бесхлорные: сульфат калия, калимагнезия и калимаг. Однако в большинстве случаев (>95%) качестве калийного удобрения применяется более дешевый хлористый калий.

Калийные удобрения, особенно хлорсодержащие, на суглинистых почвах необходимо вносить под картофель осенью под зябь, на легких почвах -- весной, поскольку К+ слабо сорбируется в песчаных почвах, что может приводить к значительным его потерям за осенне-зимний период. При внесении хлорсодержащих калийных удобрений на суглинистых почвах осенью, а на песчаных весной за 2-3 недели до посадки хлорид-ион вымывается и не оказывает какого-либо негативного влияния на урожайность и качество картофеля. Однако для подкормки картофеля лучше использовать сульфат калия или калиймагнезиальные удобрения.

Необходимо отметить, что в большинстве случаев отрицательное влияние хлорсодержащих удобрений на урожайность картофеля значительно преувеличено. Незначительное улучшение качества картофеля при внесении сульфата калия далеко не соответствует его высокой стоимости по сравнению с хлористым калием.

Яровая пшеница

Яровая пшеница наиболее требовательна к условиям минерального питания и произрастания, чем другие яровые зерновые культуры. Высокие урожаи ее можно получать только на хорошо окультуренных суглинистых почвах с нейтральной (рН 6,0-7,0) реакцией среды. Менее пригодны для яровой пшеницы слабоокультуренные тяжелые, заплывающие почвы, а также песчаные и супесчаные почвы, где довольно быстро возникает дефицит влаги. В то же время, поскольку большая часть элементов питания в почве находится в труднодоступной форме, то без внесения минеральных удобрений нельзя рассчитывать на высокую продуктивность посевов. Урожайность яровой пшеницы в значительной мере зависит от погодных условий в период от посева до появления всходов. В годы с холодной весной появление всходов задерживается и растягивается на 12-15 дней. В этот период семена поражается грибными болезнями, что ухудшает их полевую всхожесть и дальнейшее развитие растений. В начале роста и развития потребление элементов питания пшеницей невысокое. Однако, поскольку в этот период в конусе нарастания растений формируется меристема будущих вегетативных, а в начале выхода в трубку и репродуктивных органов, пшеница в это время очень требовательна к содержанию элементов питания в почве. При сильном недостатке элементов питания, особенно фосфора, в фазе кущения растений, в конусе нарастания пшеницы закладывается меньшее количество вегетативных и репродуктивных органов, что не позволяет ей реализовать в дальнейшем свои потенциальные возможности продуктивности. Негативное действие недостатка фосфора в первый период развития не устраняется последующим его внесением и вызывает снижение урожайности.

Начиная с фазы выхода в трубку интенсивность роста растений и потребление питательных веществ из почвы существенно увеличивается. В целом потребность в элементах питания яровой пшеницы постепенно повышается от всходов к кущению и значительно возрастает в фазы выхода в трубку и колошения. В этот период яровая пшеница потребляет около 60-70% всего количества элементов питания. Потребление яровой пшеницей азота из почвы прекращается в основном в фазе цветения или начале формирования зерна, а в отдельных случаях, при затяжном его созревании в условиях повышенной влажности, использует азот до фазы молочной спелости зерна. Поглощение пшеницей фосфора из почвы часто продолжается до начала молочной спелости, и значительно реже до молочно-восковой спелости зерна.Потребление яровой пшеницей калия из почвы прекращается в фазе колошения-цветения. В этот период наблюдается максимум его накопления в растениях. После цветения начинается отток калия из вегетативных органов через корни и выщелачивание из листьев осадками. К моменту уборки из растений оттекает и/или вымывается из листьев осадками 20-40% калия и более.Яровая пшеница дает высокие урожаи при хорошей обеспеченности азотом и фосфором в период от начала кущения до выхода в трубку, когда образуются придаточные корни, а в конусе нарастания формируются стебли, будущие колоски и цветки в зачаточном колосе. От сходов до кущения яровая пшеница потребляет около 15-20 кг/га N, 6-8 Р205 и 15-20 кг/га К2О. Поэтому еще до посева пшеницы почва должна содержать необходимое количество элементов питания. Если пшеница была хорошо обеспечена азотом и фосфором до начала колошения, то урожайность ее практически не снижается даже в том случае, когда в более поздние фазы их содержание в почве ограничено.

В районах достаточного увлажнения, где преобладают дерново-подзолистые и серые лесные почвы, эффективность азотных удобрений наиболее высокая; в степных засушливых районах действие удобрений значительно снижается.

Довольно высокое положительное действие на урожайность яровой пшеницы оказывает применение органических удобрений. Внесение навоза в дозе 20-30 т/га на дерново-подзолистых, серых лесных почвах, оподзоленных и выщелоченных черноземах обеспечивает прибавки урожая зерна яровой пшеницы в среднем 5-10 ц/га и более.Органические, фосфорные и калийные удобрения под яровые зерновые необходимо вносить осенью, глубоко (на 22-26 см) заделывая в почву при основной ее обработке. Однако на легких песчаных почвах органические и минеральные удобрения следует вносить (под культиватор) весной перед посевом пшеницы, поскольку при осеннем применении возможно вымывание за пределы корнеобитаемого слоя почвы не только нитратов, но и фосфора, калия и коллоидной фракции органических удобрений

Озимая пшеница

Озимая пшеница может произрастать на разных по окультуренности почвах, однако хорошо окупаемые урожаи возможны лишь на плодородных почвах. Благодаря развитой корневой системе она в степных районах продуктивно использует весеннюю влагу и успевает сформировать хорошее развитие до наступления летней засухи. Более продолжительный период вегетации озимой пшеницы, по сравнению с яровой, позволяет ей лучше используют элементы питания из почвы и органических удобрений.Озимая пшеница очень требовательна к плодородию почв, она не переносит высокой кислотности. Оптимальное значение рНКСl 6-7. Азот и калий пшеница усваивает до цветения, а фосфор -- до молочной спелости зерна, а в условиях повышенной влажности до молочно-восковой спелости. Основное количество азота, фосфора и калия пшеница потребляет до колошения.Лучшими для ее возделывания в Нечерноземной зоне являются хорошоокультуренные легко- и среднесуглинистые почвы с нейтральной реакцией среды, в степных районах -- средне- и тяжелосуглинистые почвы. Менее пригодны для возделывания озимой пшеницы песчаные почвы, которые из-за низкой влагоемкости не в состоянии обеспечить растения влагой в засушливые периоды.

В зависимости от условий произрастания озимая пшеница на формирование 10 ц зерна и соответствующего количества побочной продукции использует 25-30 кг N, 10-14 Р2О5 и 20-25 кг К2О.

Кущение озимой пшеницы протекает осенью и продолжается весной после возобновления вегетации. Ключевыми периодами в жизни и питании озимой пшеницы является осеннее кущение до ухода в зиму и ранневесеннее возобновление вегетации. Осенью она нуждается в усиленном фосфорном и калийном и умеренном азотном питании.Фосфор в этот период стимулирует развитие корневой системы и повышает устойчивость к неблагоприятным условиям. При достаточной обеспеченности растений фосфором и калием в осенний период они хорошо развиваются и накапливают больше сахаров, что способствует лучшей их перезимовке. Внесение до посева 25-35 т/га органических удобрений значительно повышает зимостойкость растений и интенсивность отрастания в ранневесенний период.Динамика потребления элементов питания пшеницей довольно тесно коррелирует с ростом фитомассы. В период осенней вегетации озимая пшеница потребляет относительно небольшое количество элементов питания (20-25 кг/га N, 6-8 Р2О5 и 15-20 кг/га К2О) однако в молодом возрасте она очень чувствительна к их недостатку. Наиболее интенсивно озимая пшеница потребляет элементы питания в период от фазы весеннего кущения до колошения, в период быстрого нарастания вегетативной массы. Кроме того, оптимальная обеспеченность растений азотом в этот период способствует формированию высокобелкового зерна.

Озимая пшеница, отличающаяся от яровых зерновых длительным периодом вегетации (280-320 дней), хорошо отзывается на органические удобрения. Оптимальная доза внесения навоза для Нечерноземной зоны 30-35 т/га, степных районах -- 20-25 т/га.

Действие минеральных удобрений на урожай озимой пшеницы обусловливается многими факторами, среди которых определяющее значение имеют уровень плодородия почвы, удобренность предшественника, сроки и способы внесения удобрений. С повышением плодородия почвы значительно уменьшается зависимость продуктивности пшеницы от неблагоприятных погодных условий. В Нечерноземной зоне на хорошоокультуренных почвах урожайность озимой пшеницы без удобрений составляет примерно 25-30 ц/га, и для получения урожая 40-45 ц/га требуются гораздо меньше удобрений, чем на почвах с низким плодородием.

Удобрение азотом. Необходимость допосевного (осеннего) внесения азотных удобрений зависит от содержания минерального азота в пахотном слое почвы перед посевом, предшественника и гумусированности почвы. Поскольку до прекращения осенней вегетации (ухода в зиму) озимая пшеница потребляет около 20-25 кг/га азота, то для удовлетворения потребности растений в азоте, с учетом коэффициента использования минерального азота почвы (40-50%), требуется, чтобы содержание минерального азота в корнеобитаемом слое (0-35 см) было не менее 40-45 кг/га. Таким количеством азота, с учетом текущей минерализации азотсодержащих органических веществ почвы, растения, как правило, обеспечены после бобовых предшественников, при внесении органических удобрений и при высоком содержании гумуса в почве. Осенью азотные удобрения в дозе 25-35 кг/га следует вносить если озимые высевают после не бобовых предшественников, а также на дерново-подзолистых почвах с содержанием гумуса меньше 2%. На хорошоокультуренных дерново-подзолистых и серых лесных почвах, черноземах и на всех почвах после рано убранных бобовых культур, а также при внесении органических удобрений, под озимые азотные удобрения осенью вносить не следует, поскольку избыточное азотное питание снижает зимостойкость растений. Для рационального применения азота важное значение имеет почвенная диагностика азотного питания, которая позволяет более точно регламентировать дозы азотных удобрений.

Высокие урожаи озимой пшеницы хорошего качества могут быть получены лишь при полном удовлетворении растений элементами минерального питания, и, прежде всего, азотом. В то же время избыток азота в осенний период приводит к плохой перезимовки растений, а усиленное азотное питание в летний период в районах с влажным климатом, а также при дождливой погоде вызывает полегание пшеницы в период налива зерна. Полегание хлебов приводит к истеканию зерна, в результате интенсивного дыхания колоса и низком фотосинтезе, недобору урожая и затрудняет его уборку. Поэтому при возделывании пшеницы большое значение имеет регулирование с помощью удобрений азотного питания с учетом плодородия почвы, предшественника и погодных условий.

Важным условием повышения урожайности пшеницы и эффективности азотных удобрений является дробное их внесение. Первую подкормку озимых проводят ранней весной при возобновлении вегетации растений, как только можно приступить к полевым работам. Дозу азотных удобрений корректируют с учетом состояния посевов. При плотности стеблестоя ранней весной более 1000 шт/м2 доза азота не должна превышать 45 кг/га, остальную часть азотных удобрений лучше ввести в фазу выхода в трубку, при густоте стеблестоя 800-1000 шт. на 1 м2 оптимальная доза азота 50-60 кг/га, при разреженном стеблестое (< 600 шт/м2) дозу азота можно увеличить на 25-30%.

Лучшим азотным удобрением для ранневесенней подкормки озимых является аммонийная селитра и КАС, так как нитраты быстро проникают в зону активных корней, а адсорбированный на поверхности почвы аммоний постепенно нитрифицируется по мере повышения температуры и тем самым пролонгирует азотное питание растений.Поскольку величина будущего урожая зерновых культур (число колосков и зерен в колосе) закладывается в начале фазы выхода в трубку, важное значение в этот период имеет полное удовлетворение потребностей растений в азоте. Для оптимизации азотного питания в начале трубкования проводят растительную диагностику, на основании которой определяется необходимость подкормки в этот период. Подкормки в этот период можно проводить твердыми (аммонийной селитрой, мочевиной) или жидкими (10-15% раствором КАС или мочены) азотными удобрениями.

Наибольшее влияние на действие азотных удобрений оказывает плодородие почвы. С повышением почвенного плодородия эффективность азотных удобрений, как правило, снижается. При достаточной влагообеспеченности растений наибольшие прибавки урожая от внесения удобрений наблюдаются на легких почвах с низким содержанием доступных элементов питания. Однако, поскольку большая надземная масса растений на полях удобренных азотом, потребляет много воды и сильно иссушает почву, то эффективность применения удобрений на песчаных и супесчаных почвах без орошения в среднем ниже, чем на суглинистых. Кроме того, при высоких дозах удобрений на легких почвах приходится вносить дробно не только азотные, но и фосфорно-калийные удобрения.

Благодаря дифференцированному применению азотных удобрений почти всегда удается нивелировать влияние предшественников на урожайность озимой пшеницы.Получение высоких урожаев зерновых (> 60 ц/га) в Нечерноземной зоне путем внесения удобрений лимитируется полеганием, что существенно ограничивает реализацию потенциальных возможностей сорта. Значительно уменьшить полегание зерновых можно путем дробного применения азотных удобрений. Для уменьшения полегания озимой пшеницы при планировании урожаев выше 50 ц/га во многих европейских странах всю дозу азота удобрений распределяют на 2-4 срока: до посева, подкормку ранней весной, дополнительную и позднюю подкормку, при этом, чем выше урожайность, а, следовательно и доза азота, тем большая часть азота переносится в подкормки. Дозы азота удобрений для допосевного внесения определяются исходя из плодородия почвы ее гранулометрического состава и предшественника. При ранневесенних подкормках, как отмечалось ранее, дозу корректируют с учетом густоты стояния посевов и количества потребляемого азота растениями до очередного срока внесения азота (обычно до середины выхода растении в трубку). Внесение азота до посева и ранней весной служит в основном для повышения урожайности зерновых; азот, вносимый в середине выхода растений в трубку, оказывает влияние на урожайность и содержание белка в пшенице; поздние подкормки в фазу цветения -- начало молочной спелости существенно повышают качество (белковость) зерна и не оказывают влияния на урожайность.

Большое негативное влияние на продуктивность зерновых оказывает их полегание. Повышение дозы фосфорных и калийных удобрений на фоне высоких доз азота не оказывает существенного влияния на устойчивость пшеницы к полеганию. Полегание зерновых зависит в основном от длины и диаметра стебля (соломины) и массы колоса. Усиление азотного питания растений в районах с влажным климатом почти всегда вызывает удлинение соломины и уменьшение ее диаметра, поскольку значительная часть сахаров используется на синтез белков и меньше расходуется на образование механических тканей в соломине. Более того, обильное азотное питание значительно увеличивает размер листьев, что в свою очередь вызывает недостаток освещения, снижению интенсивности фотосинтеза и образованию непрочных этиолированных стеблей.

Дробное внесение всей дозы азота в 2-3 срока предотвращает избыточное азотное питание и усиленное кущение растений, что способствует формированию более прочной соломины.

Для получения на хорошоокультуренных серых лесных почвах 45-50 ц/га зерна озимой пшеницы, высеваемой после клевера, необходимо вносить 80-90 кг/га азота удобрений, а после небобовых предшественников -- 110-120 кг/га. Высокая эффективность применения азотных удобрений может быть достигнута только при достаточной обеспеченности растений другими элементами питания и первую очередь, фосфором и калием. При низком содержании подвижного фосфора в дерново-подзолистой почве высокие дозы азота (N120-150), внесенные на фоне Р60К60, не повышали урожайность пшеницы из-за дефицита фосфора, в то время как при более высоком содержании подвижного фосфора в почве (100-150 мг/ кг), внесение N120-150 и Р60К60 обеспечивало прибавки урожая 18,9 и 20,6 ц/га.

Наиболее ценным удобрением при некорневых азотных подкормках является мочевина, которая даже при высокой концентрации раствора не вызывает ожоги листьев. Дополнительную позднюю подкормку лучше проводить раствором мочевины (N30-40) в утренние или вечерние часы, пользуясь штанговыми опрыскивателями.

Удобрение фосфором и калием. Фосфорные и калийные удобрения, независимо от почвенно-климатических условий, под озимую пшеницу следует применять до посева под основную обработку почвы, оставляя небольшую часть растворимых фосфорсодержащих удобрений (10-15 кг/га Р2О5) для внесения при посеве. Поверхностное их внесение в период вегетации на суглинистых почвах малоэффективно, поскольку фосфат-ионы и К+ сорбируются в зоне внесения на поверхности почвы и недоступны для корневой системы. Весенние и летние подкормки озимых калием и меньшей мере фосфором могут быть оправданы лишь на песчаных и супесчаных почвах, в случае если возникает опасность их вымывания при осеннем внесении, в то время как на суглинистых почвах подкормки фосфорными и калийными удобрениями в течение вегетации во всех климатических зонах неэффективны. При низком и среднем содержании фосфора и калия в почве более эффективно локальное внесение растворимых фосфорных и калийных удобрений по сравнению с разбросным внесением и заделкой плугом с предплужником, а при повышенном и высоком содержании в почве доступного фосфора и калия, способы внесения фосфорных и калийных удобрений не играют какого-либо значения.

Дозы фосфорных и калийных удобрений зависят от планируемой урожайности, содержания их почве и обеспеченности растений другими элементами питания.

При среднем уровне содержания в почве подвижного фосфора и обменного калия вполне достаточно вносить для получения 45-55 ц/га зерна озимой пшеницы 90-120 кг/га Р2О5 и К2О, при высоком содержании фосфора и калия в почве дозы фосфорных и калийных удобрений могут быть уменьшены до 60 кг/га, а при очень высоком следует ограничиться внесением 10-15 кг/га Р2О5 при посеве. Внесение более высоких доз фосфорных и особенно калийных удобрений под зерновые для зерновых экономически не оправдано. При очень низком содержании подвижных форм фосфора и калия в почве (40-70 мг/кг) получение высоких урожаев без внесения органических удобрений или предварительного окультуривания почвы маловероятно, даже при внесении больших доз минеральных удобрений.

На суглинистых и глинистых почвах, благодаря их хорошей химической и физико-химической поглотительной способности фосфор и калий можно вносить непосредственно под зерновые ежегодно или в запас на 2-3 года в соответственно больших количествах. Установлено, что запасное внесение фосфорнокалийных удобрений под предшественники не снижает урожайность зерновых культур по сравнению с ежегодным их внесением. Однако на песчаных почвах минеральные удобрения под озимые следует вносить ежегодно из-за возможных потерь в результате вымывания.

Многолетние травы

Среди многолетних бобовых трав ведущее место принадлежит клеверу красному, который является наиболее распространенной кормовой культурой, что обусловлено высокой его урожайностью и оптимальным содержанием в нем белка[9].

При удовлетворении потребности клевера в элементах минерального питания и благоприятных условиях возделывания он может обеспечить получение 500/600 ц/га зеленой массы и более или 100-125 ц/га сена.

Важно отметить, что возобновление вегетации клевера начинается при среднесуточной температуре воздуха 4-5°С, т. е. примерно через 10-12 дней после таяния снега и заканчивается глубокой осенью, что позволяет использовать его на зеленый корм, приготовления сена, сенажа, силоса, а также для выпаса животных. По данным ВНИИ кормов затраты на возделывание 1 га клевера, как правило, в 1,5-2 раза ниже, нежели злаковых трав, а выход кормовых единиц и сырого белка, напротив, в 1,4-1,8 раза выше.

Клевер оставляет после себя довольно большое количество азота и растительных остатков. В зависимости от урожайности после уборки клевера оставляет 100-150 кг/га азота 3,0-6,5 т/га сухого вещества корневых и пожнивных остатков, что равноценно внесению 25-35 т навоза.

Применение фосфорных и калийных удобрений способствует накоплению сахаров в корневых шейках растений клевера, что улучшает его перезимовку. Ранневесенние подкормки клевера фосфором и калием зерновой сеялкой методом щелевания на глубину 5-7 см обеспечивают более высокие прибавки урожая по сравнению с внесением удобрений в разброс. Окупаемость 1 кг РК сеном клевера при высоком и среднем плодородии почвы при подкормке методом щелевания составляет, соответственно 22-27 кг, разбросном -- 20-25 кг.

Применение фосфорных и калийных удобрений на слабоокультуренных почвах существенно повышает содержание сырого белка и фосфора в сене клевера, что имеет важное значение для повышения его кормовой ценности. На средне -- и хорошо окультуренных почвах это влияние удобрений менее существенно.

Азот корневых и послеуборочных остатков клевера, после их разложения в почве хорошо усваивается последующими культурами, поэтому многолетние бобовые травы являются лучшими предшественниками в севообороте.

Наряду кормовыми достоинствами, клевер красный играет важную роль в повышении продуктивности севооборота и плодородия почвы.

Главным условием получения высоких урожаев клевера и клеверо-злаковых травосмесей в районах достаточного увлажнения является применение фосфорнокалийных удобрений и известкование кислых почв.

Клевер красный -- двулетнее или многолетнее растение семейства мотыльковых (бобовых). Высота растений клевера зависит от типа, сорта и условий произрастания. Позднеспелый (одноукосный) клевер обычно выше, чем раннеспелый (двуукосный). В зоне достаточного увлажнения при хорошей обеспеченности клевера элементами питания высота районированных сортов достигает 1,2-1,4 м.

В менее увлажненных районах и в засушливые годы, клевера более низкорослы. Число стеблей в кусте клеевара зависит от густоты стояния растений, обеспеченности элементами питания и погодных условий. Позднеспелые сорта клевера имеют больше стеблей, нежели раннеспелые.

Клевер красный имеет довольно мощную, хорошо развитую корневую систему, которая состоит из главного (стержневого) корня и боковых корней, а некоторые виды клевера образуют и придаточные корни. Позднеспелый клевер обычно имеет стержневато-мочковатую корневую систему, часто с придаточными корнями, а раннеспелый -- стержневую.

После всходов корневая система клевера развивается довольно быстро и уже через месяц проникает на глубину 25-30 см, а через 1,5 месяца на 50 см. Первые клубеньки образуются обычно через 16-20 дней после всходов на главном корне, а затем на многочисленных тонких боковых корешках. Во второй год жизни количество клубеньков на главном и боковых корнях увеличивается до периода бутонизации, затем уменьшается. Так, при возобновлении вегетации число клубеньков на одном растении позднеспелого клевера красного во второй год жизни при нормальных условиях составляет 150-170, в период стеблевания - 300-360, в период бутонизации 450-500, цветения 380-410, а в период созревания семян снижается до 240-270.

По данным ВНИИ кормов глубина проникновения корней раннеспелого клевера красного в год посева на дерново-подзолистых почвах в фазе листовой розетки обычно составляет 0,9 -1 м, во второй год жизни к фазе бутонизации она достигала 1,2-1,4 м, а в фазе массового побурения головок -- 1,6-1,8 м. Несмотря на то, что корни клевера проникают в почву довольно глубоко, основная масса их (75-80%) сосредоточена в верхнем слое почвы на глубине 0-15 см. Изучение распределения массы корней клевера в отдельных слоях дерново-подзолистой суглинистой почвы (рН 6,5) показало, что в период полного цветения клевера красного во второй год жизни корни распределялись следующим образом: в слое 0-5 см -- 60%, в слое 5-10 см -21, в слое 10-15 см -- 10, в слое 15-20 см -- 5, в слое 20-25 см -- 3%, а при посеве клевера в смеси с тимофеевкой распределение корней составило соответственно 58%, 19, 13, 7 и 3%.

Характер распространение в почве и глубина проникновения корневой системы клевера обусловливается особенностями корнеобитаемого слоя почвы, распределением в ней элементов питания, а также уровнем залегания грунтовых вод. На тяжелосуглинистых почвах и при близком залегании грунтовых вод, корневая система клевера развивается в основном в верхних слоях.

Установлено, что у клевера красного на надземную массу в сумме за 2 года приходится среднем около 75% (70-80%) от общей фитомассы, а на долю корневых остатков -- 25%. Соотношение массы корней и надземной массы клевера красного во второй год жизни составляет примерно в период кущения 1: 0,6-0,8, стеблевания -1:1,2-1,4, цветения -- 1:1,6-1,7, созревания семян -1:1,5-1,6 и в конце вегетации -- 1:1,3-1,4.

Урожай клевера и нарастание корневой массы в значительной мере зависит от содержания в почве воды и элементов питания. Внесение минеральных удобрений под покровную культуру способствует интенсивному развитию корневой системы, особенно в верхнем слое почвы.

Наибольшая потребность клевера в элементах питания и, прежде всего, в фосфоре, проявляется в начальный период его роста и развития. Хорошая обеспеченность растений в это время фосфором и другими элементами питания имеет определяющее значение в формировании надземной массы и корневой системы.

Продолжительность периода вегетации клевера зависит от климатических условий. Период от весеннего отрастания до первого укоса на сено позднеспелого клевера в Московской области составляет в среднем 2,5 месяца (70-80 дней), а от первого до второго укоса на сено около 2 -- х месяцев -- 50-60 дней. Во второй и третий годы жизни потребность клевера во влаге в значительной мере обусловливается величиной его надземной вегетативной массы. По мере нарастания листостебельной массы возрастает и водопотребление, после скашивания оно резко снижается, а с накоплением укосной массы по мере отрастания, водопотребление вновь увеличивается. Недостаток влаги в почве после скашивания вызывает изреживание травостоя и снижение урожайности. Наиболее высокие урожаи обычно наблюдаются в годы с достаточным количеством осадков в период массового стеблевания до бутонизации клевера.

Для нормального роста и развития клевера требуется довольно большое количество фосфора, калия, кальция и других макро -- и микроэлементов. Химический состав клевера, как и других растений, в значительной мере зависит от содержания элементов питания в почве, количества вносимых удобрений, погодных и агротехнических условий возделывания.

На создание 1 т сена клевер в среднем потребляет 480 кг углерода, около 16-22 кг азота, 5-7 Р2О5, калия 18-20 К2О, 16-18 Са, 5-6 кг Mg и 1,5-2 кг SO2. Кроме того, в корневой системе и в пожнивных остатках клевера соответственно каждой тонне сена в среднем содержится около 200 кг углерода, около 8-12 кг азота, 3-4 кг Р2О5, 8-11 К2О, 6-9 Са, 1,5-2 кг Mg и 1 кг SO2 . Наряду с макроэлементами, для нормального роста и развития в небольших количествах клеверу необходимы микроэлементы: бор, молибден, медь и другие.

Потребность клевера в элементах питания неодинакова в отдельные периоды его жизни и обусловливается в значительной мере динамикой нарастания вегетативной массы растений. В начале роста (после входов) он, как и другие растения, нуждается, прежде всего, в фосфоре. Однако наиболее интенсивное потребление питательных веществ клевером наблюдается в периоды отрастания: рано весной и после укосов.

Многочисленные исследования в разных климатических зонах показали, что урожайность чистых посевов клевера, как правило, уступают клеверо-злаковым травосмесям.Более стабильная высокая урожайность травосмесей обусловлена, с одной стороны тем, что клевер и злаки, имея различное мофологическое строение корневых систем, используют элементы питания и влагу в определенной мере из разных слоев почвы. С другой стороны, злаковые травы отличаются большей устойчивые к неблагоприятным погодным и почвенным условиям, поэтому их совместные посевы в смеси с бобовыми способствуют получению гарантированных урожаев корма при 2-3-летнем использовании травостоя.

Следует отметить, что чистые посевы клевера в первый год пользования, как правило, превосходят клеверо-тимофеечные смеси по содержанию белка в корме и общему сбору его с одинаковой единицы площади, поскольку в злаковых травах содержание общего азота, особенно при поздних сроках уборки, в 1,5-2 раза ниже, чем в бобовых. Кроме того, биологичская ценность белков бобовых значительно выше, поскольку они содержат практически все незаменимые аминокислоты.