Методы потребности растений в удобрениях

Поэтому при построении системы питания растения обычно учитывают характер изменения соотношений химических веществ в составе растений во времени. Усиливая питание растения тем элементом, который более других необходим для скорейшего и лучшего роста, растениеводы добиваются ускорения развития растений и повышения урожайности.

Количество питательных веществ, необходимых каждому виду растений для формирования полученного урожая, определяется количеством этих веществ, поглощенных данным растением за период вегетации. Поэтому по содержанию питательных веществ в биологической массе растений обычно судят о потребности различных культур в элементах питания.

В процессе роста и развития растения не только поглощают питательные вещества, но и выделяют через корни часть из них в почву. Это явление, называемое экзоосмосом, обычно наблюдается в течение всей вегетации, а в конце жизни растений нередко превосходит поступление элементов. При этом обедняется минеральными веществами все растение, а не только корни. Исключение составляют лишь семена, в которых содержание минеральных веществ (кроме кальция) продолжает увеличиваться до конца вегетации. Экзоосмос происходит у хорошо растущих растений и является не простым вымыванием элементов из отмирающих частей корня, а физиологическим процессом освобождения от избытка отдельных элементов питания. Наблюдается он как у однолетних, так и у многолетних растений. Корневые выделения не только удаляют ненужные растению «отработанные» продукты, но и воздействуют на почву; ризосферные микроорганизмы используют их в качестве источника питания.

Количество корневых выделений и их состав неодинаков у растений разных видов. По данным Е. И. Ратнера, количество органических веществ, выделяемых корнями однолетних растений в течение вегетационного периода, составляет до 5% от общего веса органической массы, синтезированной растением за указанный период. Вследствие сложности определения величин оттока и обычно небольших размеров этих выделений при производственных расчетах доз удобрений их можно не принимать во внимание [3].

1.4 Биологические основы планирования урожая

В социалистической стране, где земля − государственная собственность, где организовано плановое производство и использование удобрений, создана полная возможность сознательного, основанного на данных науки и практики регулирования обмена веществ в земледелии и планирования урожаев.

При современном планировании урожайности обычно исходят из среднего урожая за последние три года. К этому показателю добавляют некоторый прирост урожайности, ожидаемый за счет большего внесения удобрений, использования лучших семян, изменения обработки почв и проведения таких приемов, которые раньше при получении среднего урожая не применяли.

На рост растений и размеры урожая оказывают очень существенное влияние неравномерность выпадения осадков (избыток или недостаток влаги), колебания и средний уровень температуры в течение всего вегетационного периода. В. П. Нарциссов (1968) отмечает, что при разработке плана или при прогнозировании урожайности очень важно на период вегетации заблаговременно установить количественное состояние факторов роста растений как в почве, так и в возможной степени в надземной среде. Необходимо выявить факторы, находящиеся в минимуме и максимуме, предусмотреть их возможное изменение под влиянием погодных условий и активного воздействия земледельца, применяющего доступные способы воздействия, соответствующие уровню производительных сил. Предусмотренное технологией изменение соотношения факторов жизни растений до оптимального их состояния должно обеспечивать получение высокого урожая.

При обосновании планируемых урожаев в условиях достаточного увлажнения и при орошении большое значение имеет применение необходимых количеств удобрений. При расчетах потребности растений в удобрениях часто применяют различное толкование терминов «нормы» и «дозы» удобрений, «средняя норма удобрений». В связи с этим возникают затруднения в понимании излагаемого материала. Обобщая применяемую терминологию, можно принять следующие определения.

Расчетная норма удобрений − количество какого-либо удобрения, предназначенное на 1 га в год. Устанавливают ее при планировании для какой-либо части России (нечерноземная зона, Восточная Сибирь и т. д.) или для какой-либо одной культуры в целом (зерновые, лен). Расчетная норма определяется средней потребностью выращиваемой культуры с учетом экономических возможностей страны. Ее применяют для обоснования плана потребности в удобрениях важнейших культур на предстоящий год.

Средняя норма удобрений − количество какого-либо удобрения в килограммах питательных веществ на 1 га в год, рекомендуемое научно-исследовательским учреждением (зональной агрохимической лабораторией) для своей зоны на основе усредненных результатов полевых опытов с определенной культурой, закладываемых на основных типах и разностях почв и главных агротехнических фонах при внесении необходимого количества других удобрений и соблюдении нормальной агротехники, а также при обычной для данной зоны погоде. Желательно устанавливать средние нормы удобрений с учетом требований выращиваемой культуры на тот или иной элемент питания при различном урожае. Например, определяют среднюю норму фосфорных удобрений для озимой пшеницы (желательно указывать сорт), на суглинистой или супесчаной почве, при урожае 15, 20 и 25 ц с 1 га.

Доза удобрений − средняя норма удобрений с поправками на влияние внешних условий роста растений на данном поле (участке), обеспечивающая получение запланированного урожая.

На каждом поле имеются свои особенности, требующие внесения различного количества удобрений. Например, одно поле может иметь повышенную кислотность почвы, другое − резко выраженный недостаток одного или нескольких элементов питания, третье − различные количества питательных веществ, накопленных в пожнивно-корневых остатках. Таким образом, средняя норма удобрений, скорректированная по потребности выращиваемого растения для получения планируемого урожая с учетом местных условий − почвенного плодородия и обеспеченности водой на данном поле, называется дозой удобрений,

Для удовлетворения потребности растений в разные фазы их роста дозу удобрений вносят не единовременно, а частями. Например, в первый период жизни растений, когда корневая система молодых растений не сразу проникает в глубокие слои почвы и слабо распространяется в стороны, очень полезно небольшую часть дозы удобрений, в легко усвояемом виде, внести при посеве (в рядки или в гнезда). Особенно важно это для фосфора. Поэтому одновременно с посевом зерновых, овощных и технических культур, как правило, вносят небольшую часть дозы суперфосфата. Остальную (основную) часть дозы фосфора обычно используют в основном удобрении.

Потребность растений в питании определяют для всего периода вегетации и рассчитывают, какие количества элементов питания усваиваются данной культурой для создания планируемого урожая. Размеры доз удобрений зависят от следующих факторов:

а) от выращиваемой сельскохозяйственной культуры и ее сорта. В течение вегетации каждая культура использует для образования урожая различное количество элементов питания, чем и определяется в первую очередь потребность данной культуры в питательных веществах;

б) от размера урожая — чем он выше, тем больше питательных веществ нужно для его образования.

Размеры урожая, в свою очередь, зависят: от свойств почвы, ее кислотности и увлажнения; от запаса доступных форм питательных веществ в почве данного поля; от погодных условий как предшествующего года, так и ожидаемых в настоящем году; от применяемой агротехники и в особенности от доз вносимых удобрений.

Непосредственная задача применения удобрений − повышение урожаев в текущем году. Одновременно эти удобрения влияют на состояние почвенного плодородия в течение ряда лет. Наряду с другими агротехническими приемами ежегодное внесение удобрений должно обеспечивать не только сохранение, но и непрерывное повышение эффективного плодородия почв. При этом в почве должны накапливаться достаточные количества питательных веществ и создаваться благоприятная характеристика всех остальных показателей почвенного плодородия: кислотность, буферность, структура, влагоемкость.

Количества питательных веществ и их соотношения для получения единицы товарной продукции устанавливают на основе анализа высоких урожаев, полученных в полевых условиях хозяйств при хорошей структуре урожая, то есть при благоприятном соотношении между товарной частью и отходами. Потребность растений в элементах питания обычно определяют в пересчете на единицу урожая товарной продукции. При большом количестве ботвы или соломы потребность растений в пересчете на товарную продукцию значительно увеличивается. Таким образом, правильное применение удобрений заключается не в удовлетворении любых потребностей растений в минеральных удобрениях, которые могут проявляться при неподходящих погодных условиях, а в управлении по мере возможности их ростом и развитием для получения возможно лучшего соотношения между товарной частью и отходами в урожае.

Центральный вопрос всей проблемы удобрений − установление хозяйственно выгодных доз удобрений, необходимых для получения планируемых урожаев той или иной культуры. При установлении доз элементов питания исходят из учета практически возможных урожаев в имеющихся условиях. Таким образом, планируемый урожай − это реальный урожай, который можно получить в данных почвенно-климатических и погодных условиях, при существующей агротехнике, наиболее продуктивных сортах культурных растений и наличии удобрений.

Планирование урожайности сельскохозяйственных культур прочно вошло в практику колхозов и совхозов, но до сих пор не были разработаны показатели, характеризующие агрохимические условия, необходимые для получения планируемого урожая. Наши знания в области питания растений достигли в настоящее время такого уровня, что задача получения планируемых высоких урожаев может быть решена при экономном расходовании удобрений и одновременном улучшении почвенного плодородия. Теперь, когда возрастает обеспеченность сельского хозяйства удобрениями, особенно важно уметь рассчитывать, сколько и каких удобрений следует вносить для получения намеченного планом урожая.

При определении потребности растений в удобрении перед нами стоят две задачи:

1) определить необходимое  количество основных питательных  веществ  (N, Р205 и К20) для каждой культуры, по каждому полю в отдельности на весь период вегетации;

2) для удовлетворения  меняющихся по мере роста и. развития потребностей данной  культуры определить части доз, сроки и способы внесения каждого  вида удобрения.

Обе задачи решаются при составлении плана применения удобрений в хозяйстве.

Количество питательных веществ, необходимых для создания запланированного урожая, определяется следующими факторами:

а) размером планируемого урожая выращиваемой культуры;

б) биологическим выносом из почвы питательных веществ в зависимости от высоты урожая данной культуры (это основной показатель);

в) коэффициентом использования растением имеющихся в почве запасов питательных веществ;

г) степенью использования элементов питания из вносимых удобрений;

д) последействием удобрений, внесенных под предшествующую культуру;

е) влиянием пожнивно-корневых остатков предшественников.

А. В. Петербургский и А. В. Постников, рассматривая вопрос о точности определения доз вносимых удобрений, отмечают, что ряд зарубежных исследований, а также практика применения удобрений в колхозах и совхозах нашей страны показывают, что определять дозу макроудобрений до нескольких килограммов на 1 га не следует. Производственников вполне устроит точность до 10 кг питательных веществ удобрения на гектар [3].

1.5 Вынос из почвы питательных веществ урожаем

Вынос питательных веществ с урожаем – важный показатель, который необходимо учитывать при определении потребности культур в удобрениях, расчеты доз удобрений в конкретных условиях [4].

Питание отдельных видов растений характеризуется избирательной способностью извлекать различные химические элементы из почвы. Разные виды растений, произрастая на одной и той же почве, поглощают из нее минеральные вещества в различных соотношениях. Эта способность связана с природой данного вида, его приспособлением в процессе эволюции к определенным условиям питания.

Различные растения за период вегетации выносят из почвы (потребляют для образования урожая) определенное количество питательных веществ, необходимых для формирования данного организма. Значительная часть этих веществ отлагается в корневой системе, стеблях, листьях, цветках, зернах, плодах и в небольшом сравнительно количестве возвращается через корни в почву.

Биологическим выносом из почвы питательных веществ урожаем называется − количество питательных веществ, потребленных (использованных) растением для создания биологической массы данного урожая (зерно + солома + пожнивно-корневые остатки, в том числе и питательные вещества, частично возвращенные впоследствии в почву). Биологический вынос относится к физиологическим явлениям, то есть к отправлению природных (жизненных) функций растений. Его можно разделить на две части: на хозяйственную и остаточную часть выноса.

Хозяйственная часть выноса (так называемый хозяйственный вынос) включает питательные вещества, содержащиеся в товарной продукции, увозимой (отчуждаемой) с данного поля при уборке (зерно + солома). Если же солому или ботву оставляют на поле как отходы (нетоварная часть урожая), то элементы, содержащиеся в этой продукции, не включают в хозяйственную часть выноса.