Как улучшить усвоение удобрений растениями

 ⚡️Следите за новостями Agroexpert -> в Telegram!

Среди актуальных проблем современного агропромышленного производства особого внимания заслуживает научно обоснованное применение удобрений. Анализируя состояние плодородия почв, стоит отметить, что сегодня отчетливее проявляется тенденция к дегумификации, нарастание дефицита элементов питания, повышение кислотности, загрязнение почв радионуклидами, тяжелыми металлами и пестицидами, и активизируются эрозионные процессы.

Причиной становится ряд факторов, которые имеют как непосредственный, так и опосредованное влияние на усвоение питательных элементов, содержащихся в почве. Чтобы нивелировать их негативное воздействие, необходимо применять минеральные и органические удобрения, а также альтернативные источники минерального и органического питания растений.

Одним из основных факторов влияния является тип почвы и ее свойства, которые тесно связаны с системой питания. Процессы взаимодействия с удобрениями на разных типах почв имеют свои особенности, а их усвояемость напрямую зависит от содержания в ней подвижных форм питательных веществ, в частности, азота, фосфора и калия. Именно имеющиеся в почве основные элементы питания обусловливают доступность удобрений для растений. Поэтому и выбор их формы и способа внесения необходимо осуществлять с учетом агрохимических показателей почвы.

Научно установлено, что максимальный эффект от внесенных удобрений получают на дерново-подзолистых, серых лесных, оподзоленных и выщелоченных черноземах. На этих почвах азот в основном присутствует в минимальных концентрациях. Для черноземов проблема внесения азота стоит не так остро, но есть существенные требования к фосфору. Особенность оподзоленных песчаных почв – повышенное влияние азота и калия, но на торфяных наблюдается противоположный эффект. При этом минимальные и максимальные показатели имеющихся элементов питания напрямую зависят не только от свойств почвы, но и от той или иной группы культур, представленных в севообороте.

Что касается фосфорных удобрений, то их высокая эффективность характерна для черноземов; меньше эффективны они на серых лесных и супесчаных подзолистых почвах. Интересно, что эффективность таких удобрений снижается по мере увеличения уровня фосфатов в почве.

Удобрения с высоким содержанием калия проявляют лучший эффект на песчаных, торфяно-болотных и пойменных почвах. Если же работать на подзолистых почвах, следует принимать во внимание тот факт, что подвижность калия увеличивается при известковании. В то же время на кислых почвах наблюдается противоположный эффект, а указанный элемент содержится здесь в основном в валовых формах. Роль калия также может заметно расти при увеличении нормы внесения азотных и фосфорных удобрений. Действие калийных удобрений повышается в севообороте с травами, которые выносят из почвы большое количество этого элемента.

Вместе с этим первостепенную роль в эффективном усвоении элементов питания из удобрений играют тип почвы и его физические свойства (пористость и гранулометрический состав), а также водный режим, которые и определяют максимальную проницаемость питательных элементов в почву, а в итоге – эффективное их поглощения растениями через корневую систему.

Производительность внесения удобрений определяется также гранулометрическим составом почвы, который несколько отличается даже в пределах одной почвенно-климатической зоны. Это свойство влияет на подвижность элементов питания, что, в свою очередь, определяет характер поглощения их растениями и затем – эфективность использования.

Разные по гранулометрическому составу почвы требуют индивидуального подхода к планированию применения удобрений. Этот показатель учитывается и при расчете дозы удобрения, а также при определении срока и способа внесения. На среднесуглинистых и глинистых почвах удобрения поглощаются и фиксируются больше, поскольку они перемещаются с водой в медленном темпе, чем на почвах супесчаных и песчаных. Поэтому глинистые почвы требуют специфического подхода: удобрять не часто, но значительными дозами, тогда как песчаные – чаще и малыми «порциями».

Наиболее подвижны, как известно, азотные удобрения, поэтому на легких почвах с повышенными показателями влажности они могут вымываться. Рациональным выходом из такой ситуации будет применение азотных удобрений весной. По мере перехода от легких почв к тяжелым показатели эффективности весеннего и осеннего внесения элементов питания сглаживаются, и уже на тяжелых предпочтение отдается осенним срокам внесения.

Непосредственное влияние на эффективность удобрений имеет связь между гранулометрическим составом и формой удобрения. Для примера: на легких почвах фосфатная мука проявляет действие, практически идентичноес суперфосфатом, а вот на тяжелых эффективность суперфосфата в разы выше. Калийные удобрения, хотя и менее подвижные по своей природе, чем азотные на почвах легкого гранулометрического состава при увеличенной влажности также могут вымываться.

Еще одну из ведущих ролей в эффективности применения удобрений играет температурный режим, поскольку значительная часть почвенных бактерий производительны при оптимальной для них температурах 25-35 ° С, а некоторые могут жить и при 10-20 ° С. Именно поэтому в разные периоды вегетации, сопровождающиеся различными температурными режимами, проходят биохимические процессы, связанные с микробиологической деятельностью и производством тех или иных бактерий, которые, собственно, и определяют эффективность внесенного удобрения. Вследствие этого изменяется скорость распада органического вещества, оптимизируется процесс нитрификации, повышается мобилизация и иммобилизация элементов питания и, соответственно, увеличивается потребность во внесении удобрений.

Температура почвы влияет на скорость движения водных растворов, подвижность солей в почве и темпы поглощения растением элементов питания и, как следствие, ее полноценный рост и развитие с достаточно развитой корневой системой. При снижении температур интенсивность поглощения элементов питания у разных видов и сортов растений снижается по-разному. Если физиологически растение имеет высокую степень холодоустойчивости, то поглощающие процессы практически не нарушаются. Если же растение более термофильно, то они значительно замедляются или при критически низких температурах почти прекращаются. А эффективность вносимых удобрений снижается до нуля. Эти процессы можно нивелировать обоснованным внесением минеральных удобрений, которые играют значительную роль в повышении морозостойкости.

И решают проблемы при помощи:

1. увеличения растворимости углекислого газа в воде, что приводит к повышению кислотности вакуолярного сока;
2. снижения интенсивности дыхания, в частности, вследствие накопления особых ингибиторов;
3. снижения активности ферментов, замедляя основные метаболические процессы;
4. нарушения процессов окислительного фосфорилирования и накоплением растениями меньшего количества энергии;
5. уменьшения интенсивности фотосинтеза.

Как мы отмечали выше, эффективность внесения удобрений напрямую зависит и от севооборота. Ведь четко спланированный севооборот меняет водный режим почвы и уровень накопления в нем растительных остатков, которые и определяют темпы минерализации и динамику усвоения питательных веществ, регулируя таким образом агротехническую и экономическую эффективность систем удобрения. Именно поэтому правильное чередование культур в севообороте способствует улучшению эффективности использования как минеральных, так и органических удобрений по сравнению с бесплановым чередованием культур и тем более монокультур.

Грамотный агроном при планировании посевной обязательно поинтересуется, какая культура была предшественником, как и чем ее удобряли. От этого зависит решение вопроса как о внесении удобрений, так и их нормы. После различных культур, очевидно, остается неодинаковое количество питательных веществ и растительных остатков, которые и влияют на режим влажности и количество элементов питания для последующих культур и создают оптимальные условия для проявления высокой эффективности удобрений.

Бедным азотом бывает почвы после непаровых предшественников и на занятых парах. Именно поэтому стоит помнить, что в балансировании содержания азота в почве ведущую роль играют бобовые культуры, которые связывают азот клубеньковыми бактериями, вместе с корнями и пожнивными остатками обогащая почву доступными формами азота. Благодаря этому потребность в минеральных азотных удобрениях снижается и одновременно создаются комфортные условия для действия фосфорных и калийных удобрений.

Еще одним фактором влияния на эффективность удобрений выступает обработка почвы. Влажность, воздушный режим, активная деятельность микроорганизмов и другие показатели, влияющие на оптимальное использование элементов питания растениями, во многом зависят от способов обработки. Прежде всего это связано с оптимизацией водного режима.

Наряду с водным режимом важное значение имеет воздушный, от которого зависит развитие корневой системы растений, а следовательно, и эффективность поглощения удобрений. Чрезмерно высокая плотность почвы и плохая аэрация приводят к замедлению роста корней, поэтому недостаток воздуха подавляет окислительную деятельность корневых выделений и уменьшает доступность питательных элементов. При недостатке воздуха подавляется развитие аэробных бактерий, в частности нитрифицирующих, растут потери азота от денитрификации. Результат от этого только один – увеличение потребности в азотных удобрениях.

Итак, высокая эффективность удобрений и рациональное использование сельскохозяйственных земель – с точки зрения как агрономии, так и экономики – возможны лишь при условии грамотного, научно обоснованного учета грунтовых, климатических, агротехнических условий и биологических особенностей культуры.