Тісні стосунки: грунт, рослина, добриво
25.07.2017
Збереження природної родючості грунтів та отримання прибутку в сільськогосподарському виробництві можливе лише за професійного підходу до системи живлення рослин. Прогресивні аграрні підприємства вже давно не користуються загальними рекомендаціями про раціональні дози внесення добрив під окремі культури. Адже для досягнення максимальної віддачі добрив дози їх внесення потрібно корегувати протягом усього періоду вегетації згідно з даними про фактичний вміст елементів живлення у ґрунті, їх доступність рослинам, а також залежно від погодних умов та інших факторів.
Рослина і її врожайність — основа всіх проблем економічних і біологічних наук у практиці. Кількість доступних для рослин поживних речовин у ґрунті значно залежить від кількості внесених добрив. Саме тому в інтенсивних технологіях землеробства добривам належить основна функція створення в ґрунті оптимальних гармонійних співвідношень між елементами живлення. Так, для отримання повноцінного врожаю (за кількістю та якістю), необхідно розробити доцільну, відповідно до потреб культури та економічно-обґрунтовану систему удобрення. Для визначення оптимальних доз добрив треба враховувати неврівноважене співвідношення між поживними речовинами ґрунту і вносити поправки, щоб привести кількісне співвідношення N: Р: К в ґрунті у відповідність, що дозволить лише досконале визначення хімічного складу ґрунтів і рослин.
Не існує ідеального ґрунту
Жоден ґрунт не може в повній мірі забезпечити сільськогосподарські культури необхідним рівнем живлення протягом вегетації. А існуючі географічні зміни у ґрунтовому покриві і кліматичних умовах нашої країни зумовлюють відмінності в ефективності застосування добрив залежно від ґрунтово-кліматичних зон. Дія мінеральних і органічних добрив на врожай сільськогосподарських культур збільшується з північного заходу на південний схід. Це в першу чергу пов`язано зі змінами в рівні потенційної родючості ґрунтів. В більшості регіонів країни проявляється або дефіцит тепла при недостатній тривалості вегетаційного періоду, або недостача вологи.
Елементи живлення, що містяться в ґрунтах, перебувають у різних мінеральних і органічних сполуках, і запаси їх зазвичай значно перевищують щорічну потребу рослин. Однак більша частина їх знаходиться у недоступній для рослин формі.
При виборі видів і форм добрив, встановленні норм і способів їх внесення обов`язково враховують вміст рухомих поживних речовин у ґрунтах, їх механічний склад, вміст гумусу, реакцію ґрунтового середовища. Важливим є визначення вмісту мікроелементів у ґрунті, оскільки недостача одного із них може суттєво знизити врожайність культур, а також їх стійкість до захворювань.
Гумусні речовини мають дуже важливе значення в формуванні родючості ґрунту та живленні рослин. Роль окремих компонентів гумусу в цих процесах неоднакова, оскільки вони мають різні властивості. Основна маса гумінових кислот перебуває в ґрунті в стані колоїдних міцел, що зумовлює підвищення ємності вбирання даного ґрунту. А родючість, як відомо, залежить від величини ємності вбирання. Чим більше у ґрунті міститься увібраних основ, тим більший запас поживних речовин для рослин: 100 г сухої маси гумінових кислот убирає 400-600 мг-екв. Гумінові кислоти містять багато зольних елементів, які при мінералізації гумусу переходять у легкодоступну для рослин форму. Гумусні речовини зумовлюють регулярне засвоєння поживних речовин рослинами. Саме цим пояснюється загальновідомий факт: чим більше в ґрунтах гумусу, тим вища біологічна продуктивність рослин.
Істотне значення для пересування поживних речовин добрив, їх поглинання і закріплення в ґрунті має гранулометричний склад ґрунту. Легкі ґрунти відрізняються не тільки меншою потенційною родючістю, але й низькою поглинальною і буферною здатністю. Це повинно враховуватися при визначенні норм і форми добрив, терміну внесення та способу їх закриття. Для прикладу, на піщаних і супіщаних підзолистих ґрунтах з калійних добрив особливо ефективні калійно-магнезіальні солі, з азотних доцільно застосовувати амонійні добрива, азот яких менше піддається вимиванню з ґрунту.
На кількість доступних поживних речовин у ґрунті та на дію добрив на рослини значно впливають погодні умови. Таким чином, чим вищий рівень світлового та мінерального живлення, тим за умов нормального забезпечення вологою більше синтезується вуглеводів у рослин, і тим більше вони здатні засвоювати азот. Світло впливає на азотне живлення не лише через фотосинтетичні процеси, а й через транспірацію. В свою чергу транспірація залежить від вологості і температури повітря та ґрунту.
Температурний режим визначає нагромадження поживних речовин у ґрунті. Впливаючи на швидкість руху води і розчинених солей, температура впливає на темпи надходження елементів живлення в рослини з ґрунту і внесених добрив. За невисоких температур (8-10 °С) знижується надходження в корені і переміщення з них у надземні органи азоту, послаблюється його використання та утворення органічних азотних сполук. При ще більш низьких температурах (5-6 °С і нижче) поглинання коренями азоту і фосфору різко зменшується. Зниження поглинання калію при цьому проходить уповільнено. В інтервалі даних температур 10-25°С підвищується мобілізація поживних речовин з ґрунту. Оптимальна температура для надходження азоту і фосфору в рослину в межах 23-25°С. Вона наближається до оптимальної температури росту хлібних злаків в період виходу в трубку – колосіння (22-24°С денних або 14-16°С середньодобових температур).
Доступність поживних речовин в ґрунті і використання їх рослинами в певній мірі визначається і вологозабезпеченістю. За помітної нестачі води добрива можуть не дати позитивної дії або навіть негативно вплинути на формування врожаю.
Надлишкове зволоження пригнічує процес нітрифікації, зменшує надходження в рослини азоту з ґрунту і внесених добрив, сприяє нагромадженню шкідливих речовин. Встановлено, що при нормальному зволоженні коефіцієнт використання рослинами азоту добрив складає 57%, при надлишковому – всього 9%.
Вбивча кислотність
Кислотність (рН) ґрунту є надзвичайно важливим показником, оскільки багато у чому визначає доступність поживних речовин для рослин. Вже давно відомо, що надмірно низькі показники (рН <4,0) і надзвичайно високі (pH>9,0) обумовлюють токсичний вплив на кореневу систему рослин, фактично їх вбиваючи. А у межах цього діапазону кислотність ґрунту визначає можливість засвоєння рослиною основних елементів живлення. Наприклад, за pH = 4,0-5,5 марганець, залізо та алюміній переходять у легкодоступні форми і нарощують власну концентрацію до токсичного рівня. Надлишок цих елементів у ґрунті має негативний вплив на розвиток усіх сільськогосподарських культур, порушуючи білковий та вуглеводний обміни речовин, що призводить до значного зниження врожайності, а інколи, навіть, до загибелі посівів.
Низька кислотність ґрунту погіршує засвоєння сірки, кальцію, магнію та молібдену. За цих умов, на рослинах можуть бути відсутні ознаки голодування, а наслідки зазвичай невтішні. Занадто високий показник кислотності, в свою чергу, пригнічує розвиток бульбочкових бактерій, що створює несприятливі умови для засвоєння азоту бобовими культурами.
На сильнолужних ґрунтах (рН 7,5-8,5) помітно знижується доступність марганцю, міді, цинку, бору, заліза та інших важливих мікроелементів. Це пояснюється утворенням нерозчинних гідроокисів цих елементів, і нездатністю рослин засвоювати їх у такому вигляді. За оптимальної кислотності ґрунту поживні елементи знаходяться в доступній для рослин формі, що забезпечує необхідний рівень живлення.
Найоптимальнішим показником рН є 6,5 – 7,0, за якого засвоюється більша частина внесених добрив. За кислотності 5,5 – втрачається фактично четверта частина азоту з добрив, третина калію та половина фосфору, а це зниження врожайності чи високі витрати на закупівлю добрив.
Для нормального розвитку рослин необхідні не тільки азот, фосфор і калій, але і мікро- та мезоелементи: залізо (Fe), мідь (Cu), молібден (Mo), марганець (Mn), цинк (Zn), бор (B), сірка (S) та інші, що беруть участь у всіх фізіологічних процесах розвитку рослин, підвищують ефективність багатьох ферментів у рослинному організмі. Вміст доступних форм мікроелементів також є важливим показником у ґрунті, оскільки без мікроелементів принципово неможливе повноцінне засвоєння основних добрив (азоту, фосфору і калію) рослинами. Дефіцит мікроелементів порушує обмін речовин та хід фізіологічних процесів у рослині. Мікроелементи сприяють синтезу в рослинах повного спектра ферментів, які дозволяють інтенсивніше використовувати енергію, воду й макроелементи.
Отже, застосування добрив у сільськогосподарському виробництві слід планувати і реалізовувати тільки на основі точного розрахунку, виходячи із кожного вищезазначеного показника ґрунту та потреб рослин для формування певного врожаю. Рослини засвоюють мінеральні елементи за рахунок діяльності кореневої системи у вигляді катіонів і аніонів, по
глинаючи іони не лише з ґрунтового розчину, а й ті, що перебувають на часточках гумусу і глинистих мінералів. Цей процес відбувається за рахунок впливу кореневих виділень, які мають високу розчинну здатність, що обумовлює перехід поживних речовин в доступну форму. Остання ознака залежить від потужності кореневої системи та від особливості безпосередньої дії на ґрунт кореневих виділень. Відома, зокрема, підвищена засвоюваність коренів гречки, люпину, гірчиці, буркуну, соняшнику порівняно із зерновими колосовими, льоном, коноплями та ін.
Діагностика рослин
Ступінь забезпечення посіву майбутнього врожаю основними елементами живлення важливо контролювати за допомогою рослинної діагностики протягом вегетації. Основою цього аналізу живлення є хімічний склад рослин в той чи інший період вегетації. Одночасно з хімічним аналізом рослин слід враховувати етапи їхнього росту і розвитку. Рослинна діагностика ні в якому разі не може замінити ґрунтових обстежень, вона слугує для глибшого розуміння рівня поглинання поживних елементів з ґрунту та добрив в конкретних умовах їх вирощування.
Недостатня забезпеченість тим чи іншим елементом живлення в окремі періоди життя зумовлює зниження врожаю та погіршення його якості.
За час вегетації у рослин виділяють два основних періоди, які різняться характером поглинання елементів: критичний, коли культури поглинають невелику кількість поживних речовин, але їх нестача значно погіршує ріст рослин та розвиток, та максимального засвоєння, коли с.-г. культурами споживається найбільша кількість елементів.
Наприклад, для багатьох рослин критичним є період появи сходів, насамперед щодо фосфору. У цей період інтенсивно відбуваються синтетичні процеси, але коренева система розвинена ще слабко. І навіть якщо в наступні фази розвитку фосфорне живлення буде достатнім, це не виправить ситуацію – врожай буде нижчим.
Отже, агрохімічний аналіз ґрунту та рослин – є невід’ємною складовою ефективного землеробства в сучасних умовах. Моніторинг агрохімічних показників обов’язково повинен здійснюватися для оцінки родючості ґрунту та доступності елементів сільськогосподарським культурам, потреби у використані добрив, виявлення взаємодії мінеральних добрив з ґрунтом. Це дозволяє робити висновки про необхідність хімічної меліорації, строки внесення добрив, поглинальну та буферну здатність ґрунту, реакції, ступінь кислотності або лужності, характер засолення ґрунту та ін.
Вікторія Олійник
агрохімік-консультант ТОВ «Агроскоп Інтернешнл», канд. с.-г. наук
Пов’язані теми:
