Эффективные технологии применения удобрений на планируемый урожай

На Ставрополье в Агрохимцентр «Ставропольский» был приглашен руководитель Национального агрохимического союза, профессор, д. с.- х. н. Михаил Михайлович Овчаренко, который поделился опытом и знаниями по теме проектирования урожая.

Всё начиналось на Ставрополье

Сорок лет назад работы по внедрению интенсивных технологий мы начали со Ставрополья. Что такое интенсивные технологии, вы конечно знаете. Мы добились, чтобы в поле была колея, широкорядные опрыскиватели и машины для широкорядного применения удобрений. Мы внедряли КАС для некорневых подкормок и карбамид, а также микроэлементы, которые способствовали переходу нитратов в амидную форму и аминокислоты. Мы добились применения некорневых подкормок на площади 25 млн га. С их помощью даже получали сильные пшеницы.

Ставрополье начинало применение удобрений на черноземах с 500 кг/га д. в. И тогда мы впервые подняли среднюю урожайность по краю на 10 ц/га. Такой подъем был и в Краснодарском крае и в некоторых других регионах. Короче говоря, это была сплошная химизация.

До 1991 года мы интенсивно работали с удобрениями, и это позволяло нам держать агрофон на высоком уровне, что способствовало получению стабильных урожаев. До 1991 года мы имели применение минеральных удобрений в 12 млн тонн в д. в. и добились в 1990 году урожая в 120 млн тонн. Но после 1991 года все пошло на спад, и мы начали применять всего 1 млн т удобрений.

Урожайность можно проектировать

Что бы я хотел сказать. Сегодня агрономы разрабатывают технологические карты на каждое поле под каждую культуру. Безусловно, она нужна для того чтобы понимать сроки, объемы, стоимость работ, количество удобрений и средств защиты растений.

Но сейчас содержание технологической карты расширилось, и профессор Кирюшин внедряет агроландшафтное земледелие. Я же внедряю проектирование урожайности на конкретное поле под комплексный проект по химизации и комплексного применения удобрений и средств защиты растений.

В первую очередь за основу для нашего проектирования мы берем почву. Почва – ​это то, что определяет широкий круг показателей, обеспечивающих величину урожая. И конечно, мы говорим хозяйствам: «Какова урожайность на ваших полях без применения удобрений? В одной зоне она 17-25 ц/га, в другой – ​выше». С применением удобрений она, естественно, повышается. Дальше мы говорим о сорте культуры. Сорт, конечно, это главное для зерновых и масличных культур. Но меня всегда интересуют сорта интенсивного типа, которые имеют в своем колоске не 22 зернышка, а 48-50. И тогда мы можем моделировать норму высева от 180 до 220 кг/га, но тем самым давать или же прибавки в стеблестое до 7 млн семян на гектар, или оставлять 5 млн семян на гектар, но получать в колосе 50 зерен.

Тогда мы – ​богаче урожаем, и более интенсивно работают удобрения, так как мы можем в рядке изменять расстояние между растениями. При более плотном посеве лучше сберегается влага от испарения. Раньше мы даже практиковали перекрестный посев, чтобы уменьшить кустистость. Вот эту величину густоты стеблестоя вы не доработали. Например, при посеве вы использовали 180 кг семян зерновых культур на гектар. С этих семян вы получите 4,5-5 млн стеблей, еще 50% даст стеблестой. Таким образом, получите 7 млн стеблей. То есть, биологически вы создаете урожай на 7 млн стеблей, а подкормку азотом – ​только на 4 млн. Вы хотите, чтобы оставшиеся 3 млн стеблей получили азот из почвы. И запас нитратного азота, предположим, в почве есть, но он у вас еще не работает, и растение его не получит, а получит только тогда, когда температура поднимется выше +8°С. Вот поэтому и нужна подкормка. Даже там, где большое содержание азота в почве, всё равно надо внести 20 кг азота, чтобы дать толчок роста растениям. А они потом начнут потреблять почвенный азот. И в этом – ​главная задача агронома.

Регуляторы роста имеют большую силу. Внедрение гуматов началось со Ставрополья. Почему нужны гуматы здесь? По двум причинам. В гуматах есть титан и железо. Но лучше, если в них добавлены медь и цинк. В ставропольских почвах нет меди, цинка и железа. Они закреплены в виде CuCO₃, ZnCO₃, FeCO₃. Это труднорастворимые соединения, которые удержаны CaCO₃. И растение не может взять медь, цинк, железо. А гуматы хоть немного, но обеспечивают растения микроэлементами, и они способствуют переводу нитратов, поглощаемых растениями в большом количестве в NH₂ и аминокислоты. Отсюда пошел хороший рост и нарастание биомассы.

Диагностику минерального питания при интенсивной технологии ее нужно делать 3-4 раза за сезон и смотреть, каких микро- и макроэлементов не хватает. А многие делают всего один раз рано весной.

«Мёртвая» вода

Влага! Что такое один процент запаса влаги в метровом слое почвы? Я высчитал, что это 120 м³ на гектар. Многое это или мало? Я сознательно не привожу миллиметры, потому что нужно при расчетах исключить из почвы так называемый «мертвый» запас воды. А «мертвый» запас воды у вас (Ставропольский край) – ​14%. К примеру, вы определили запас влаги на ваших полях. Сразу отнимайте 14% «мертвой» воды, поскольку она у вас не работает. Давление корня должно достигнуть значения 10 атм., чтобы забрать эту воду, а это, естественно, невозможно. Поэтому растение сразу испытывает засуху. А теперь посчитайте, на сколько времени хватит работающей влаги и на какой рост биологической массы, зная о том, что растение состоит на 85% из воды и на 15% из сухой массы. Если замер влаги в почве показал 18%, то у вас работает лишь 4%. А четыре процента влаги – ​это 420 м³/га. Вот и можно посчитать биологическую массу.

Проектирование элементов питания

Проектирование элементов питания в технологии по планированию роста и развития растений. Да, безусловно, величину и качество урожая определяют четыре показателя: N; P₂O₅; K₂O, S. Без серы не будут образовываться белки, калий, не будет отодвигать углеводы и будет поставлять и к корневой системе. Если нет калия, то будет накапливаться большое количество сахаров. Большую роль играют кремний и кальций, которые дают устойчивость стебля к стрессовым состояниям. Мало кто измеряет наличие магния, он в почвах недоступен. А он отвечает за процесс фотосинтеза и образования хлорофилла. Растению очень трудно достать магний из MgCO3 и доставить его в центр хлорофиллового зерна. Поэтому обязательно нужно определять содержание магния в листьях. Даже если вы внесете на гектар 2 кг магния в составе гумата, то вы значительно обогатите ваши растения, а листья у них будут зелеными, и в них будет достаточно хлорофилла. Если листья у ваших растений светло-­зеленые, значит, им не хватает магния.

За процесс связывания свободного азота (N₂) отвечают: молибден, бор, марганец, железо. Преобразование азота и фосфора в растении обеспечивают: бор, железо, цинк, медь, марганец, молибден. Преобразование и перенос углеводородов находятся в ведении калия и бора.

Фосфор – ​это энергетика растения. Свет, который поглощается растением, аккумулируется на фосфоре. Чтобы создать углевод, фосфор аккумулировал квант света, соедини в цепочке несколько углеводных единиц и передает семичленные или четырехчленные углеводородные цепочки сахаров.

Посмотрите, что агрохимическая служба должна для вас сделать. Только агрохимическая служба может для агрономов определять питательные элементы для растений:

КАТИОНЫ (NН4 – ​K- Ca- Mg-­Fe-­Al-­Cu-­Zn-­Se-­Co- и др.);

АНИОНЫ (NO3, HPO4, H2PO4, SO4, Cl, HCO3, МnО4, SiО3, BО4, MoO3).

А также 10 жизненно важных для растений, животных и людей микроэлементов: Fe, Cu, Zn, Сo, Cr, Mo, Mn, Se, I, F.

Гумус и образование азота

Ваши почвы бедны азотом. Это очень важно знать, потому что только удобрения создают вам урожай. Ваши почвы дают очень низкое содержание накоплений азотистых соединений. Кроме того, надо знать, что 80% СО₂ ваши растения поглощают за счет разложения вашего гумуса. А из воздуха растение берет только 20% СО₂. Процессы зависят от температуры и влажности. Агрохимики не проводят этих анализов. Азот удобрений и гумуса переходит в новую форму гумуса и для растений в нем азота нет. И надо знать, что микроорганизмы находятся в борьбе за азот с корневой системой в период вегетации.

Гумус почвы до – ​CO₂ + NH₃ + Н₃О = NH₄ + Н₂О

СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-СНОН-СН₂-СН₂-СНОН-СН-СН₂-СН₂-СН₂-N-(СН₂)₁₂-N-(СН₂)₁₁-N-(СН₂)₁₀-N-(СН₂)₁₂-N-СН₃. + Н₃О = NH₄ + CO₂. Копиотрофы, олиготрофы.

Растительные остатки СН₂-СН₂-СН₂-N-(СН₂)₂₃-N-(СН₂)₂₄-N- (СН₂)₂₅-N-СН₃. + NH₄ + NO₃ (Удобрение или ГУМУС) = во вторичный ГУМУС в (СН₂)₁₂-N)п-(СН₂)₁₂-N-(СН₂)₁₁-N-СН₃ + СО₂. Грибные ассоциации.

Мы знаем такую заповедь: «Когда солома разлагается, ей надо дать 20 кг азота, чтобы из нее образовался гумус». И нам приходится работать на разложение соломы не микробами и грибами. Солому в огромном количестве разлагают грибы. Как только грибы начинают разлагать солому, на разложившейся соломе начинают работать бактерии. У них тоже свой путь. Но они все забирают азот, находящийся в почве. Поэтому азот удобрений и разлагающегося гумуса переходит в новую форму гумуса. А растению азот не достается. Поэтому агрохимики правильно говорят: «Давайте чаще определять содержание аммонийного и нитратного азота, чтобы с помощью удобрений регулировать величину урожая.

Щелочной характер почв тоже влияет не только на количество в почве азота и сколько его нужно давать. Есть стандартные данные о том, сколько азота дает тонна гумуса, но в каждой зоне надо проводить свои исследования. Хочу добавить, чтобы спасти плодородие полей, в обязательном порядке надо помимо удобрений вносить органику и удобрения с микроэлементами: железо, марганец, медь, цинк, бор. Всего этого в почве мало.

Планирование прироста биомассы

Ежедневный прирост зеленой массы можно спрогнозировать по культурам от 100, 200, 300, 400, 500 кг и т. д. Заведите для этого блокнот, и вы получите кривую нарастания зеленой массы, и будете знать эту массу к трубкованию, колошению и т. д. Потом проверяйте себя при выезде на поле: какова зеленая масса, и сколько азота она вынесла из почвы, сколько азота осталось, и какое количество воды там имеет место быть.

Удобрения

Что касается удобрений, то я применяю КАС. Он удобен, но главное, он имеет амидную форму, которая напрямик идет в растение, где преобразуется в аминокислоту. КАС (рН=7 N 28-32%) наиболее эффективное удобрение на черноземных, каштановых почвах степи в дозах 300-400 кг/га. Дает прибавку 3-5 т/га. Отмечу что вашими растениями поглощаются обе формы азота. КАС содержит 40% N- CO(NH₂)₂. Мочевина поглощается корнями цельной молекулой и сразу переходит в аминокислоты. А также содержит 60% NH₄NO₃. Медленнеe и дольше поглощается – ​NО₃. Чтобы весь азот из удобрений усваивался растениями, вам необходимо дважды подкармливать растения гуматами с микроэлементами. Рекомендуется вносить по снегу, в кущение по поверхности, в трубку некорневым способом.

Сульфат аммония (NH₄)₂SO₄-20%N и 24% S). Вносится только с осени до посева до 200-250 кг/га. Большую роль играeт свободный ион SO₄, который способствует высвобождению фосфатов из Са₃(РО₄)2, находящиеся в черноземах: Са₃(РО₄)₂+(NH₄)2SO₄ = CaSO₄ + (NH₄)₂HPO₄.

В таком случае содержание серы повысится до 16 мг/кг Азот NH₄ работает до самой теплой погоды весны.

Аммиачная селитра (NH₄NO₃ – 31-33%) вносится с осени до посева и ранней весной по снегу по растениям пшеницы в дозах 200-400 кг/га. Дает прибавка 3-5 т/га.

Неэффективен разброс по поверхности растущих растений и врезание в почву при выше +4 г. Следует помнить, что более высокой температуре аммиак отравляет растения.

И я хочу напомнить, что азот из удобрений до 30% используется грибами и микробами почв для создания нового гумуса при разложении корней и соломистых остатков.

Карбамид (мочевина) – ​СО(NH₂)₂ c 46% амидного N эффективна при внесении вразброс рано весной по снегу или в грязь на растущие растения пшеницы 100‑кг/га. При внесении выше +7-80 воздуха быстро разлагается до СО₂ и NH₃. Очень эффективны растворы мочевины 20-30 кг/га при некорневом внесении для повышения качества зерна и снижения нитратных форм азота. Вносится 2-3 раза.

Гумат Сахалинский (раствор) из бурого угля рекомендуется как продукт, содержащий особый микроэлемент, обеспечивающий защиту вакуолей от быстрого испарения клеточного сока.

Гумат из торфов можно применять с железом и цинком, также для снижения испарения клеточного сока и ускоряющих переход нитратов в амидную форму аминокислот.

При планировании в проекте сроков внесения азотных удобрений под озимые культуры важно не забывать:

• до посева: аммиачная селитра, КАС, сульфат аммония;
• при посеве: аммонийная форма в составе сложных удобрений;
• первая ранне-­весенняя подкормка по грязи при t 0…4°С: КАС, аммиачная селитра, карбамид (до t +30°С);
• вторая весенняя подкормка в трубку – ​колошение: раствор карбамида, КАС;
• третья подкормка в цветение: раствор карбамида;
• четвертая подкормка в молочную спелость-­налив: только раствор карбамида.