Оптимизация доз и способов внесения удобрений

Одни и те же количества удобрений могут давать весьма различную экономическую отдачу. Более того, при их нерациональном использовании вполне возможно не только отсутствие должной отдачи, но и создание благоприятных условий для загрязнения окружающей среды. Многое здесь зависит от способа внесения удобрений, определения оптимальной удобрительной нормы.
Экологическая безопасность и экономическая эффективность их использования в значительной степени обусловлены правильностью расчета действительной потребности в отдельных элементах питания. Вносимые дозы удобрений должны обеспечить получение запланированного урожая сельскохозяйственных культур, способствовать повышению почвенного плодородия и не загрязнять окружающую среду.
При определении оптимальной нормы удобрений для конкретного поля необходимо учитывать ряд факторов: вид растения, планируемую урожайность, содержание питательных веществ в почве и т.д. Нормативы выноса элементов питания с единицей урожая, приведенные в справочной агрономической литературе, позволяют определить, какое количество их необходимо компенсировать внесением удобрений.
Многое в эффективном применении удобрений зависит от сроков их внесения. Опытами ВИУА установлено, что внесение минеральных туков в оптимальные сроки позволяет резко сократить газообразные потери азота и потери его при вымывании, вдвое повысить коэффициент использования азота удобрений растениями. В выборе каждого срока внесения туков - допосевного, припосевного и подкормок нужно руководствоваться состоянием почв и растений, погодными условиями, степенью увлажнения верхнего слоя земли. Оптимизация сроков использования минеральных туков позволяет существенно сократить нормы их внесения.
Сроки применения туков влияют и на биологическое качество продукции. Для снижения содержания нитратов в овощах и картофеле внесение азотных удобрений в качестве подкормок следует прекратить за 1—2 мес. до уборки урожая.
Экологическая безопасность и экономическая эффективность применения удобрений могут регулироваться способами их внесения. Наиболее распространенный в настоящее время разбросной способ внесения минеральных туков имеет серьезные недостатки, заключающиеся прежде всего в том, что элементы питания растений далеко не всегда попадают в корнеобитаемый слой почвы, удобрения часто смываются водой, принося вместо пользы опасность загрязнения природы. При этом велика неравномерность разбрасывания их по полю. Между тем только неравномерное внесение удобрений снижает на 6-8 % потенциальный урожай. Низкое качество рассева удобрений и связанные с ним потери питательных веществ приводят к недобору урожая зерна пшеницы до 6,3 %, сахарной свеклы - до 10,5 %, картофеля - до 12,5 %.
Выпускаемые промышленностью центробежные разбрасыватели туков не обеспечивают требуемой точности распределения их по полю.
Использование при внесении средств химизации сельскохозяйственной авиации, несмотря на явное преимущество во времени обработки по сравнению с наземными разбрасывателями, также характеризуется недостаточной степенью равномерности распределения и повышенной опасностью загрязнения окружающей среды. Кроме того, применение авиации оправданно на полях с большой длиной гона, в то время как многие хозяйства, прежде всего располагающие орошаемыми землями, имеют мелкоконтурные участки. К тому же сельскохозяйственные самолеты и вертолеты могут работать далеко не при всякой погоде, да и наличие высоких препятствий вблизи полей зачастую делает воздушную обработку невозможной.
При мелкой заделке (под борону или культиватор) удобрения остаются в верхнем слое почвы, который в условиях засушливого земледелия быстро иссушается. В результате растения не могут использовать в полной мере питательные вещества удобрений. Это вынуждает значительно повышать их дозы, что влечет за собой накопление остаточных количеств туков в почве. При наступлении осенних дождей неиспользованные нитраты вымываются из пахотного слоя почв в нижние горизонты и в грунтовые воды.
Всего этого можно избежать при локальном внесении удобрений. Следует подчеркнуть, что этот прогрессивный способ пока не получил должного распространения в современном земледелии. Основная доля приходится на рядковое внесение туков при посеве культур. Большая же часть минеральных удобрений, которая вносится осенью под зяблевую вспашку, поступает с поля с помощью центробежных разбрасывателей, неравномерность работы которых достигает 20-25 % и более.
В то же время неравномерность распределения туков по полю не должна превышать 15 %, иначе эффективность их существенно снижается, возрастает угроза загрязнения окружающей среды.
При локальном внесении питательные вещества точнее доставляются к месту назначения - корнеобитаемому слою почвы, приближаются к высеянным семенам. Возможно внесение туков лентами, экраном, очагами. Потребленные растениями удобрения, естественно, не вымываются из почвы, да и расходуется их на единицу урожая значительно меньше. По сравнению с разбросным способом при локальном внесении для получения одинаковой прибавки урожая норму удобрений можно снизить в 1,5-2,0 раза.
Выигрывают от этого и экономика, и экология, и производство, поскольку данный способ внесения туков повышает урожайность. По данным Н.Н. Баранова и др., при локальном применении минеральных удобрений урожайность зерновых культур повышается на 2-5 ц/га, зерна кукурузы - на 5-8 ц/га, картофеля, корнеплодов, овощных и силосных культур - на 20-10 ц/га.
Применение локального внесения удобрений в широких масштабах сдерживается нехваткой специальных машин, которые позволили бы совместить эту операцию с другими.
Учеными Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова создан агрегат, который одновременно пашет землю и вносит лентами минеральные туки. Совмещение различных технологических операций усилило экономический эффект локального способа применения удобрений. За счет одновременного проведения вспашки почвы и внесения туков при помощи бункера, навешиваемого на «Кировец», откуда при помощи системы труб и вентиляционной установки под корпус плуга поступают твердые гранулы удобрений, по сравнению с раздельным выполнением этих операций экономится 15 % горючего, а производительность труда повышается на 7 %. При локальном внесении минеральных туков одновременно со вспашкой в расчете на 1 га экономия приведенных затрат составила 57 руб.
Согласно опытам, проведенным на орошаемых землях Заволжья, локальное применение удобрений повысило на 5-7 % урожайность сельскохозяйственных культур по сравнению с аналогичными дозами минеральных туков, вносимыми вразброс (табл. 10). Одновременно улучшилось и качество продукции. Так, содержание переваримого протеина в кормовых культурах за счет локального способа повысилось на 4 %, что особенно важно для установления рационов животных, сбалансированных по белку.
Оценка по социальному, экологическому и экономическому эффектам показала преимущество локального способа внесения минеральных туков. Важно, что при этом не снижается содержание почвенного гумуса, а величина чистого дохода в расчете на 1 га в целом выше, чем при разбросном способе.

Локальное внесение удобрений повышает коэффициент усвоения элементов питания из почвы, что равносильно увеличению дозы применения туков. По нашим расчетам на основании опытных данных, внутрипочвенное внесение фосфорных удобрений повысило по сравнению с разбросным способом коэффициент усвоения фосфора из почвы на 1,2-1,6 %.
Локальное внесение оказывает положительное влияние на развитие корневой системы растений, что способствует накоплению гумуса, улучшает структуру почвы, повышает конкурентоспособность сельскохозяйственных культур в борьбе с сорняками.
Совмещение технологических операций при локальном способе применения удобрений хорошо сказывается на состоянии почвенной структуры за счет сокращения числа проходов агрегата по полю.
Для решения экономических, экологических и производственных задач необходимо значительно шире распространять этот прогрессивный способ внесения удобрений.
В настоящее время проводятся исследования по локальному внесению органических удобрений. Первый опыт показал, что при этом сводится к минимуму контакт удобрения с почвой, регулируется глубина размещения питательных веществ в соответствии с требованиями возделываемых культур, особенностями развития корневой системы растений.
В зоне орошаемого земледелия оправданно внесение удобрений с поливной водой. При этом могут вноситься как жидкие, так и твердые туки. Дождевальные установки и насосные станции могут быть оборудованы для внесения твердых удобрений с поливной водой гидроподкормщиком, состоящим из бака-смесителя и бункера для туков. В нем приготавливаются различные удобрительные смеси, содержащие несколько компонентов.
Эффективно применение жидких удобрений при внутри-почвенном внесении. Благодаря этому туки размещаются на заданной глубине, максимально приближая питательные вещества к корням растений.
Жидкие удобрения при локальном способе внесения можно применять также в виде капельно-воздушной смеси, т.е. аэрозольно. При этом способе они разбиваются воздушным потоком на мелкие капли, вдуваются в свободные пространства между почвенными частицами, тем самым создавая микроочаги питательных элементов в зоне активной деятельности корневой системы растений. При таком размещении жидких удобрений в почве в 1,3-1,5 раза увеличивается коэффициент их использования, прибавки урожая по сравнении поверхностным способом внесения удобрений повышаются на 15 %, ас локальноленточным - на 8 %. При этом значительно возрастают гарантии экологически безопасного применения жидких удобрений.
Устранить возможность загрязнения окружающей среды минеральными туками можно, внося высокие дозы удобрений не в один, а в несколько приемов. Особенно это касается азотных туков. Вносить их целесообразно весной под культивацию и в качестве подкормок вегетирующих культур. Проведение подкормок оправданно и экономически. Так, влияние внекорневой подкормки растений настолько велико, что на фоне N30 с одной подкормкой получается зерно с таким же содержанием белка, что и при дозе N180 без подкормок.