Ленточное внесение минеральных удобрений

Локальное внесение удобрений

Локальное внесение удобрений позволяет производить заделку удобрения на заданную глубину, в результате чего появляется возможность размещать удобрения в пределах слоя почвы, где располагаются корни, что делает их легкодоступными для усвоения. Таким образом, при помощи локального внесения удобрений создаются благоприятные условия для поглощения питательных веществ растениями из удобрений и их передвижения. Локально вносить удобрения экономно и рационально.

При поверхностном локальном внесении удобрения по поверхности почвы распределяют концентрированными очагами, преимущественно в виде лент различной ширины, после чего их заделывают в почву различными почвообрабатывающими орудиями.

Внутрипочвенное локальное внесение удобрений разделяется на следующие виды: рядковое, основное (ленточное), гнездовое внесение, междурядную, корневую подкормку, локально-объемный способ и т. д.

При локальном внесении основного удобрения питательные элементы не перемешиваются с почвой, находятся ближе к питающей части корневой системы и используются более эффективно.

Повышенное содержание аммонийного азота в ленте удобрений замедляет нитрификацию и способствует сокращению потерь азота за счет вымывания нитратов из корнеобитаемого слоя. При этом способе уменьшается контакт удобрений с почвой, что затрудняет переход фосфора в труднодоступное состояние и способствует его более полному усвоению растениями.

При локальном внесении удобрений коэффициент использования растениями азота из удобрений возрастает на 10–15%, фосфора – на 5–10%, калия – на 10–12% по сравнению с разбросным внесением.

Из общего очага удобрений элементы питания мигрируют с разной скоростью. Наиболее подвижны нитраты, менее – молибден, аммонийный азот и обменный калий, слабее перемещается фосфор. Скорость передвижения питательных элементов зависит также от состава почвы. На связанных почвах обычно передвижение элементов питания из очага удобрений завершается в основном в течение первых 2–3 недель.

Есть сведения о том, что локальный способ внесения удобрений активизирует микробиологическую деятельность сильнее, чем разбросной.

На дерново-подзолистых суглинистых почвах передвижение аммонийного азота и калия от центра очага удобрений в горизонтальном и вертикальном направлениях не превышает 6–7 см. Нитратный азот распространяется по всему пахотному горизонту, радиус распространения фосфора – 2–3 см. На супесчаных и песчаных почвах радиус зоны передвижения фосфора – 3–4 см, калия – 10 см. Нитраты распространяются так же, как и в связанных почвах.

В обогащенных питательными элементами зонах лучше развивается корневая система растений. Отмечается положительное влияние локального внесения удобрений на динамику накопления сухого вещества и поступления питательных элементов в растения, что способствует ускоренному развитию растений. Особенно это сказывается на растениях с коротким вегетационным периодом – таких, как лен, сахарная свекла и др.

Нельзя располагать удобрения в непосредственной близости от семян, но и далеко от них также располагать удобрения не рекомендуется. Ленточное внесение удобрений одновременно с посевом (посадкой) наиболее предпочтительно, так как обеспечивает фиксированное размещение удобрений относительно посадочных рядков и равномерное распределение их на площади питания отдельных растений. Оптимальное размещение лент основного удобрения при посадке корнеплодов – на 5–6 см в сторону и на 2,5–7,5 см глубже семян.

Эффективность локального внесения удобрений зависит от метеорологических условий, гранулометрического состава почвы и уровня ее плодородия, биологических особенностей выращиваемых культур, форм удобрений и глубины их заделки. Наиболее отзывчивой культурой на локальное внесение удобрений оказался картофель (это надо учесть землевладельцам в районах с дефицитом влаги в почве).

Повышение коэффициента использования питательных элементов при локальном внесении удобрений позволяет снижать по сравнению с разбросным способом дозы удобрений на 25–30%. Нередко внесение половинной дозы удобрений локальным способом обеспечивает такой же урожай и вынос питательных элементов, как и при полной дозе вразброс.

Действие твердых и жидких форм комплексных удобрений при локальном внесении примерно одинаково. Гранулированные комплексные удобрения оказались более эффективными, чем туковые. Более высокая прибавка урожая наблюдалась при локальном внесении фосфора вместе с азотом, а еще выше – при сочетании сразу трех главных элементов питания.

Эффективность локального внесения во многом определяется растворимостью фосфатного компонента. В этом отношении лучше всех оказались при внесении под картофель нитроаммофоска, нитроаммофос, карбоаммофос.

На передвижение веществ также влияют свойства самой почвы и качество удобрений. Например, по тяжелым глинистым и суглинистым почвам удобрения проходят очень медленно, значительно медленнее, чем по легким песчаным. Но следует учитывать, что чем легче удобрения передвигаются по почве, тем сильнее опасность, что они окажутся за пределами корнеобитаемого слоя. Поэтому глинистые почвы подкармливают реже, чем песчаные, но применяют при этом максимально допустимые дозы.

В зависимости от степени передвижения выделяют пять групп веществ:

1) нерастворимые в воде;

2) фосфорные, растворимые в воде;

4) азотные аммонийные;

5) азотные нитратные.

Нерастворимые в воде удобрения практически не передвигаются в почве, а остаются в месте их внесения до следующей обработки. Из растворимых удобрений наименее лабильным является фосфор фосфорных удобрений, а наиболее подвижным – азот нитратных удобрений. Этими данными необходимо пользоваться при выборе сроков и способов внесения удобрения.

В зависимости от сроков внесения удобрений выделяют:

– основное (допосевное) внесение, которое подразумевает глубокую заделку плугом или перекопку на глубину штыка лопаты;

– припосевное, проводимое одновременно с заделкой в почву семян или при посадке семян в лунки, рядки или гнезда;

– корневая подкормка с заделкой в почву или без нее, с последующим поливом во время активного роста;

– некорневая подкормка, подразумевающая опрыскивание растений слабыми растворами удобрений в период вегетации растений.

Основное внесение удобрений проводится осенью или весной в зависимости от почвенных и погодных условий, а также от особенностей вводимого удобрения и культур. Основное удобрение снабжает растения полезными веществами на весь период их роста и развития.

Припосевное удобрение обеспечивает питанием молодые растения в период, когда у них еще не имеется мощной корневой системы, и поэтому полезные вещества ими плохо усваиваются. В этом случае обычно используют наименьшую дозу удобрения, чтобы избежать накопления большой концентрации питательных органических и неорганических элементов в почве, что может отрицательно сказаться на растениях. В качестве припосевного удобрения обычно применяют суперфосфат или аммофос.

Подкормки проводятся с целью улучшения питания культур в определенные периоды их развития и возмещения недостающего в почве микроэлемента. При подкормке нужное количество минеральных удобрений, преимущественно азотистых, необходимо растворить в большом объеме воды и полить полученным раствором участок. Нужно учитывать, что чем в большем количестве воды растворено удобрение, тем равномернее оно будет распределено по участку.

Существуют общие положения проведения подкормок, которые необходимо учитывать при внесении удобрений, а именно:

– при корневой подкормке удобрение вносится в непосредственной близости от корневой системы растения (в бороздки вдоль ряда культуры или вокруг нее);

– при опрыскивании во время корневой подкормки концентрация раствора вносимого удобрения не должна превышать 1%, иначе могут появиться ожоги листьев. Кроме этого, удобрения должны обладать хорошей растворимостью в воде.

Смешивать удобрения необходимо в соответствии с рекомендуемыми в инструкции правилами. Иначе в полученной смеси иногда начинаются процессы, ведущие к потере питательных веществ. Например, может произойти выделение аммиака, переход веществ в менее усвояемую форму или увеличение гигроскопичности, при которой удобрение быстро становится непригодным.

Перед тем как проводить удобрение или подкормку почвы, следует произвести ее анализ в агротехнической лаборатории, чтобы определить уровень обеспеченности почвы питательными веществами, в первую очередь фосфором и калием. Выделяют повышенный, средний и низкий уровни.

Если почва имеет высокий уровень обеспеченности полезными элементами, то дозировку удобрения нужно уменьшать, и, наоборот, если низкий – то увеличивать. Например, для плодовых деревьев, произрастающих на дерново-подзолистых и серых почвах, средним уровнем считается содержание на 100 г почвы в слое до 20 см 8–10 мг фосфора, 7–10 мг калия.

При повышенном уровне обеспеченность почвы питательными веществами составляет 12–16 мг фосфора, 11–14 мг калия, при высоком уровне – 16–20 мг фосфора и 15–18 мг калия. В глубоком слое почвы (20–40 см) фосфора должно содержаться в 2 раза меньше, а калия – в 1,5 раза меньше, чем в верхнем слое земли.

Учитывая эти данные, при обеспеченности почвы фосфором и калием ниже среднего уровня дозу удобрения увеличивают в 2 раза, при среднем и повышенном уровне – в 1,2–1,5 раза, а при высоком (более 40 мг на 100 г почвы) – уменьшают в 2 раза.

От наличия в почве азота, калия и фосфора зависит интенсивность роста и развития растений и способность поглощения ими других полезных микроэлементов. Увеличение уровня азотного питания способствует лучшему усвоению растениями калия, магния, кальция, меди, железа, марганца, цинка. В противном случае слишком высокая концентрация фосфора в почве ухудшает усвоение растениями микроэлементов.

Существующие в практике садоводства способы внесения удобрений можно условно разбить на три группы: заправка почвы, основное удобрение и подкорм–ка. Эти приемы взаимосвязаны, но полностью друг друга не заменяют. Только при умелом их сочетании можно добиться наилучшего эффекта.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Как способ внесения может повыситьэффективность калийных удобрений

Фермеры применяют два основных способа внесения удобрений: разбросное и ленточное. При разбросном внесении калийные удобрения равномерно распределяются на поверхности почвы. Удобрение может быть оставлено на поверхности почвы при беспахотной обработке почвы или запахано на глубину нескольких сантиметров. При ленточном внесении удобрение размещается узкими полосами (лентами). Ленты могут располагаться на поверхности почвы или на определенной глубине.
Эффективность каждого метода зависит главным образом от системы земледелия, используемых агротехнических приемов и возделываемых сортов, а также условий окружающей среды. В настоящей статье мы более подробно рассмотрим эффективность калийных удобрений при выращивании кукурузы в севообороте с соей в кукурузном поясе умеренной зоны США. Обработка посевов механизирована, расстояние между рядами растений — 76 см. Кукурузный гибрид обычно высевают в апреле или мае, а убирают урожай в октябре. Обычно наиболее интенсивное поглощение калия растениями из почвы происходит в июне. Средняя норма высева составляет от 74 до 86 тыс. семян/га. Калийное удобрение, как правило, вносят разбросным способом осенью, после уборки сои. Весной следующего года сеют кукурузу. Пахотные земли находятся в различных формах собственности. При этом феремеры часто обрабатывают и собственные участки, находящиеся в частной собственности, и арендуемые.

Эффективность калийных удобрений

Использование термина «эффективность» часто подразумевает «получение большего при минимальных вложениях». Эффективность можно расчитать различными способами, однако мы определяем, какую прибавку урожая дает применение калийных удобрений – это называют агрономической эффективностью (АЭ). Ее рассчитывают как отношение прибавки урожая в результате применения калийного удобрения к количеству внесенного удобрения и выражают в кг зерна/кг К₂О.

Чаще всего эффективность рассчитывают для одного вегетационного сезона, однако это неприменимо в случае разового внесения высокой дозы в запас на несколько лет. Периодическое однократное внесение высоких доз может оказаться таким же эффективным приемом, как и ежегодное применение невысоких доз. Например, в исследованиях Малларино с сотр. (Mallarino et al., 1991), проведенных в штате Айова (США), в севообороте кукуруза-соя сравнивали эффективность однократного внесения высокой дозы калийных удобрений, внесенных разбросным способом, в результате которого к началу исследований в почву было внесено 675 кг К₂О/га, с ежегодным внесением 54–81 кг К₂О/га вразброс (табл. 1). Через 10 лет общее количество внесенного калийного удобрения составило 675 кг К₂О/га в обоих вариантах опыта. Полученные величины АЭ были почти одинаковы: 10.6 и 10.0 кг зерна/кг К₂О для ежегодного внесения и однократного внесения высокой дозы удобрений соответственно.

Обычно высокую дозу удобрений в запас на несколько лет вносят, если земля находится в частной собственности фермера, цена калийного удобрения сравнительно невысока, и имеются финансовые возможности для единовременной покупки большого количества удобрения. Ежегодное внесение более низких доз удобрений часто используют, если земля арендована, а финансовые возможности ограничены. Однако в этом случае затраты на удобрения в большей степени зависят от колебания цен на удобрения.

Основные принципы ленточного внесения удобрений

Ленточное внесение калийных удобрений часто используют для получения высокой прибавки урожая при низкой дозе удобрений. Оно имеет два ключевых преимущества перед разбросным внесением: 1) удобрение можно вносить в поверхностный слой почвы рядом с рядами растений, где оно становится доступным для развивающихся корневых систем, и 2) удобрение накапливается в полосе, создавая со временем зоны, обогащенные доступным для растений калием. Зоны с высоким содержанием калия имеют критическое значение в начальный период вегетации, когда корни кукурузы наиболее активно поглощают калий.

В классическом исследовании по сравнению ленточного и разбросного способов внесения удобрений (Parks and Walker, 1969) более высокие значения АЭ были получены при ленточном внесении удобрений (рис. 1). При более низкой дозе калийного удобрения (34 кг К₂О/га) были получены более высокие значения АЭ, чем при высокой дозе (101 кг К₂О/га) (рис. 1а и 1б). Это связано с быстрым ростом урожайности кукурузы при внесении низкой дозы калийного удобрения. При высокой дозе (рис. 1б) значение АЭ было меньше, но общий уровень урожайности был выше. Это важный момент при рассмотрении вопроса об эффективности. Наша цель – добиться оптимальной, а не максимальной эффективности. Поэтому необходимо учитывать достигнутый уровень урожайности, а также некоторые другие параметры функционирования экосистемы.

На рис. 1 можно увидеть и другую важную закономерность. При высоком уровне содержания калия в почве различия между эффективностью ленточного и разбросного способов внесения удобрений уменьшаются, особенно при внесении высоких доз калийного удобрения. В действительности при внесении высоких доз калийного удобрения эффективность разбросного внесения удобрений должна превышать эффективность ленточного внесения. Почему? Это связано с объемом удобренной почвы.
Недостаток ленточного внесения удобрений — неравномерное распределение элементов питания в почве. Ранее в опытах с молодыми (17-дневными) растениями кукурузы было показано, что для максимального роста необходима доступность калийного удобрения для 50% корней (рис. 2) (Claassen and Barber, 1977). Эти результаты показывают, что при ленточном внесении калийных удобрений расположение лент в почве должно меняться, чтобы со временем увеличить объем удобренной почвы. Многие фермеры сочетают однократное разбросное внесение больших доз калийного удобрения с ленточным внесением. При разбросном внесении удобряется больший объем почвы, тогда как ленточное внесение обеспечивает образование зон с высоким содержанием калия, доступного для корневых систем молодых растений.

При ленточном внесении калийного удобрения следует одновременно вносить фосфорное или азотное удобрение, или оба. Почему? Ответ связан с особенностями роста корней. Когда корни кукурузы растут в зоне с высоким содержанием азота или фосфора, механизмы гормональной обратной связи растения дают команду об активном ветвлении корней. Корни в таких зонах образуют вторичные, третичные и др. ответвления, что приводит к скоплению корней в обогащенной зоне. Не обязательно происходит образование новых корней, скорее бóльшая часть корней располагается в пределах ленты внесения удобрений. Однако внесение только калийных удобрений не приводит к этому результату. Без азотных или фосфорных удобрений корни растений прорастают через ленту внесения калийных удобрений. Из двух элементов питания, вносимых совместно с калием, фосфор не мигрирует далеко и его время нахождения в почве превышает длительность одного сезона, также как и для калия, а ленты азотных удобрений обычно существуют в почве в течение относительно коротких промежутков времени. Таким образом, при совместном ленточном внесении фосфора и калия создается зона обогащения, которую корни растений могут использовать в течение нескольких лет.

Ленточное внесение удобрений при минимальной обработке почвы для предупреждения возможного негативного влияния засушливых условий

При минимальной или нулевой обработке почвы происходит стратификация доступных для растений форм калия в почве. Поверхностный слой почвы содержит больше доступных форм калия, чем более глубокие слои. Это превышение может быть 2-3-кратным (Karathanasis and Wells, 1990).

Переход с глубокой обработки почвы при вспашке к поверхностному при минимальной обработке влияет не только на распределение доступных форм калия в почве. Способ обработки также определяет, из каких слоев почвы кукуруза берет калий. В 80-х годах 20-го века группа исследователей Университета Пердью сравнила традиционную (отвальную) вспашку с нулевой обработкой почвы (Mackay et al., 1987). Исследователи объединили проведение полевых опытов с использованием механистической модели и получили интересные результаты. Эти результаты, приведенные на рис. 3, показывают, что кукуруза, выращиваемая на почве при нулевой обработке, поглощает больше калия из самого верхнего слоя почвы, чем при традиционной обработке. Авторы пришли к следующему заключению:
«Системы с минимальной обработкой почвы могут быть менее устойчивыми к неблагоприятным условиям выращивания в периоды активного поглощения питательных веществ (в кукурузном поясе США — в конце июня и начале июля) из-за увеличения зависимости от содержания калия… в поверхностном слое почвы. Поэтому можно рекомендовать глубокое внесение… калийного удобрения после нескольких лет беспахотной обработки почвы для снабжения… калием корней, растущих в более глубоких слоях почвы, и снижения зависимости растений от содержания питательных элементов в поверхностном слое почвы.»
Несколькими годами раньше один из этих исследователей обнаружил, что отзывчивость кукурузы на применение калийного удобрения была выше в засушливые годы (Barber, 1959). На рис. 4 показано, что урожайность кукурузы в засушливые годы повышалась на 30%, а в более влажные годы отзывчивость кукурузы на калийные удобрения была гораздо ниже.

Все эти данные указывают на возможность более глубокого внесения калийного удобрения в почву для увеличения объема удобренной почвы и обеспечения его доступности растениям и при минимальных обработках почвы, особенно в засушливых условиях. Аналогичные результаты были получены в исследованиях, проведенных почти десять лет спустя.
В штате Айова (США) исследователи вносили калийное удобрение лентами на глубину 15–20 см от поверхности почвы (Bordoli and Mallarino, 1998). Ширина лент была около 2.5 см. Кукурузу высевали над этими лентами, так что ряды растений оказывались точно над лентами. Опыты проводили как в опытных хозяйствах, так и на полях фермеров. На одних участках наблюдали отзывчивость кукурузы, на других – нет. Объединение результатов, полученных на всех исследуемых участках, показало, что глубокое ленточное внесение калийного удобрения увеличивало урожайность кукурузы примерно на 0.2 т/га в опытных хозяйствах и примерно на 0.6 т/га на фермерских полях. Повышение урожайности наблюдалось, даже если пробы почвы, отобранные с глубины 15 см, показывали достаточное или повышенное содержание доступных для растений форм калия.
Авторы отмечали, что обнаруживается корреляция между отзывчивостью кукурузы на калий и погодными условиями, как и предполагали исследователи из Университета Пердью:
«Вероятно, отзывчивость на глубокое ленточное внесение калийного удобрения была связана с погодными условиями, особенно с влажностью почвы… Полученные корреляции дают основание предположить, что прибавка урожая при глубоком ленточном внесении калийного удобрения была выше в годы, когда в июне было мало осадков»
Эти результаты, которые не были графически представлены в исходной публикации, приведены на рис. 5. На рисунке видно, что существует тенденция, хотя и не очень сильная, к повышению урожайности при снижении количества осадков в июне – в период, когда в растениях происходит активное накопление элементов питания.

Для получения максимальной прибавки урожая от внесения калийных удобрений необходимо учитывать систему земледелия, используемые агротехнические приемы и особенности возделываемых сортов, а также условия окружающей среды. Фермеры, выращивающие кукурузу в кукурузном поясе США, используют различные способы для достижения максимальной эффективности от внесения калийных удобрений. Периодическое однократное внесение высоких доз удобрения в запас на несколько лет, по-видимому, так же эффективно, как и ежегодное применение относительно невысоких доз. При низком содержании доступных для растений форм калия в почве внесение невысоких доз лентами более эффективно. Однако при внесении повышенных доз ленточное и разбросное внесение калийных удобрений может быть одинаково эффективно. При минимальной обработке почвы глубоко расположенные ленты калийных удобрений под рядами растений могут способствовать решению проблем питания растений в период активного поглощения элементов питания в засушливых условиях.

Д-р Мюррелл – директор МИПР по северу Центрального района США, e-mail: smurrell@ipni.net.

Barber, S.A. 1959. Relation of fertilizer placement to nutrient uptake and crop yield: II. Effects of row potassium, potassium soil-level, and precipitation. Agron. J. 51:97-99.

Bordoli, J.M. and A.P. Mallarino. 1998. Deep and shallow banding of phosphorus and potassium as alternatives to broadcast fertilization for no-till corn. Agron. J. 90:27-33.
Claassen, N. and S.A. Barber. 1977. Potassium influx characteristics of corn roots and interaction with N, P, Ca, and Mg influx. Agron. J. 69:860-864.
Karathanasis, A.D. and K.L. Wells. Conservation tillage effects on the potassium status of some Kentucky soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 54:800-806.
Mackay, A.D., E.J. Kladivko, S.A. Barber, and D.R. Griffith. 1987. Phosphorus and potassium uptake by corn in conservation tillage systems. Soil Sci. Soc. Am. J. 51:970-974.
Mallarino, A.P., J.R. Webb, and A.M. Blackmer. 1991. Soil test values and grain yields during 14 years of potassium fertilization of corn and soybean. J. Prod. Agric. 4:562-566.
Parks, W.L. and W.M Walker. 1969. Effect of soil potassium, potassium fertilizer and method of fertilizer placement upon corn yields. Soil Sci. Soc. Am. J. 33:427-429.

Перевод статьи и адаптация – к.б.н. Иванова С.Е. – вице-президент МИПР по Восточной Европе, Центральной Азии и Ближнему Востоку.

Источник

Ленточное внесение минеральных удобрений

Локальное внесение удобрений

Читайте также

Внесение органических удобрений

Внесение минеральных удобрений

Внесение известковых удобрений

Внесение удобрений в теплицах