Использование элементов питания сельскохозяйственными культурами

Элементы питания, вносимые в почву с минеральными и органическими удобрениями, претерпевают различные превращения и в неполной мере усваиваются растениями. Поэтому изучение степени использования растениями питательных веществ из удобрений, степени закрепления их в почве и размеров потерь имеет большое практическое и научное значение. Коэффициенты использования удобрений лежат в основе расчета доз удобрений при разработке системы удобрений под отдельные культуры в севооборотах, при программировании урожая, разработке баланса питательных веществ, прогнозировании потребности в удобрениях хозяйства, района или региона.
В настоящее время разработано несколько методов расчета коэффициентов использования растениями питательных веществ из удобрений. Самым распространенным и не требующим особых затрат является разностный метод. При расчете коэффициентов использования удобрений разностным методом за основу берется разница в выносе между удобренным и неудобренным вариантом. Отношение этой разности к количеству питательных веществ, внесенных с удобрениями, дает разностный коэффициент (или процент) использования удобрений урожаем. Одним из недостатков разностного метода расчета использования элементов питания удобрений является предположение, что растения в одинаковой степени усваивают питательные вещества из почвы на удобренном и неудобренном вариантах. Однако в связи с разной степенью использования растениями элементов питания на удобряемом и неудобряемом вариантах коэффициенты, полученные разностным методом, размеры потребления фосфора занижают, а азота завышают в связи с эффектом так называемого «экстра-азота».
Наряду с разностным методом, с помощью которого рассчитываются коэффициенты использования растениями питательных веществ из удобрений, широкое распространение получил метод изотопной индикации. Метод меченых атомов использован и в Сибири.
Этими исследованиями установлено, что в зависимости от свойств почвы, уровня содержания в ней подвижных форм питательных веществ, условий погоды, доз и способов внесения удобрений, а также форм вносимых удобрений коэффициенты использования растениями питательных веществ из удобрений могут значительно колебаться. В связи с этим большое значение имеют данные по использованию растениями элементов питания из удобрения, полученные в длительных стационарных опытах с систематическим применением удобрений в севообороте. О более полном использовании питательных веществ из удобрений при внесении их в севообороте указывают Е.Н. Алексеева, К.П. Афендулов и А.Н. Лантухова, С.Т. Лигум, В.Я.Шагаев и Н.В. Михайлина, И.Ф. Храмцов и другие исследователи.
На каштановых почвах Забайкалья данные по использованию питательных веществ из удобрений при систематическом их применении в севообороте отсутствуют.
В наших исследованиях определение коэффициентов использования питательных веществ из удобрений проведено в первой и во второй ротациях зернопаропропашного севооборота, в течение четырех ротации зернопарового севооборота и в двух ротациях зернопропашного севообороту при орошении. Расчет коэффициентов использования азота, фосфора и калия в опытах проводился методом разности, который, хотя и с определенной условностью, но с достаточной степенью адекватности раскрывает особенности потребления питательных веществ в севообороте.
Результаты исследований показали, что коэффициенты использования азота, фосфора и калия из удобрений, полученные в опытах, значительно различаются в зависимости от условий увлажнения, вносимых доз удобрений и обеспеченности почв элементами питания.
В богарных условиях в среднем более высокие коэффициенты использования азота, фосфора и калия, соответственно, 89, 41 и 37% получены в благоприятном по увлажнению зернопаровом севообороте (табл. 101). По ротациям этого севооборота лучшее использование питательных веществ из удобрений наблюдалось в первых трех увлажненных ротациях, и эти показатели в 2-3 раза превышали показатели использования NPK в менее увлажненной четвертой ротации.
По сравнению с богарным зернопаропропашным севооборотом коэффициент использования азота в орошаемом зернопропашном севообороте был в два раза выше.

Увеличение норм азотных удобрений, как правило, снижает коэффициент использования азота из удобрения. Так, в среднем увеличение доз азота при систематическом их внесении в зернопаропропашном севообороте с 23 до 40-70 кг/га, в зернопаровом - с 30 до 45 кг/га и в орошаемом зернопропашном с 60 до 120-180 кг/га снизило усвоение азота из удобрения соответственно на 14-17; 9-18 и 30-36 абс. % (табл. 102).
Коэффициент использования азота также снижается при внесении азотного удобрения в запас на ротацию севооборота. Так, в зернопаровом севообороте в среднем за четыре ротации при запасном внесении азота в дозе 180 кг/га (N45 на 1 га пашни севооборота) усвоение азота растениями из удобрения было на 15 абс. % меньше, чем при делении этой дозы азота и внесении ежегодно его под каждую культуру севооборота (N40 под пшеницу N70 под овес и N70 под овес на зерносенаж, или N45 на 1 га пашни севооборота).

Калий более эффективно использовался из удобрений (в среднем за четыре ротации - 37%) в зернопаровом севообороте, так как его действие проявлялось положительно на повышение урожая зеленой массы овса и зерна пшеницы, а в зернопаропашном незначительно - только на повышение зеленой массы кукурузы.
В опытах С.А. Бекетова на каштановых почвах Бурятии коэффициент использования фосфора из удобрений (вариант N60P60K60) возрастал при снижении подвижного фосфора в почве. Аналогичное повышение усвоения фосфора из удобрений при снижении подвижного фосфора в почве отмечено на черноземах Западной Сибири.
Усиление использования фосфора из удобрений при улучшении азотного питания отмечено на каштановых почвах Бурятии в опытах А.М. Емельянова. Так, усвоение фосфора из удобрений пшеницей по пару было больше на 4-17 абс. % (в зависимости от дозы фосфора), чем при размещении ее по пшенице (табл. 103).

Увеличение усвоения пшеницей фосфора из удобрений при улучшении азотного питания установлено па черноземах Западной Сибири.
Таким образом, как свидетельствуют литературные данные и наши исследования, усвояемость растениями азота, фосфора и калия из удобрений повышается при улучшении условий увлажнения, низких запасах усвояемых элементов питания в почве и оптимальном сочетании вносимых норм азотного, фосфорного и калийного удобрений. Снижение использования азота и фосфора из удобрений отмечается с увеличением вносимых норм азотного и фосфорного удобрений.
За две ротации шестипольного зернопаропропашного севооборота растениями используется 34% азота и 4,3% фосфора, вносимых в норме N23P28 на 1 га пашни севооборота.
В зернопаровом севообороте при внесении минеральных удобрений в оптимальных нормах - N30P45K30 — использование азота составило 89%, фосфора 41% и калия 37%. Запасное внесение азота снижает его использование по сравнению с ежегодным на 15 абс. %.
С увеличением норм азотных удобрений коэффициенты использования азота снижаются: в зернопаропропашном севообороте на 14-17, в зернопаровом на 9-18 и в орошаемом зернопропашном на 30-36 абс. %.
Оптимальное сочетание азотного удобрения с фосфорно-калийным удобрением (N60P60K60) повысило усвояемость азота из удобрения в орошаемом зернопропашном севообороте на 14 абс.%.