Калийные - Электронный каталог научных трудов БГСХА
advertisement
ну. Планируется промышленное производство бактериальных удобрений на основе азоспириллы под небобовые культуры 8. СИСТЕМА УДОБРЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 8.1. Основные принципы построения рациональной системы применения удобрений Рациональная система применения удобрений является ведущим фактором повышения урожая сельскохозяйственных культур, его качества и почвенного плодородия. Систему применения удобрений в севообороте чаще всего рассматривают как план применения органических и минеральных удобрений, в котором предусматриваются их виды, дозы, сроки внесения и способы заделки под отдельные культуры в зависимости от почвенноклиматических и других условий. Особое значение имеет реализация плана применения удобрений на практике. На этом этапе необходимо осуществлять комплекс организационных и агротехнических мероприятий. Поэтому в более обобщенном виде система удобрения сельскохозяйственных культур в севообороте представляет организационнохозяйственный, агрохимический и агротехнический комплекс мероприятий, направленных на выполнение научно обоснованного плана применения удобрений, в котором предусматриваются дозы, виды удобрений, сроки их внесения и способы заделки. План применения удобрений составляется с учетом биологических особенностей культур, величины планируемого урожая, почвенно-климатических условий, последействия удобрений, агрохимических свойств каждого поля или отдельно удобряемого участка, баланса питательных веществ за севооборот, влияния удобрений на качество урожая и повышение (или сохранение) плодородия почв. Основное место в плане применения удобрений занимает расчет оптимальных доз минеральных удобрений. Для определения оптимальных доз минеральных удобрений используется балансовый метод, основанный на количественных нормативах выноса элементов питания с урожаем и коэффициентах возмещения выноса. Коэффициенты возмещения выноса питательных веществ определяются по результатам обобщения данных полевых опытов с удобрениями как отношение оптимальной дозы элемента (кг/га д.в.) к выносу этого элемента в оптимальном варианте (кг/га ). Кроме расчета оптимальных доз система применения удобрений предусматривает рациональное распределение органических и минеральных удобрений между сельскохозяйственными культурами, определение наиболее эффективных приемов и сроков внесения удобрений. 218 Обычно различают три приема внесения удобрений: основное (допосевное, предпосевное), рядковое (припосевное) и подкормку (послепосевное удобрение). По срокам удобрения можно вносить осенью, весной и летом. Способы внесения удобрений - сплошной (разбросной), местный (гнездовой, очаговый, рядковый), локально-ленточный, в запас, механизированный, наземный, с воздуха и др. Основное (допосевное) удобрение вносят до сева под основную обработку почвы. Этот способ обеспечивает питание растений на протяжении всей вегетации, особенно в период интенсивного роста, когда отмечается наибольшее потребление питательных веществ растениями. Основное удобрение включает большую часть питательных веществ от общей дозы. Его вносят осенью или весной, что определяется почвенно-климатическими условиями, свойствами удобрений и т.д. Азотные удобрения, рассчитанные для основного внесения, обычно применяют весной под предпосевную культивацию, фосфорные удобрения во всех случаях лучше заделывать под вспашку зяби или весной под культивацию. Калийные удобрения на почвах легкого гранулометрического состава (песчаные, супесчаные) применяют весной, на связных почвах их можно вносить осенью под зябь. Минеральные удобрения необходимо заделывать в почву на глубину 10 - 20 см, т.е. в наиболее влажный слой почвы и зону размещения основной массы корневой системы. Такое размещение удобрений достигается при запашке их плугом без предплужника или глубокой культивации. Запашка удобрений плугом с предплужником обеспечивает локальное размещение их по дну плужной борозды, при этом в слое почвы 10 - 15 см распределяется около 40% от внесенной дозы удобрений. Основное удобрение можно вносить вразброс или локально. При разбросном внесении азотных удобрений неравномерность не должна превышать 10%, фосфорных и калийных – 15-20%. Припосевное (рядковое) удобрение. При этом способе внесения удобрение всегда размещается в почве локально, обеспечивая тем самым более высокий коэффициент использования фосфора из удобрения. Припосевное внесение обеспечивает лучшие условия питания растений в начальный период роста, когда они еще очень слабо могут использовать фосфор почвы. Дозы внесения припосевного удобрения , как правило, не должны превышать 15-20 кг/га д.в. Наибольший эффект обеспечивается от припосевного внесения фосфорных удобрений, меньший- от азотных и калийных. Лучшими формами удобрений для припосевного внесения являются простой и двойной суперфосфат, аммофос, диаммофос, аммофосфат, суперфос, нитрофоски. 219 Подкормка или послепосевное удобрение – это внесение части основной дозы минеральных удобрений под сельскохозяйственные культуры в течение периода вегетации. В агрохимической практике в подкормку чаще всего применяют азотные удобрения. Однако следует отметить, что подкормки твердыми формами удобрений могут дать положительный результат только при наличии в почве влаги. Нежелательно использовать в подкормку фосфорные удобрения, которые очень слабо мигрируют по почвенному профилю, а на связных почвахкалийные. 8.2. Удобрение озимых зерновых культур Т а б л и ц а 8.1. Дозы минеральных удобрений* под озимые зерновые культуры на дерново-подзолистых почвах Удобрения, кг/га д.в. Азотные Фосфорные Калийные Азотные Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Планируемый урожай (зерно), ц/га 20 – 30 31 - 40 41 - 50 Суглинистые и супесчаные на морене почвы 40 – 60 60 - 80 80 - 90 Менее 100 50 – 70 70 - 90 90 - 110 101 - 150 40 – 60 60 - 80 80 - 90 151 - 200 30 – 50 50 - 70 70 - 80 201 - 300 10 – 20 20 - 30 30 - 40 301 - 400 10 - 20 Менее 80 60 – 80 80 - 100 100 - 120 81 - 140 40 – 60 60 - 80 80 - 100 141 - 200 30 – 50 50 - 70 70 - 80 201 - 300 20 – 30 30 - 40 40 - 50 301 - 400 Супесчаные на песках и песчаные 45 – 65 65 - 90 90 - 100 Фосфорные Менее 100 45 – 65 65 - 80 101 - 150 35 – 55 55 - 70 151 - 200 25 – 45 45 - 65 201 - 300 10 – 20 20 - 25 301 - 400 Калийные Менее 80 65 – 90 90 - 110 81 - 140 45 – 65 65 - 90 141 - 200 35 – 55 55 - 75 201 - 300 20 – 35 35 - 45 301 - 400 * На фоне внесения 20-30 т/га органических удобрений. 220 80 - 100 70 - 80 65 - 70 25 - 35 10 - 20 110 - 130 90 - 110 75 - 90 45 - 55 - 51 - 60 90 - 100 110 - 120 90 - 100 80 - 90 40 - 50 10 - 20 120 - 140 100 - 120 80 - 100 50 - 60 100-110 100 - 110 80 - 90 70 - 80 35 - 45 10 - 20 130 - 155 110 - 130 90 - 110 55 - 65 - Наиболее ответственными в питании озимых зерновых культур являются периоды от всходов до ухода посевов в зиму, а также весной в начале возобновления вегетации, поэтому очень важно обеспечить растения в это время необходимым количеством фосфора и калия. Фосфор стимулирует развитие корневой системы, калий способствует хорошему кущению. При достаточном фосфорном и калийном питании растения хорошо укрепляются, накапливают большее количество сахаров, что важно для хорошей перезимовки. Успешной перезимовке способствует внесение органических удобрений: 20-30 т/га соломистого или торфяного навоза или 30-40 т/га торфо - навозных компостов. Расчетные дозы минеральных удобрений под озимые зерновые культуры на дерново-подзолистых суглинистых, супесчаных и песчаных почвах приведены в табл.8.1. Дерново-подзолистые песчаные и супесчаные, подстилаемые песками почвы, являются пригодными для возделывания озимой ржи и малопригодными для озимой пшеницы. Фосфорные и калийные удобрения под озимые зерновые вносят до посева под основную обработку почвы, обязательным приемом должно быть припосевное внесение фосфора в дозе 10-15 кг/га д. в. Подкормки фосфорными и калийными удобрениями нецелесообразны изза низкой их эффективности. Возможно проведение подкормки калием на почвах легкого гранулометрического состава при мягкой дождливой зиме. Необходимость внесения азота с осени определяется с учетом ряда факторов. Часть дозы азота (20-30 кг/га) вносится под озимые с осени, если они размещаются после небобовых предшественников или на почвах с содержанием гумуса менее 2,0% на суглинках и менее 1, 8% на супесях и песках. При возделывании озимых на хорошо окультуренных почвах после бобовых культур, а также на всех почвах при внесении органических удобрений непосредственно под озимые применение азотных удобрений осенью не рекомендуется, так как избыток азотного питания ослабляет устойчивость растений к неблагоприятным факторам перезимовки. Более точно дозу азота для осеннего внесения под озимые можно определить, используя метод почвенной диагностики по содержанию в почве щелочно-гидролизуемого азота в вытяжке 0,2 М КОН. Эта методика была разработана Н.Н. Семененко с соавторами в Белорусском НИИ почвоведения и агрохимии. Для почвенной диагностики используется определение запаса усвояемого азо- 221 та (суммы минеральных и легкогидролизуемых соединений азота) в слое 0 – 40 см ( в 0,2 М КОН вытяжке). Отбор проб растений, как и почвы, весьма ответственный момент всей работы по диагностическому контролю минерального питания растений. С целью корректировки доз азотных удобрений для основного внесения под озимые зерновые культуры пробы почвы отбирают за 10 – 15 дней до сева. Отбор почвенных проб производят диагональным способом в слое 0 – 40 см отдельно для пахотного и подпахотного горизонта. Один смешанный образец состаит из 10 индивидуальных проб. С поля (рабочего участка) до 25 га рекомендуется отбирать 2 смешанных образца, 25 – 50 га – 3, 51 – 100 га – 4 и 101 – 200 га - 5 образцов. На участках с пониженным рельефом образцы отбирают отдельно. После определения усвояемого или минерального азота в почве рассчитывают его запас (А) в слое 0 – 40 см по следующей формуле: А = (с1 n1 а1 + с2 n2 а2) 0,1, где с1 и с2 - содержание азота в пахотном и подпахотном горизонте почвы, мг/кг ; n1 и n2 – мощность пахотного и подпахотного горизонта, см; а1 и а2 – плотность почвы пахотного и подпахотного горизонта, г/см3. Дозы азота для основного внесения под озимые зерновые в зависимости от обеспеченности азотом приведены в табл. 8.2. Т а б л иц а 8.2. Дозы азотных удобрений для основного внесения под яровые и озимые зерновые, кг/га д.в. Обеспеченность почв азотом, кг/га Менее 120 120 – 200 201 – 300 Более 300 Менее 120 120 – 200 Более 200 Суглинистые почвы Яровые 50 – 60 30 – 40 20 – 30 Не вносят Озимые 45 – 60 30 – 40 Не вносят Песчаные и супесчаные почвы на песках 40 – 50 20 – 30 30 - Первую подкормку азотными удобрениями весной проводят в начале возобновления активной вегетации растений, когда среднесуточная температура воздуха превысит +5о С и появятся молодые корешки. Оптимальная доза азота для подкормки озимой ржи 222 при плотности стеблестоя 800 - 1000 шт. на 1 м2 составляет 50-60, для озимой пшеницы – 60 -70 кг/га. Лучшими формами азотных удобрений для первой ранневесенней подкормки являются КАС и аммиачная селитра, допустимыми – сульфат аммония и карбамид (мочевина). Для уточнения доз азотных удобрений для ранневесенней подкормки озимых зерновых культур почвенные образцы на содержание усвояемого азота отбираются в третьей декаде октября – первой декаде ноября, на содержание минерального азота – весной. Техника отбора почвенных образцов и расчет запасов усвояемого или минерального азота проводится так же, как и при определении доз азотных удобрений в основное внесение озимых зерновых культур. Дозы азотных удобрений для ранневесенней подкормки приведены в табл. 8.3. Т а б л и ц а 8.3. Дозы азотных удобрений для ранневесенней подкормки зерновых культур Содержание азота в почве, кг/га Доза азота, кг/га усвояемого минерального озимая рожь озимая пшени(N-NO3 + N – NH4) ца Менее 120 Менее 60 50 – 60 60 – 70 120 – 200 60 – 100 30 – 40 40 – 50 201 – 300 101 – 150 20 – 30 30 – 40 Более 300 Более 150 0 – 20 * Большие дозы азота применяют при густоте побегов менее 800 шт/м2 у озимой ржи и менее 900 – у озимой пшеницы и длительной холодной погоде (среднесуточная температура менее 100С). Основной потенциал урожайности озимых зерновых культур (длина колоса, число зерен в колосе) закладывается в фазе начала выхода в трубку. Для уточнения необходимости подкормки и дозы азота в этот период рекомендуется провести растительную диагностику азотного питания, которая разработана в НИГПИПА (Н.Н. Семененко с соавторами, 1997). Растительные пробы отбирают в утренние часы (с 8 до 12 ч) после схода росы. Дню проведения диагностики должны предшествовать 1 – 2 бездождных дня. Один образец отбирают с площади до 50 га. При наличии на поле участков с повышенными или пониженными элементами рельефа образцы на них отбирают отдельно. При анализе экспресс-методами используют срезы тканей индикаторных органов или выжатый из них сок. Для определения нитратов используют индикаторную бумагу „Индам“. При использовании индикатора „Индам“ по диагонали поля через равные 223 отрезки в 10 местах отбирают по одному типичному главному стеблю. В фазе конец кущения – начало стеблевания стебель разрезают поперек над первым от земли узлом, в фазе последнего листа – над последним. Стебель выше среза сдавливают пальцами, и когда появится сок, срез на 3 – 5 см прикладывают к диску индикаторной бумаги „Индам“. Через 1 – 2 мин сравнивают окраску индикатора, интенсивность которой зависит от концентрации нитратов, с оценочной шкалой. Если бумага не изменила цвет или стала бледнорозовой, уровень содержания азота в растениях оценивается 1 баллом, при розовой окраске – 2 баллами, при интенсивно-розовой, малиновой – 3 баллами. По средневзвешенному баллу поля обеспеченности посевов азотом устанавливают дозы подкормки азотными удобрениями ( табл. 8.4). Т а б л и ц а 8.4. Дозы азотных удобрений для подкормки зерновых культур в зависимости от уровня азотного питания, кг/га д.в. Культура Конец кущения – Середина начало стеблевания стеблевания Балл по Доза Балл по Доза „Индаму“ „Индаму“ Озимая Менее 1,3 50 – 60 Менее 1,3 40 – 50 пшеница 1,4 – 2,0 40 –50 1,4 – 1,8 30 – 40 2,1 – 2,7 30 – 40 1,9 – 2,5 0 – 20 Более 2,7 Более 2,5 Озимая Менее1,3 40 – 50 Менее 1,3 30 – 40 рожь 1,4 – 2,0 30 – 40 1,4 – 1,8 20 – 30 2,1 – 2,7 20 – 30 1,9 – 2,5 0 – 20 Более 2,7 Более 2.5 Яровые Менее 1,3 40 – 50* Менее 1,3 40 зерновые 1,4 –2,0 30 – 40 1,4 – 1,8 30 2,1 – 2,7 20 – 30 1,9 – 2,5 20 Более 2,7 Более 2,5 * Большие дозы применяются под пшеницу. Раскрытие последнего листа Балл по Доза „Индаму“ Менее 1,2 40 1,2 – 1.6 30 1,7 – 2,1 20 Более 2,1 Менее 1,2 40 1,2 – 1,6 30 1,7 – 2,1 20 Более 2,1 Менее 1,2 40 1,2 – 1,6 30 1,7 – 2,1 20 Более 2,1 - Наряду с твердыми азотными удобрениями в этот период эффективными являются некорневые подкормки КАС в разведении 1: 2, 1 : 3 или водным раствором карбамида в концентрации 10-15%. Более поздние подкормки азотом в стадии начала колошения повышают содержание белка в зерне, но практически не сказываются на его урожайности. 224 8.3. Удобрение яровых зерновых культур В сравнении с озимыми у яровых зерновых культур период вегетации короче: у ячменя – 70 - 110, овса – 110 - 120, яровой пшеницы – 80 – 115 дней. У них менее развита корневая система, они слабее кустятся. Эти особенности обусловливают необходимость их полноценного питания на всем протяжении вегетации растений. Наибольшую потребность в азоте яровые зерновые культуры испытывают в период от начала кущения до выхода в трубку – за это время они поглощают около 40% азота, потребляемого за вегетационный период. Критическим периодом фосфорного питания растений является начальный период роста. Фосфор способствует росту корневой системы, формированию крупного колоса, более раннему созреванию растений. По сравнению с азотными, фосфорные удобрения дают меньшую прибавку урожая, но без них растения хуже усваивают азот и калий. Наибольшее количество калия яровые зерновые культуры поглощают в первые периоды роста. Более высокая эффективность калийных удобрений отмечается при низком содержании обменного калия в почвах. Оптимальные дозы минеральных удобрений под яровые зерновые культуры в зависимости от плодородия почв приводятся в табл.8.5. Если расчетные дозы азотных удобрений не превышают 60 кг, то их эффективнее вносить в один прием под предпосевную культивацию. Более высокие дозы азотных удобрений (более 60 кг/га) с целью снижения полегаемости растений следует вносить дробно, используя часть азота в подкормку в стадии конец кущения – начало трубкования. Дозы удобрений в основное внесение могут корректироваться по почвенной диагностике. Для уточнения доз азотных удобрений в основное внесение под яровые зерновые культуры почвенные образцы на суглинистых и супесчаных почвах отбирают в третьей декаде октября – первой декаде ноября, на песчаных – весной после схода снега и подсыхания почвы. Отбор почвенных образцов и расчеты запаса азота производят так же, как и для озимых зерновых культур. Дозы азота в основное внесение для яровых зерновых культур на основе почвенной диагностики приведены в табл. 8.2. Доза для подкормки может корректироваться в зависимости от содержания азота в растениях на основа225 нии данных растительной диагностики.Отбор растительных проб для проведения диагностики азотного питания яровых зерновых культур проводится так же, как и для озимых. Дозы азотных удобрений в подкормку яровых зерновых культур приведены в табл. 8.4. Необходимо отметить, что подкормки азотными удобрениями могут быть эффективными только при условии достаточного увлажнения почвы, поэтому в южных районах республики основное внесение азота в предпосевную культивацию часто является решающим условием в формировании урожая яровых зерновых культур. Лучшая форма азотных удобрений для основного внесения – КАС, так как в этом случае обеспечивается наиболее высокая равномерность распределения по поверхности почвы, для подкормки – КАС в разведении 1: 2, 1: 3, аммиачная селитра или 10-15% водный раствор карбмида. Фосфорные и калийные удобрения под яровые зерновые культуры следует вносить осенью с заделкой под зяблевую вспашку, культивацию или весной под предпосевную культивацию. Из имеющегося ассортимента минеральных удобрений, поступающих в республику, лучшими формами являются аммофос, аммонизированный суперфосфат и хлористый калий. Важным условием эффективного использования минеральных удобрений, и особенно азотных, является равномерное распределение их по полю. В связи с этим перед началом работ все машины по внесению удобрений должны регулироваться на точность дозировок и равномерность внесения. По данным Белорусского НИИ почвоведения и агрохимии, внесение азотных удобрений с неравномерностью 4050% может снизить прибавку урожая зерна на 3, 5 – 4, 0 ц/га. Наиболее высокая равномерность внесения твердых азотных удобрений обеспечивается при использовании машин РШУ-12 конструкции Белорусского НИИ механизации сельского хозяйства. Достичь высокой равномерности позволяет применение жидкого азотного удобрения КАС машинами ОП-2000 или ОПШ-15. На посевах озимых и яровых зерновых культур эффективным приёмом является внесение меди. Сульфат меди рекомедуется применять в виде некорневой подкорки в стадии конец кущения – выход в трубку в дозах 100-200 г/га по препарату в зависимости от содержания этого микроэлемента в почве. Из разрешенных Госхимкомиссией Республики Беларусь регуляторов роста наиболее эффективными на посевах озимых и яровых культур являются оксигумат, гидрогумат и квартазин. 226 Применение их рекомендуется в виде некорневой подкормки в фазе начала трубкования или путем обработки семян совместно с их протравливанием. Оптимальные дозы: оксигумат, гидрогумат – 0,2 0,5 л/т семян, 2, 5% концентрация или опрыскивание посевов – 0, 5-1, 0 л/га, квартазин – 25 г/т семян, 0, 25% концентрация (10 л/т воды) или опрыскивание посевов – 0,2-0,3 кг/га. Т а б л и ц а 8.5. Дозы минеральных удобрений* под яровые зерновые культуры на дерново-подзолистых почвах Удобрения, кг/га д. в. Азотные Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 Калийные Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 Фосфорные 20 – 30 31 – 40 Суглинистые и супесчаные на морене 50 – 60 60 – 70 Фосфорные Азотные Планируемый урожай (зерно), ц/га 40 – 60 30 – 50 30 – 40 10 – 20 - 60 – 80 50 – 70 40 – 60 20 – 30 - 60 – 90 90 – 110 50 – 70 70 – 90 40 – 60 60 – 80 20 – 30 30 – 40 Супесчаные на песках и песчаные 55 – 65 65 – 75 Менее 100 101 – 150 151 – 200 201- 300 301 – 400 35 – 55 25 – 45 20 – 35 10 – 20 - Калийные 55 – 70 45 – 65 35 – 55 20 – 25 - Менее 80 65 – 100 100 – 120 81 – 140 55 – 75 75 – 100 141 – 200 45 – 65 65 – 90 201 – 300 20 – 35 35 – 45 301 – 400 *На фоне последействия 50-60 т/га органических удобрений. 227 41 – 50 51 – 60 70 – 80 80 – 90 80 – 100 70 – 80 60 – 70 30 – 40 10 – 20 100 – 110 80 – 90 70 – 80 40 – 50 10 – 20 110 – 130 90 – 100 80 – 90 40 – 50 130 – 150 100 – 110 90 – 100 50 – 60 75 – 90 90 – 100 70 – 90 65 – 70 55 – 65 25 – 35 10 – 20 90 – 100 70 – 80 65 – 70 35 – 45 10 – 20 120 – 145 100 – 110 90 – 100 45 – 55 10 – 15 145 - 165 110 - 120 100 - 110 55 - 65 15 - 20 8.4. Удобрение зернобобовых культур Зернобобовые культуры - люпин, горох, вика, кормовые бобы характеризуются способностью в симбиозе с клубеньковыми микроорганизмами усваивать из атмосферы до 67-70% азота, идущего на формирование урожая, в связи с чем внесение азотных удобрений под них не рекомендуется. Т а б л и ц а 8.6. Дозы минеральных удобрений под зернобобовые культуры на дерново-подзолистых почвах Удобрения, кг/га д. в. Азотные Фосфорные Калийные Азотные Фосфорные Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Планируемый урожай (зерно), ц/га 15 – 20 21 – 25 Суглинистые и супесчаные на морене 30 – 40 40 – 45 Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 50 – 70 40 – 60 30 – 50 25 – 40 - 70 – 85 60 – 75 50 – 60 40 – 50 10 – 15 Менее 80 80 – 100 100 – 120 81 –140 70 – 90 90 – 110 141 – 200 60 – 80 80 – 100 201 – 300 40 – 60 60 – 80 301 – 400 Супесчаные на песках и песчаные 30 – 40 40 – 45 Менее 100 45 – 65 65 – 75 101 – 150 35 – 55 55 – 70 151 – 200 25 – 45 45 – 55 201 – 300 20 – 35 35 – 45 301 – 400 10 – 15 Калийные 26 – 35 36 – 45 45 – 50 50 – 55 85 – 100 75 – 90 60 – 70 50 – 60 10 – 15 100 – 140 90 – 120 70 – 90 60 – 70 15 – 20 120 – 140 110 – 130 100 – 120 80 – 100 20 – 30 140 – 150 130 – 140 120 – 130 100 – 120 30 – 40 45 – 50 75 – 90 70 – 80 55 – 65 45 – 55 10 – 15 50 – 55 90 – 125 80 – 110 65 – 80 55 – 65 15 – 20 Менее 80 90 – 110 110 – 130 130 – 155 81 – 140 75 – 100 100 – 120 120 – 145 141 – 200 65 – 90 90 – 110 110 – 130 201 – 300 45 – 65 65 – 90 90 – 110 301 – 400 20 – 35 П р и м е ч а н и е. Дозы азотных удобрений под люпин 20 – 30 кг/га д.в. 155 – 165 145 – 155 130 – 145 110 – 130 35 – 45 Горох, яровая вика, кормовые бобы предъявляют более высокие требования к плодородию почв, чем люпин, они лучше растут на 228 связных по гранулометрическому составу почвах, хорошо реагируют на известкование. Оптимальное значение рН для них – 6-7. Эти культуры хорошо реагируют на внесение фосфорных и калийных удобрений. Горох и вика хорошо отзываются на последействие органических удобрений, люпин же при этом ветвится, удлиняется его вегетационный период. Непосредственное внесение органических удобрений рекомендуется только под кормовые бобы (30 т/га), при использовании их под горох и вику происходит сильное развитие вегетативной массы и полегание растений. Горох и вика заканчивают потребление питательных веществ в конце цветения, люпин – при созревании бобов на главном стебле. Указанные биологические особенности зернобобовых культур определяют потребность их в минеральных удобрениях. Расчетные дозы минеральных удобрений под эти культуры приведены в табл. 8.6. Внесение их следует осуществлять весной под предпосевную культивацию. Хлорсодержащие калийные удобрения при возделывании зернобобовых на дерново-подзолистых суглинистых почвах можно вносить с осени, так как эти культуры чувствительны к хлору. Зернобобовые культуры (горох, люпин, вика, кормовые бобы) хорошо отзываются на применение бора и молибдена. По данным БСХА, на фоне фосфорных и калийных удобрений совместное внесение бора и молибдена повышало урожайность люпина на 3-4 ц/га, молибденовые удобрения увеличивали урожайность гороха на 3 ц/га, кормовых бобовых - на 4 ц/га. Лучшим способом применения микроэлементов для зернобобовых культур является обработка семян 16-20 г молибдата аммония или 20-30 г борной кислоты на 1 ц семян. Семена гороха и кормовых бобов рекомендуется перед посевом обрабатывать регулятором роста гидрогуматом – 2,5% раствором препарата (20 л/т семян). На посевах люпина эффективно опрыскивание посевов в фазе розетка-стеблевание или в фазе цветения квартазином (0, 2-0, 25 кг/га), расход воды 300-400 л/га. Весьма эффективным приемом для зернобобовых культур является инокуляция семян ризоторфином. 8.5. Удобрение картофеля Картофель является культурой, весьма требовательной к почвенным условиям, что определяется его физиологическими 229 особенностями: слаборазвитой корневой системой, ее высокой потребностью в кислороде в период интенсивного клубнеобразования. Система удобрения картофеля должна обеспечить не только высокий урожай, но и хорошее качество клубней, сбалансированных по химическому составу и с низким содержанием нитратов. Органические удобрения. Для получения высоких и стабильных урожаев картофеля на дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных на морене почвах необходимо вносить 50-60 т/га органических удобрений. Органические удобрения под картофель лучше вносить осенью под зяблевую вспашку. Весеннее внесение органических удобрений приводит к задержке сроков полевых работ и значительному переуплотнению почвы, неизбежному при проходах техники по влажной почве, и вследствие этого - к существенному недобору урожая. К преимуществам осеннего внесения органических удобрений относится и лучшее усвоение картофелем питательных веществ в течение периода вегетации. Лучшими формами органических удобрений под картофель являются соломистый навоз и торфонавозные компосты, которые способствуют увеличению запасов гумуса в почвах. Известно, что повышение гумусированности почв способствует увеличению содержания крахмала в клубнях. При использовании бесподстилочного жидкого навоза дозы внесения его необходимо рассчитывать с учетом содержания в нем азота. Доля азота, вносимого с бесподстилочным навозом, не должна превышать 50-80% от общей потребности. Обязательные требования при внесении любых видов органических удобрений – равномерность распределения их по поверхности поля и быстрая заделка в почву в течение 3-5 ч после разбрасывания. Минеральные удобрения. Лучшей системой удобрения картофеля является органо-минеральная. В зависимости от уровня планируемых урожаев, фактического состояния агрохимических свойств почв под картофель рекомендуются дозы минеральных удобрений, приведенные в табл. 8.7. Расчетные дозы азотных удобрений под картофель следует вносить весной в один прием под культивацию или перед нарезкой гребней. Дробное внесение азота в два-три приема ( до посадки, подкормки по всходам и при высоте куста 15-20 см) в исследованиях Белорусского НИИ почвоведения и агрохимии и Белорусского НИИ картофелеводства на дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных 230 на морене почвах было неэффективным. На супесчаных, подстилаемых песками почвах, возможна азотная подкормка (20-30 кг/га д.в.) под первую междурядную обработку при высоте куста 1520 см. На качество клубней картофеля, в первую очередь на содержание нитратов, большое влияние оказывают дозы и формы применяемых азотных удобрений. Максимально допустимой дозой азота на фоне 6070 т/га органических удобрений является 120 кг/га д. в. Внесение такой дозы при соблюдении рекомендованных доз фосфорных и калийных удобрений обеспечивает уровень содержания нитратов в клубнях ниже ПДК (150 мг/кг сырого веса) при погодных условиях, близких к средним многолетним и густоте посадки 55-60 тыс. кустов на гектаре. Из форм азотных удобрений большему накоплению нитратов в клубнях картофеля способствует аммиачная селитра, меньше накапливается нитратов при использовании КАС, карбамида и сульфата аммония. Основной рекомендуемой формой азотных удобрений под картофель является сульфат аммония. Фосфорные удобрения под картофель можно вносить как осенью под зяблевую вспашку, так и весной под предпосевную культивацию. Фосфор хорошо закрепляется в почвенно- поглощающем комплексе и в связи с этим практически не вымывается в нижележащие горизонты. Обязательным приемом должно быть внесение 20-30 кг/га Р2О5 в рядки при посадке картофеля. В этом случае обеспечиваются оптимальные условия фосфорного питания на ранних стадиях развития растений, что способствует росту корневой системы. Из производимых в Республике Беларусь фосфорных удобрений под картофель рекомендуются аммофос и простой аммонизированный суперфосфат. Хлорсодержащие калийные удобрения на почвах связного гранулометрического состава рекомендуется вносить под картофель осенью под зябь. Формы калийных удобрений – хлористый калий и сульфат калия – по влиянию на урожай практически равноценны. Применение сульфата калия по сравнению с хлористым калием способствует повышению содержания крахмала в клубнях на 0,5 0,6%, однако широкое использование его в сельскохозяйственном производстве ограничивается высокой стоимостью. 231 Т а б л и ц а 8.7. Дозы минеральных удобрений* под картофель на дерновоподзолистых почвах Удобрения, кг/га д.в. Азотные Фосфорные Калийные Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Планируемый урожай (клубни), ц/га 150 – 200 201 – 250 Суглинистые и супесчаные на морене 50 – 70 70 – 80 Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 60 – 80 40 – 60 20 – 40 - 80 – 90 60 – 70 40 – 50 - Менее 80 70 – 90 90 – 100 81 – 140 50 – 70 70 – 80 141 – 200 40 – 60 60 – 70 201 – 300 20 – 30 30 – 40 301 – 400 Супесчаные на песках и песчаные 55 – 75 75 – 90 251 – 300 301 – 400 80 – 90 90 – 120 90 – 110 70 – 80 50 – 70 - 110 – 140 80 – 110 70 – 80 10 – 20 - 100 – 120 80 – 90 70 – 80 40 – 50 - 120 – 160 90 – 130 80 – 110 50 – 60 10 – 20 90 – 100 100 – 120 Азотные Фосфорные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 - 300 301 – 400 Калийные Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 301 – 400 55 – 70 35 – 55 20 – 35 - 70 – 80 55 – 65 35 – 45 - 80 – 100 65 – 70 45 – 65 - 100 – 120 70 – 100 65 – 80 10 – 20 - 75 – 100 55 – 75 45 – 65 20 – 35 - 100 – 110 75 – 90 65 – 75 35 – 45 - 110 – 130 90 – 100 75 – 90 45 – 55 - 130 – 175 100 – 145 90 – 120 55 – 65 10 – 20 * На фоне внесения 50-60 т/га органических удобрений Микроудобрения. Из микроэлементов картофель больше всего нуждается в боре и меди. Часть этих элементов растения усваивают из вносимых органических удобрений. Однако даже на фоне органических удобрений на картофеле могут быть эффективными некорневые подкормки бором в дозах 35-40 г/га д. в. и медью 20 – 25 г/га д.в. при высоте кустов 15-20 см. 232 8.6. Удобрение льна-долгунца. Наиболее пригодными для выращивания льна являются дерновоподзолистые легко- и среднесуглинистые почвы на моренных и лессовидных суглинках, которые занимают около 25% пашни. Кроме этого для возделывания льна могут использоваться маломощные суглинки, подстилаемые с глубины 0,5 м песком, а также супеси, подстилаемые моренным суглинком, занимающие около 14% пашни республики. Малопригодны для выращивания льна автоморфные супеси и связные пески, подстилаемые песками, а также дерновоподзолистые почвы с признаками временного заболачивания. Лен в силу своих биологических особенностей (относительно неглубокое расположение основной массы корней, слабая их усвояющая способность в отношении питательных веществ, сравнительно короткий период их потребления и т. д.) предъявляет повышенные требования к легкоусвояемым видам удобрений. При урожае волокна 10 ц/га и соответствующем количестве побочной продукции растения льна выносят из почвы 58 кг азота, 23 кг фосфора, 73 кг калия, 35-40 кг кальция, 20-25 кг магния и ряд других элементов. Оптимальные дозы минеральных удобрений под лен приводятся в табл.8.8 Т а б л и ц а 8.8. Дозы минеральных удобрений под лён на дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных на морене почвах Удобрения, кг/га д.в. Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Азотные Планируемый урожай (волокно), ц/га 3–5 5–7 7–9 9 – 11 15 – 20 20 – 25 25 – 30 30 – 35 Фосфорные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 50 – 70 40 – 60 30 – 50 20 – 30 - 70 – 90 60 – 80 50 – 70 30 – 50 10 – 15 90 – 100 80 – 90 70 – 80 50 – 60 10 – 15 100 – 120 90 – 100 80 – 90 60 – 70 15 – 20 Калийные Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 301 – 400 60 – 90 50 – 80 40 – 70 30 – 50 - 90 – 110 80 – 100 70 – 90 50 – 70 - 110 – 130 100 – 120 90 – 110 70 – 90 30 – 40 130 – 150 120 – 140 110 – 130 90 – 110 40 – 50 233 По хорошо удобренным предшественникам, а также при посеве льна после зернобобовых и многолетних бобовых трав азот можно не вносить или его доза не должна превышать 10-15 кг/га д. в. На почвах менее плодородных, а также при возделывании льна после зерновых доза азота может быть увеличена до 30-40 кг/га д. в. При этом следует помнить, что избыток азота приводит к полеганию посевов льна, в результате чего возможно снижение урожая волокна и ухудшение его качества. Азот под лен лучше всего вносить в форме комплексных удобрений. Лучшей формой удобрений под лен является комплексное NPK – удобрение с соотношением 5:16:35. В этом случае за один прием вносятся все три элемента в нужном соотношении. Минеральные удобрения вносятся весной под предпосевную культивацию. При дозах фосфора и калия в пределах 10-20 кг/га д. в. рекомендуется их рядковое внесение. На почвах с рН в КСI более 6, 0, а также на вновь произвесткованных полях дозу калийных удобрений следует увеличить на 20%. Лен плохо растет на почвах с рН в КСI более 6,0, так как в них нарушается соотношение между кальцием и калием и другими элементами, возникает дефицит целого ряда микроэлементов (бора, цинка и др.), в результате чего на растениях льна развиваются различные виды хлороза, в том числе и кальциевый. В севооборотах со льном не следует известковать почвы, имеющие рН в КСI 5,6 и более. При возделывании льна важно грамотно использовать не только макроудобрения, но и микроэлементы. Особенно чувствителен лен к недостатку в почвах бора и цинка, который проявляется чаще всего на почвах с рН в КСI более 6,0. Потребность в микроудобрениях определяется исходя из содержания микроэлементов в почве и рекомендуемых доз внесения. В Республике Беларусь при возделывании льна на почвах I-II групп обеспеченности рекомендуются некорневые обработки посевов микроудобрениями. Для некорневой подкормки льна из микроэлементов применяют борную кислоту в дозе 0, 3-0, 5 кг/га и сульфат цинка в дозе 0, 5-0, 8 кг/га. Некорневую обработку льна микроэлементами рекомендуется проводить в фазе елочки. 8.7. Удобрение сахарной свеклы Сахарная свекла – культура, требовательная к почвенным условиям. Лучшими для ее возделывания являются дерновые, дерновокарбонатные с мощным перегнойным горизонтом, дерново234 подзолистые суглинистые и супесчаные почвы, подстилаемые моренными суглинками. Наиболее благоприятная реакция почвенного раствора для сахарной свеклы – рН 6,5-7, 5. Питательные элементы сахарная свекла усваивает на протяжении всего вегетационного периода. В начале роста она поглощает относительно небольшое количество азота, фосфора и калия, однако в этот период сахарная свекла очень чувствительна к недостатку фосфора, поэтому внесение 10-20 кг/га Р2О5 в рядки при посеве создает благоприятный пищевой режим в первые 15-20 дней после всходов. В период интенсивного роста листьев свекла потребляет много азота и калия. Для формирования корнеплодов растениям требуется умеренное азотное и усиленное фосфорное и калийное питание. Это время (июльавгуст) максимального поступления элементов питания. Сахарная свекла отзывчива на органические удобрения. Она имеет продолжительный период вегетации и хорошо использует питательные вещества. По данным полевых опытов, обобщенных Белорусским НИИ почвоведения и агрохимии, окупаемость 1 т органических удобрений составляет 125 кг, 1 кг минеральных удобрений (NPK) – 31 кг корнеплодов. Для свеклы лучше использовать подстилочный навоз или торфонавозные компосты весенне-летней заготовки после 4 – 5месячного хранения в уплотненных буртах в дозах 60 т/га. Т а б л и ц а 8.9. Дозы минеральных удобрений* под сахарную свеклу на дерново-подзолистых, суглинистых и супесчаных на морене почвах Удобрения, кг/га д.в. Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Азотные Фосфорные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 Планируемый урожай (корнеплоды), ц/га 200 – 300 301 – 400 401 – 500 501 – 600 60 – 90 90 – 110 110 – 130 130 – 150 70 – 110 60 – 90 50 – 80 30 – 50 - 110 – 130 90 – 110 80 – 90 50 – 60 10 – 20 130 – 150 110 – 130 90 – 110 60 – 70 10 – 20 150 – 180 130 – 150 110 – 130 70 – 80 20 – 25 150 – 170 130 – 150 100 – 130 70 – 100 10 – 15 170 – 200 150 – 170 130 – 150 100 – 120 15 – 20 Калийные Менее 80 80 – 120 120 – 150 81 – 140 70 – 100 100 – 130 141 – 200 50 – 80 80 – 100 201 – 300 40 – 60 60 – 80 301 – 400 *На фоне внесения 60 т/га органических удобрений. 235 Важным условием эффективного использования минеральных удобрений является дифференцированное их внесение с учетом планируемого урожая и уровня почвенного плодородия (табл. 8.9). Наиболее эффективные из минеральных удобрений – азотные. Каждый килограмм азота способствует увеличению урожая корнеплодов на 50-60 кг. Однако с целью улучшения качества корнеплодов максимальные дозы азотных удобрений не должны превышать 130-140 кг/га. Избыточное азотное питание приводит к накоплению аммиачного азота в корнеплодах и снижению чистоты клеточного сока, что в результате уменьшает выход сахара. Повышенные дозы азотных удобрений рекомендуется вносить дробно - 90-100 кг/га в основное внесение и 3040 кг/га в подкормку после прорывки под первое междурядное рыхление. Сахарная свекла относится к культурам, чувствительным к недостатку бора. При недостатке бора развивается гниль сердечка, снижается сахаристость, уменьшается урожай. Лучшим способом внесения бора является некорневая подкормка борной кислотой (500 г/га) в фазе 3-4 настоящих листьев. 8.8. Удобрение гречихи Гречиха относится к культурам, требовательным к наличию в почвах достаточного количества усвояемых питательных веществ. С одной тонной зерна и соответствующим количеством соломы она выносит 37, 5 кг азота, 19, 8 кг – фосфора и 48, 2 кг калия. За период до фазы цветения гречиха поглощает около 60% азота и калия и 40% фосфора от общей потребности. Фосфор в большей мере используется во второй половине вегетации. Оптимальные дозы минеральных удобрений в зависимости от содержания в почвах фосфора и калия и уровня планируемых урожаев приводятся в табл. 8.10. Дозы азотных удобрений для средне- и позднеспелых сортов гречихи, возделываемых после зерновых предшественников, не должны превышать 65-70 кг/га, для скороспелых сортов дозы азота можно увеличивать на 15-20 кг/га д. в. Формы азотных удобрений – КАС, карбамид, сульфат аммония – оказывают практически одинаковое влияние на урожай. Хлористый калий под гречиху на легкосуглинистых и супесчаных на морене почвах рекомендуется вносить с осени. За осенний и весенний периоды хлор из удобрения практически полно236 стью вымывается и не оказывает отрицательного влияния на урожай гречихи. Положительные результаты на урожай и качество гречихи оказывает бесхлорное фосфорно-калийное удобрение «Калифос» марки 12-23, выпускаемое на Гомельском химическом заводе. Из микроэлементов под гречиху эффективно применение бора в дозе 50 г/га д.в. в фазе бутонизации. Т а б л и ц а 8.10. Дозы минеральных удобрений под гречиху на дерновоподзолистых почвах Удобрения, кг/га д. в. Азотные Фосфорные Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Планируемый урожай (зерно), ц/га 10, 1-13, 0 13, 1-16, 0 16, 1-19, 0 Суглинистые и супесчаные на морене 40 – 45 55 – 60 60 – 65 100 – 110 80 – 90 70 – 80 40 – 50 10 – 20 Менее 80 60 – 90 90 – 110 110 – 130 81 – 140 50 – 70 70 – 90 90 – 100 141 – 200 40 – 60 60 – 80 80 – 90 201 – 300 20 – 30 30 – 40 40 – 50 301 – 400 10 – 15 10 – 15 10 – 20 Супесчаные на песках и песчаные 45 – 60 60 – 65 65 – 70 130 – 150 100 – 110 90 – 100 50 – 60 15 – 20 Фосфорные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 35 – 55 25 – 45 20 – 35 10 – 20 - 55 – 70 45 – 65 35 – 55 20 – 25 - 70 – 90 65 – 70 55 – 65 25 – 35 10 – 20 90 – 100 70 – 80 65 – 70 35 – 45 10 – 20 Калийные Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 301 – 400 65 – 100 55 – 75 45 – 65 20 – 35 10 – 15 100 – 120 75 – 100 65 – 90 35 – 45 10 – 15 120 – 145 100 – 110 90 – 100 45 – 55 10 – 20 145 – 165 110 – 120 100 – 110 55 – 65 15 – 20 Азотные 40 – 60 30 – 50 30 – 40 10 – 20 - 237 60 – 80 50 – 70 40 – 60 20 – 30 - 65 – 70 80 – 100 70 – 80 60 – 70 30 – 40 10 – 20 Калийные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 19, 1-24, 0 70 – 75 8.9. Удобрение озимого и ярового рапса Озимый и яровой рапс характеризуются примерно одинаковым выносом элементов питания с 1 т зерна и соответствующим количеством соломы, они выносят 55-58 кг азота, 29-30 кг фосфора и 26-30 кг калия. Т а б л и ц а 8.11. Дозы минеральных удобрений под озимый рапс на дерновоподзолистых почвах Удобрения, кг/га д. в. Азотные Фосфорные Калийные Азотные Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Планируемый урожай (семена), ц/га 14, 1-18, 0 18, 1 –22, 0 22, 1-30, 0 Суглинистые и супесчаные на морене 60 – 90 90 – 110 110 – 160 Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 60 – 80 50 – 70 50 – 60 30 – 40 10 – 20 80 – 100 70 – 90 60 – 80 40 – 50 20 – 30 30, 1-35, 0 160 – 180 100 – 120 90 – 100 80 – 90 50 – 60 30 – 40 120 – 130 100 – 110 90 – 100 60 – 70 30 – 40 Менее 80 80 – 110 110 – 130 130 – 50 81 – 140 70 – 90 90 – 110 110 – 120 141 – 200 60 – 80 80 – 100 100 – 110 201 – 300 40 – 50 50 – 60 60 – 70 301 – 400 10 – 20 20 – 30 30 – 40 Супесчаные на песках и песчаные 60 – 80 80 – 95 95 – 120 150 – 170 120 – 130 110 – 120 70 – 80 35 – 40 - Фосфорные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 55 – 65 45 – 55 30 – 40 25 – 35 10 – 20 70 – 85 60 – 70 40 – 45 35 – 40 20 – 25 85 – 100 70 – 75 45 – 50 40 – 45 20 – 25 - Калийные Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 301 – 400 85 – 105 60 – 75 50 – 60 30 – 35 20 – 25 105 – 120 75 – 90 60 – 70 35 – 45 25 – 30 120 –130 90 – 100 70 – 80 45 – 60 30 – 35 - Озимый рапс характеризуется несколько повышенным потреблением элементов питания по сравнению с яровым. Так, чтобы получить урожайность 25-30 ц/га зерна, оптимальные дозы удобрений под ози238 мый рапс на почвах с содержанием фосфора и калия 140-200 мг/кг должны составить - N140Р90К110. Лучшим азотным удобрением под озимый и яровой рапс является сульфат аммония, так как эти культуры положительно реагируют на внесение серы. Потребность в сере при урожайности 25 ц/га составляет в среднем 25-30 кг/га. Под озимый и яровой рапс целесообразно дробное внесение азотных удобрений. Под озимый рапс рекомендуется применение N80-90 в ранневесеннюю Т а б л и ц а 8.12. Дозы минеральных удобрений под яровой рапс на дерновоподзолистых почвах Удобрения, кг/га д. в. Азотные Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Планируемый урожай (семена), ц/га 14, 1-18, 0 18, 1-22, 0 22, 1-30, 0 Суглинистые и супесчаные на морене 50 – 70 70 – 90 90 - 140 30, 1-35, 0 140 - 160 Фосфорные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 50 – 70 40 – 60 40 – 50 20 – 30 10 – 20 70 – 90 60 – 80 50 – 70 30 – 40 10 – 20 90 – 110 80 – 90 70 – 80 40 – 50 20 – 30 110 – 120 90 – 100 80 – 90 50 – 60 20 – 30 Калийные Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 301 – 400 70 – 100 60 – 80 50 – 70 30 – 40 10 – 20 100 – 120 80 – 100 70 – 90 40 – 50 10 – 20 120 – 140 100 – 110 90 – 100 50 – 60 20 – 30 140 – 160 110 – 120 100 – 110 60 – 70 20 – 30 90 – 110 - Азотные Супесчаные на песках и песчаные 60 – 75 75 – 90 Фосфорные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 50 – 65 40 – 50 30 – 35 20 – 25 10 – 20 65 – 70 50 – 55 35 – 40 25 – 35 10 – 20 70 – 80 55 – 65 40 – 50 35 – 45 15 – 25 - Калийные Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 301 – 400 90 – 110 70 – 85 60 – 70 30 – 35 20 – 25 110 – 125 85 – 100 70 – 85 35 – 40 25 – 30 125 – 140 100 – 120 85 – 100 40 – 45 30 – 35 - 239 подкормку и N40-50 в фазе растягивания растений. Под яровой рапс нужно 80-100 кг азота вносить до посева и 30-60 кг/га д. в. в подкормку в фазе растягивания растений. Фосфорные и калийные удобрения вносятся в расчетных дозах под предпосевную культивацию. Оптимальные дозы минеральных удобрений под озимый и яровой рапс с учетом уровня планируемых урожаев и содержания элементов питания в почвах приведены в табл. 8.11, 8.12. В отличие от дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных на морене почвах на супесчаных и песчаных почвах не следует планировать урожай рапса выще 30,0 ц/га. Обязательным приемом при возделывании рапса является применение некорневых подкормок борными микроудобрениями в дозе 4050 г/га в фазе бутонизации. 8.10. Удобрение кукурузы на силос Кукуруза является одной из культур, наиболее требовательных к условиям произрастания и минеральному питанию. Лучшими для нее являются легко-, среднесуглинистые и супесчаные, подстилаемые мореной почвы. Непригодны для возделывания кукурузы глинистые и переувлажненные почвы. С 1 т зеленой массы кукуруза выносит 3,3 кг азота, 1,2 – фосфора, 4,2 кг калия. Кукуруза хорошо отзывается на применение органических и минеральных удобрений. Под нее рекомендуется вносить 50-60 т/га органических удобрений. Лучший срок внесения – осенью под вспашку. Под кукурузу можно применять жидкий бесподстилочный навоз в дозах по азоту до 200 кг/га, или 75% от суммарной потребности в азоте. Оптимальные дозы минеральных удобрений в зависимости от содержания фосфора и калия в почвах и уровня планируемых урожаев приводятся в табл. 8.13. При использовании высоких доз азотных удобрений (более 120 кг/га д. в.) целесообразно внесение их части (20-30 к/га д. в.) в более поздний срок – в подкормку при первой междурядной обработке. Для основного внесения азота под кукурузу рекомендуются карбамид или КАС, для подкормки – аммиачная селитра или карбамид при условии заделки его в почву. Фосфорные и калийные удобрения на глинистых и суглинистых почвах можно вносить осенью под вспашку, на супесчаных на морене – весной под предпосевную культивацию. Обязательным услови240 ем должно быть внесение 10-15 кг/га д. в. фосфора в рядки при посеве. Из микроудобрений под кукурузу рекомендуется применение цинка в дозе 70-100 г/га д. в. в фазе 3-4 листьев. Т а б л и ц а 8.13 Дозы минеральных удобрений* под кукурузу на силос на дерново-подзолистых почвах Удобрения, кг/га д. в. Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Планируемый урожай (зеленая масса), ц/га 200 – 300 301 – 400 401 – 500 Суглинистые и супесчаные на морене 60 – 70 70 – 90 90 – 110 Менее 100 60 – 80 80 – 100 100 – 120 101 – 150 50 – 60 60 – 80 80 – 90 151 – 200 40 – 50 50 – 70 70 – 80 201 – 300 30 – 40 30 – 40 40 – 50 301 – 400 10 – 20 Калийные Менее 80 100 – 120 120 – 140 140 – 160 81 – 140 70 – 90 90 – 110 110 – 130 141 – 200 50 – 60 50 – 80 80 – 110 201 – 300 40 – 50 50 – 60 60 – 70 301 – 400 30 – 50 Супесчаные на песках и песчаные Азотные 60 – 90 90 – 120 120 – 140 Фосфорные Менее 100 55 – 70 70 – 90 90 – 110 101 – 150 35 – 55 55 – 70 70 – 80 151 – 200 25 – 45 45 – 65 65 – 70 201 – 300 10 – 25 25 – 35 35 – 45 301 – 400 10 – 20 Калийные Менее 80 65 – 130 130 – 175 175 – 220 81 – 140 55 – 75 100 – 120 120 – 145 141 – 200 30 – 55 55 – 90 90 – 120 201 – 300 20 – 45 301 – 400 * На фоне 50 – 60 т/га органических удобрений. Азотные Фосфорные 501 – 600 110 – 130 120 – 140 90 – 110 80 – 100 50 – 60 10 – 20 160 – 180 140 – 160 130 – 140 80 – 100 30 – 50 140 – 150 110 – 125 80 – 100 70 – 90 45 – 55 10 – 20 220 – 240 145 – 175 120 – 145 45 – 65 - 8.11. Удобрение однолетних трав Бобово-злаковые смеси (вико-овес, горохо-овес, люпин-овес и др.) хорошо отзываются на внесение минеральных удобрений. Средний вынос элементов питания с 1 т зеленой массы составляет: азота – 4, 5, фосфора –1, 3, калия – 4, 3 кг. Оптимальные дозы минеральных удоб- 241 рений на планируемый урожай однолетних бобово-злаковых смесей приводятся в табл.8.14. Как показывают результаты наших исследований, оптимальная доза азотных удобрений под бобово-злаковые смеси составляет 70-80 кг/га д. в. Поскольку они являются хорошим предшественником под озимые зерновые культуры, то под них рекомендуется внесение органических удобрений в дозах 30-40 т/га. Райграс однолетний с 1 т зеленой массы выносит 3, 9 кг азота, 1,7кг фосфора, 9,2 кг калия. Оптимальная доза азотных удобрений под эту культуру составляет 100-110 кг/га д. в. (табл.8.15). Вносить азотные, фосфорные и калийные удобрения в расчетных дозах рекомендуется весной под предпосевную обработку почвы. Та б л и ц а 8.14. Дозы минеральных удобрений под однолетние бобовозлаковые травы на дерново-подзолистых почвах Удобрения, кг/га д.в. Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Планируемый урожай (зелёная масса), ц/га 301 – 400 401 – 500 Суглинистые и супесчаные на морене 30 – 50 50 – 70 70 – 80 Менее 100 30 – 50 50 – 70 70 – 90 101 – 150 20 – 40 40 – 60 60 – 80 151 – 200 20 – 30 30 – 50 50 – 70 201 – 300 10 – 20 20 – 30 30 – 40 301 – 400 Менее 80 70 – 110 110 – 150 150 – 180 81 – 140 50 – 90 90 – 130 130 – 160 141 – 200 40 – 80 80 – 110 110 – 140 201 – 300 30 – 50 50 – 70 70 – 90 301 – 400 20 – 30 30 – 40 Супесчаные на песках и песчаные 35 – 55 55 – 75 75 – 90 80 – 90 90 – 110 80 – 100 70 – 80 40 – 50 10 – 20 180 – 220 160 – 190 140 – 170 90 – 110 40 – 50 Фосфорные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 25 – 45 30 – 35 20 – 25 10 – 20 - 45 – 65 35 – 55 25 – 45 20 – 25 - 65 – 80 55 – 70 45 – 65 25 – 35 - 80 – 100 70 – 90 65 – 70 35 – 45 10 – 20 Калийные Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 301 – 400 75 – 120 55 – 100 45 – 90 35 – 55 - 120 – 165 100 – 145 90 – 120 55 – 75 20 – 35 165 – 200 145 – 175 120 – 155 75 – 100 35 – 45 200 – 240 175 – 210 155 – 185 100 – 120 45 – 55 Азотные Фосфорные Калийные Азотные 100 – 200 242 201 – 300 90 – 100 Т а б л и ц а 8. 15. Дозы минеральных удобрений под однолетние злаковые* травы на дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах на морене Удобрения, кг/га д.в. Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Азотные Фосфорные Калийные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 301 – 400 *Райграс однолетний . Планируемый урожай (зеленая масса), ц/га 131 – 180 181 – 250 251 – 350 351 – 400 70 – 90 90 – 100 100 – 110 110 – 120 45 – 60 35 – 50 25 – 40 10 – 20 - 60 – 75 50 – 65 40 – 55 30 – 40 - 75 – 90 65 – 80 55 – 70 40 – 50 - 90 – 110 80 – 100 70 – 90 50 – 60 10 – 20 90 – 120 70 – 100 60 – 90 40 – 60 - 120 – 160 100 – 140 90 – 120 60 – 80 30 – 40 160 – 200 140 – 170 120 – 150 80 – 100 40 – 50 200 – 230 170 – 200 150 – 180 100 – 120 50 – 60 8.12. Удобрение многолетних трав Многолетние травы (бобовые и злаковые) эффективнее возделывать в чистом виде. Это позволяет более рационально использовать минеральные азотные удобрения и потенциал симбиотической азотфиксации. Многолетние бобовые травы (клевер), как правило, высевают под покров озимой ржи, ячменя или однолетних трав. В этом случае доза азота под покровную культуру не должна превышать 60 кг/га д.в. Удобрять посевы клевера фосфором и калием следует весной после перезимовки (1-й год пользования) в начале возобновления вегетации в дозах, приведенных в табл. 8.16. На семенных участках клеверов целесообразно провести некорневую подкормку в фазе бутонизации бором (150 – 200 г/га борной кислоты) и молибденом (30 – 180 г/га молибдата аммония). При бессменном возделывании люцерны и галеги восточной подкормку фосфором и калием следует проводить ежегодно в начале возобновления вегетации растений. 243 На посевах многолетних злаковых трав требуется полное минеральное удобрение (табл. 8.17), при двуукосном использовании травостоев азотные удобрения вносят весной в начале возобновления вегетации и после первого укоса. Под второй укос вносят 30-40 кг/га д. в. азота. Фосфорные и калийные удобрения вносятся весной в начале возобновления вегетации растений. Такая же система применения минеральных удобрений рекомендуется и на смешанных посевах бобово-злаковых трав ( табл.8.18), однако в этом случае дозы азотных удобрений при внесении в два приема не должны превышать 90 кг/га д. в. Та б л и ц а 8.16. Дозы минеральных удобрений под многолетние бобовые* травы на дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных на морене почвах Удобрения, кг/га д. в. Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Планируемый урожай (сено), ц/га 30 – 40 41 – 60 Менее 100 50 – 80 80 – 100 101 – 150 45 – 60 60 – 70 151 – 200 40 – 50 50 – 60 201 – 300 30 – 40 40 – 50 301 – 400 Калийные Менее 80 100 – 120 120 – 150 81 – 140 90 – 110 110 – 140 141 – 200 80 – 100 100 – 130 201 – 300 50 – 80 80 – 120 301 – 400 30 – 40 * Клевер красный, люцерна, галега восточная (козлятник), Азотные Фосфорные 61 – 80 100 – 120 70 – 100 60 – 90 50 – 60 20 – 30 150 – 170 140 – 160 130 – 150 120 – 140 40 – 50 81 – 100 120 – 140 100 – 120 90 – 100 60 – 70 30 – 40 170 – 200 160 – 190 150 – 170 140 – 160 50 – 60 Т а б л и ц а 8.17. Дозы минеральных удобрений под многолетние злаковые* травы на дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных на морене почвах Удобрения, кг/га д. в. Азотные Фосфорные Калийные Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Планируемый урожай (сено), ц/га 30 – 40 41 – 60 61 – 80 81 – 100 Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 Менее 80 81 – 140 141 – 200 70 – 90 50 – 80 45 – 60 40 – 50 30 – 40 100 – 120 90 – 110 80 – 100 90 – 110 80 – 100 60 – 70 50 – 60 40 – 50 120 – 150 110 – 140 100 – 130 110 – 130 100 – 120 70 – 100 60 – 90 50 – 60 20 – 30 150 – 170 140 – 160 130 – 150 130 – 150 120 – 140 100 – 120 90 – 100 60 – 70 30 – 40 170 – 200 160 – 190 150 – 170 244 201 – 300 50 – 80 80 – 120 120 – 140 140 – 160 301 – 400 30 – 40 40 – 50 50 – 60 * Тимофеевка луговая, ежа сборная, овсяница луговая. Та б л и ц а 8.18. Дозы минеральных удобрений под многолетние бобовозлаковые травы на дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных на морене почвах Удобрения, кг/га д. в. Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Азотные Планируемый урожай (сено), ц/га 30 – 40 41 – 60 61 – 80 81 – 100 40 – 50 50 – 60 60 – 70 70 – 90 Фосфорные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 50 – 80 45 – 60 40 – 50 30 – 40 - 80 – 100 60 – 70 50 – 60 40 – 50 - 100 – 120 70 – 100 60 – 90 50 – 60 20 – 30 120 – 140 100 – 120 90 – 100 60 – 70 30 – 40 Калийные Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 301 – 400 100 – 120 90 – 110 80 – 100 50 – 80 - 120 – 150 110 – 140 100 – 130 80 – 120 30 – 40 150 – 170 140 – 160 130 – 150 120 – 140 40 – 50 170 – 200 160 –190 150 – 170 140 – 160 50 – 60 8.13. Удобрение кормовых корнеплодов Кормовая свекла выносит с 1 т корнеплодов и соответствующим количеством ботвы 3,5 кг азота, 1,1кг фосфора и 7,9 кг калия. Для получения высоких урожаев корнеплодов на уровне 700-800 ц/га под кормовую свеклу необходимо внести 80-90 т/га органических удобрений. Лучшим сроком внесения является осень. Весенняя перепашка зяби, связанная с необходимостью запашки навоза весной, увеличивает засоренность посевов, не обеспечивает разложения органического вещества, что соответственно снижает уровень урожайности. Минеральные удобрения вносятся в дозах, рассчитанных в зависимости от содержания элементов питания в почвах и уровня планируемых урожаев (табл. 8.19). Азотные удобрения под кормовую свеклу в дозах более 110-120 кг/га д. в. применяются дробно в два приема: под предпосевную обработку почвы – 100-120 кг/га и в подкормку под первую междурядную обработку - 40-60 кг/га. Максимальная доза азотных удобрений 245 не должна превышать 180 кг/га д. в., так как более высокие дозы приводят к избыточному накоплению нитратов (выше ПДК - 800 мг/кг сырого веса) в корнеплодах. Фосфорные и калийные удобрения можно применять как осенью под вспашку, так и весной под предпосевную культивацию. Особенностью этой культуры на супесчаных и песчаных на песках почвах является то, что азотные и калийные удобрения необходимо вносить только весной под предпосевную культивацию, фосфорные можно применять осенью под вспашку, оставляя 15-20 кг/га д.в. удобрений для внесения в рядки при посеве. Т а б л и ц а 8.19. Дозы минеральных удобрений *под кормовую свеклу на дерново-подзолистых почвах Удобрения, кг/га д. в. Азотные Фосфорные Содержание Р2О5 и К2О, мг/кг почвы Планируемый урожай (корнеплоды), ц/га 501 – 700 701 – 900 Суглинистые и супесчаные на морене 40 – 60 60 – 110 110 – 160 160 – 180 Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 200 – 300 50 – 70 30 – 50 20 – 40 10 – 30 - 301 – 500 70 – 120 50 – 90 40 – 80 30 – 50 - 120 – 160 90 – 120 80 – 110 50 – 70 10 – 20 160 – 200 120 – 160 110 – 140 70 – 90 20 – 30 Калийные Менее 80 50 – 100 100 – 200 81 – 140 40 – 80 80 – 160 141 – 200 20 – 60 60 – 120 201 – 300 20 – 50 301 – 400 Супесчаные на песках и песчаные 200 – 270 160 – 220 120 – 160 50 – 80 - 270 – 340 220 – 290 160 – 200 80 – 110 - Азотные 45 – 65 65 – 120 120 – 170 170 – 180 Фосфорные Менее 100 101 – 150 151 – 200 201 – 300 301 – 400 45 – 65 25 – 45 20 – 35 10 – 25 - 65 – 110 45 – 80 35 – 70 25 – 45 - 110 – 145 80 – 110 70 – 100 45 – 65 10 – 20 145 – 180 110 – 145 100 – 125 65 – 80 20 – 25 Калийные Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 55 – 110 45 – 90 20 – 65 - 110 – 220 90 – 175 65 – 130 20 – 55 220 – 300 175 – 240 130 – 175 55 – 90 300 – 375 240 – 320 175 – 220 90 – 120 246 301 – 400 * На фоне внесения 80-90 т/га органических удобрений. - - Обязательным приемом в системе удобрения кормовой свеклы должна быть некорневая подкормка борной кислотой (180-200 г/га) в фазе 3-4 настоящих листьев. 8.14. Удобрение овощных культур Овощные культуры по сравнению с полевыми являются более требовательными к внешним условиям (температуре, влаге, питанию) и дают хорошие урожаи лишь на окультуренных дерново-подзолистых, пойменных и торфяно-болотных почвах низинного типа. Корневая система у овощных культур располагается в пахотном слое. Учитывая слабое развитие корневых систем у большинства овощных культур, их следует располагать на плодородных, хорошо аэрируемых почвах с содержанием гумуса 2,5 - 4%, подвижного фосфора – не менее 150 - 200 мг/кг, а обменного калия – 100 - 150 мг/кг почвы. При снижении содержания гумуса до 1,5 - 2,0% потери урожая овощных культур составляют 12 - 27%, а при содержании гумуса менее 1,5 % возделывание овощей становится нерентабельным. По выносу питательных веществ овощные культуры делят на четыре группы: 1) высокого — средние и поздние сорта капусты; 2) среднего — томаты, огурец, лук; 3) низкого — свекла, морковь; 4) очень низкого — редис. Из запасов почвы разные культуры используют от 5 до 10% фосфора и от 30 до 60% калия, а из минеральных удобрений — 50 70% азота, 15 - 30 фосфора и 60 - 80% калия. При оценке пригодности для выращивания овощных культур необходимо учитывать содержание подвижного алюминия в почвах. Оно должно не превышать 3 - 4 мг на 100 г почвы, а для отдельных культур (лук, салат, шпинат, чеснок) — более 1 мг. Уровень грунтовых вод весной должен быть не выше 60 см и не выше 70 - 80 см в период вегетации. На торфяно-болотных почвах — не ближе 120 - 130 см. Чтобы улучшить плодородие почв с низким содержанием гумуса, необходимо систематически вносить органические удобрения: навоз, торфонавозный компост — по 60 - 80 т/га в начале окультуривания и по 20 - 40 т/га при достижении хорошего уровня плодородия почвы. Вносить органические удобрения необходимо под вспашку или перекопку. Глубина вспашки или перекопки должна быть не менее 25 30 см. Выращивать овощи на таких почвах нужно на грядках и гребнях. 247 Большинство овощных культур чувствительно к высокой концентрации почвенного раствора. Самые чувствительные к концентрации солей — лук, чеснок, морковь и огурец, более выносливые – свекла, капуста, томаты. Под лук и чеснок лучше вносить хорошо разложившийся навоз, минеральные удобрения, и в небольших дозах сочетать с органическими. Столовая свекла, томаты, морковь хорошо реагируют только на минеральные удобрения, и для них органические удобрения можно вносить под предшественник. Разные овощные культуры обладают неодинаковой способностью усвоения питательных элементов из почвы. Особенности культур усваивать питательные элементы из почвы обусловлены их биологией: строением корневой системы, длинной вегетационного периода и т.д. Капуста отличается быстрыми темпами поглощения питательных элементов; лук, морковь, столовая свекла — медленными; томаты занимают промежуточное положение. Большинство овощных культур предпочитает слабокислую или нейтральную реакцию почвы (рН 6,0 - 7,0). На кислых почвах могут расти щавель, томат, редька, репа, плохо переносят кислотность капуста, свекла, огурцы, бобы, сельдерей, лук, а салат, фасоль, шпинат и чеснок — только на нейтральных. Почвы с повышенной кислотностью необходимо известковать. Хорошо отзываются на непосредственное внесение извести капуста белокочанная, столовая свекла. По последействию извести лучше удаются лук, морковь, огурец, салат. Основное количество органических и фосфорно-калийных удобрений вносят под осеннюю вспашку почвы, а азотные — весной. Для мелкосемянных и ранних культур возможно рядковое внесение удобрений при посеве (табл.8.20). На этот прием отзывчивы редис, шпинат, салат, укроп, морковь и столовая свекла ( на пучковую продукцию). Под морковь и репчатый лук вносится только фосфор (гранулированный суперфосфат), а под столовую свеклу, огурцы, томаты, белокочанную капусту — полное минеральное удобрение. При рядковом внесении, во избежание отрицательного влияния на растения, удобрения должны располагаться в 2 - 3 см от семян. При механизированной посадке рассады удобрения вносят с водой ( концентрация раствора до 0,2%). Если удобрения не внесены в основную заправку, растения подкармливают азотными, а при необходимости и полными удобрениями при междурядной обработке (табл.8.20). Первую подкормку проводят 248 через 30 - 35 дней после посева (при появлении третьего настоящего листочка) или через 10 - 15 дней после посадки рассады, вторую — в период интенсивного роста растений. Удобрения вносят культиватором - растениепитателем: при первой подкормке на расстояние 6 - 8 см от растений на глубину 5 - 8 см, при второй – в середину междурядий на глубину 10 - 12 см. Т а б л и ц а 8.20. Дозы внесения удобрений в рядки и для подкормки овощных культур, кг/га Культура Капуста белокочанная: ранняя среднепоздняя Морковь Столовая свекла Огурцы Томаты Лук репчатый В рядки при посеве (посадке) N Р2О5 К2О 14 15 10 10 10 - 20 15 10 10 10 10 10 10 15 10 10 10 - Первая подкормка Вторая подкормка N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О 20 30 15 20 20 15 15 20 10 15 20 20 15 30 30 20 30 20 15 20 40 20 15 30 20 - 60 60 40 30 30 Одна из проблем экологически чистого овощеводства — повышенное накопление нитратов в овощах. Накопление в овощах нитратного азота в сверхнормативных количествах происходит вследствие внесения высоких доз азотных удобрений, несоблюдения соотношения элементов питания, нарушения сроков их применения и технологий выращивания. Овощные растения усваивают только 50 - 60% вносимого азота. Дробное внесение азотных удобрений, применение органических удобрений приводят к более равномерному обеспечению растений усвояемым азотом и меньшему накоплению нитратов в овощах. Это важнейший агротехнический прием улучшения биологического качества продукции овощных культур. Определяющим фактором является соотношение аммонийного и нитратного азота. При нитратном питании растений вероятность накопления нитратов больше, чем при аммонийном. Содержание нитратов в продукции зависит от степени сбалансированности азота другими макро- и микроэлементами, погодных условий, а также биологических особенностей растений и сроков уборки.С учетом этого экспериментальным путем определены допустимые дозы 249 азотных удобрений, при которых накопление нитратов в овощной продукции не превысит предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных Минздравом Беларуси (табл.8.21) (Система ведения сельского хозяйства Республики Беларусь. Минск, 1996). Т а б л и ц а 8.21. Дозы минеральных удобрений под овощные культуры на дерново-подзолистых почвах, кг/га д.в. Культура N Р2О5 К 2О Огурцы 60 – 90 60 – 100 60 – 120 Капуста поздняя** 90 – 120 90 120 Столовая свекла*, ранняя капуста 90 90 -120 Цветная капуста**, морковь 60 – 90* 90 120 Томаты 60 – 90 90 – 120 60 – 120 Редис*, салат*, укроп*, лук на перо*, кабачки** 60 60 90 * Разрешается по последействию навоза или вносить не более 40 т/га перегноя. ** При внесении 60 т/га органических удобрений. При производстве овощей для детского питания участки следует готовить за несколько лет, вносить заранее органические удобрения, применять высокую агротехнику, в год выращивания овощных культур вносить только перепревшие органическия удобрения, если это необходимо, не вносить минеральных удобрений. Удобрение белокочанной капусты. Белокочанная капуста одна из основных овощных культур. У нее стержневой корень, уходит в глубь до 0,5 м. Хорошо растет на почвах со слабокислой или нейтральной реакцией среды (рН 6,5 - 7,2). На кислых почвах поражается килой. Дозы извести в севооборотах с капустой увеличивают на 30%. На каждые 100 ц основной продукции потребляет в среднем 31 кг азота, 12 кг фосфора и 40 кг калия. Максимум питательных веществ потребляет при формировании кочана. Капуста очень хорошо отзывается на органические удобрения. Она отличается исключительно высокой требовательностью к азоту и его интенсивным потреблением вплоть до уборки урожая. Дозы удобрений под капусту в зависимости от обеспеченности почвы питательными элементами и высоты планируемого урожая приведены в табл. 8.21. Навоз и фосфорно-калийные удобрения под капусту вносят осенью или весной под вспашку, азотные – незадолго до высадки рассады. Предельная доза азота 120 кг/га. Местное внесение при посадке по 15 кг/га д.в. сложных удобрений (нитроаммофоска, нитрофоска и др.) увеличивает урожайность на 50 ц/га. Одну - две подкормки капусты 250 проводят главным образом азотно-калийными удобрениями перед формированием кочана при планировании высоких урожаев средне- и позднеспелых сортов (табл.8.20). При возделывании капусты на известкованных почвах проявляется потребность в боре. Его вносят в основное удобрение ( 1 кг на 1 га). Под капусту применяют сульфат аммония, мочевину, аммиачную селитру, двойной суперфосфат, хлористый калий, аммофос и другие формы однокомпонентных и сложных удобрений. Она хорошо отзывается, как и другие культуры семейства капустных, на серосодержащие удобрения и в связи с этим лучшей формой азотных удобрений для нее является сульфат аммония. Удобрения моркови столовой. При благоприятных условиях урожайность моркови может достигать 600 - 700 ц/га. Такая урожайность не может быть обеспечена за счет естественного плодородия почвы, поэтому под морковь необходимо вносить удобрения. Оптимальная реакция для столовой моркови рН 6,0 - 6,5. В отличие от столовой свеклы, морковь не переносит избытка кальция, поэтому известкование под нее проводят под предшественник. На 100 ц продукции морковь в среднем выносит 23 кг азота, 10 кг фосфора и 38 кг калия, т.е. является калиелюбивой культурой. Морковь отрицательно реагирует на высокие концентрации почвенного раствора. Она очень хорошо использует последействие органических и минеральных удобрений и не требует непосредственного внесения больших доз минеральных удобрений. В табл. 8.21 приведены дозы удобрений под морковь. Нельзя непосредственно перед посевом моркови вносить свежий навоз, так как это вызывает ветвление корнеплодов, снижает их лежкость в период зимнего хранения. В то же время она отзывчива на внесение перепревшего навоза (30 т/га). Предельная доза азота под морковь — 90 кг (на торфяниках — 30 - 60 кг). Она положительно реагирует на натрий, поэтому лучшей формой калийных удобрений для нее является калийная соль. Система удобрения моркови складывается из основного внесения, припосевного, а при необходимости подкормки минеральными удобрениями – через две-три недели после всходов (табл.8.20). Удобрение столовой свеклы. Столовая свекла по сравнению с морковью отличается более высоким выносом питательных элементов и под нее применяют более высокие дозы удобрений, особенно азот- 251 ных (табл.8.21). На 100 ц продукции столовая свекла выносит 27 кг азота, 15 кг фосфора и 43 кг калия. Оптимальная реакция почвы для столовой свеклы близка к нейтральной (рН 6,2 - 7.5). Дозы известковых удобрений в севооборотах со столовой свеклой увеличивают на 30%. Столовая свекла калиелюбивая культура, требовательная к бору. При недостатке бора (особенно после известкования) она снижает урожайность и может заболеть сердцевиной или серой гнилью. Недостаток бора устраняется внесением 1,0 кг/га бора. Органические удобрения под столовую свеклу следует вносить с осени или под предшествующую культуру. Непосредственное внесение слабоперепревшего навоза под нее оказывает отрицательное влияние на качество корнеплодов. Дозы удобрений под свеклу приведены в табл. 8.21 Система удобрения столовой свеклы состоит из основного и припосевного внесения. На посевах столовой свеклы можно проводить подкормки. Срок проведения первой подкормки свеклы — при появлении 1 - 2 настоящих листочков, второй — в начале формирования корнеплодов (табл.8.20). Во избежание отрицательного влияния на сохранность корнеплодов и избыточного накопления нитратов дозы азота под столовую свеклу должны не превышать 90 кг/га ( на торфяно-болотных почвах — 30 - 60 кг). Столовая свекла хорошо отзывается на внесение хлоридов калия и особенно калийных удобрений, содержащих натрий, в частности калийную соль. Удобрение огурца. Эта культура очень требовательна к плодородию почвы, что связано с коротким вегетационным периодом, слаборазвитой корневой системой и более низкими по сравнению с другими овощными культурами коэффициентами использования питательных элементов из удобрений. Из этого следует, что огурцы следует размещать на высокогумусных почвах и обязательно вносить при их возделывании органические удобрения. Огурцы чувствительны к кислой реакции почвы (оптимальный интервал рН 6,5 - 7,0). Известкование лучше проводить под предшественник, а под огурцы — небольшими дозами ( 1 - 2 т/га). На каждые 100 ц плодов огурцы выносят 29 кг азота, 19 кг фосфора и 44 кг калия. Максимальное потребление питательных элементов приходится на период плодообразования. 252 Огурцы очень отзывчивы на повышенные дозы органических удобрений. Навоз улучшает тепловой режим, усиливает микробиологическую активность почвы, является источником макро- и микроэлементов, повышает снабжение растений углекислотой, которая хорошо усваивается его стелющимися листьями. Предельно допустимая доза органических удобрений 120 т/га. Сочетание применения органических и минеральных удобрений способствует повышению урожайности огурца и улучшению плодородия почвы. Огурцы не переносят высокой концентрации почвенного раствора, поэтому система удобрения включает основное внесение, припосевное и подкормки (табл.8.20). Первую подкормку проводят спустя 15 - 20 дней после посадки, вторую — в начале цветения. Огурцы склонны к накоплению нитратов, поэтому предельно допустимая доза азота для них — 90 кг/га. Удобрение томатов. Томаты высаживают в грунт рассадой. Корневая система у томатов мочковатая, хорошо развитая, проникает в глубь почвы на 100 - 120 см. В расчете на 100 ц плодов ранние сорта томатов потребляют 20 35 кг азота, 7 - 9 фосфора и 40 - 50 калия, среднеспелые — 30 - 40, 8 12 и 50 - 60 кг соответственно. Таким образом, томаты по сравнению с другими культурами потребляют относительно мало питательных элементов. Томат хорошо растет на окультуренных слабокислых почвах (рН 5,6 - 5,7). В связи с коротким периодом вегетации в Беларуси возникают трудности при использовании азотных удобрений под эту культуру. Это связано с тем, что усиление азотного питания приводит к развитию вегетативной массы и затягиванию на 15 - 20 дней периода созревания плодов, что в Нечерноземной зоне недопустимо. Сильному развитию вегетативной массы способствует и внесение под томат навоза, поэтому непосредственно под эту культуру слаборазложившейся навоз использовать не рекомендуется. Применяют только перегной или перепревший навоз в дозе 25 - 30 до 40 т/га. Томат требователен к фосфору, особенно при недостатке тепла. Поэтому под томаты рекомендуется вносить повышенные дозы фосфорных удобрений. Внесение калийных удобрений не всегда способствует повышению урожайности, но оказывает положительное влияние на качество плодов. Система удобрения томатов складывается из основного удобрения, внесения небольших доз минерального удобрения при посеве и подкормки (табл.8.20, 8.21). 253 На почвах с низким содержанием бора томаты хорошо отзываются на внесение борных удобрений, их вносят до посева в дозе 1 кг/га бора или при некорневой подкормке — 500 г борной кислоты на 1 га. Борные удобрения повышают сахаристость плодов и содержание в них витамина С. Удобрение репчатого лука. Особенности культуры лука — слабое развитие корневой системы и неглубокое ее расположение в пахотном слое, а также чувствительность к высокой концентрации почвенного раствора. Эти особенности необходимо учитывать при внесении удобрений. Лук предпочитает окультуренные супесчаные и легкосуглинистые почвы. Хорошие урожаи лук дает на низинных торфяниках, однако избыток азота затягивает созревание луковиц и они плохо хранятся . Для него оптимальной является близкая к нейтральной реакция почвы ( рН 6,0 - 7,0). Лук хорошо отзывается на внесение перепревшего навоза или перегноя ( 30 т/га). Свежий навоз ( 50 - 60 т/га) вызывает сильный рост пера и затягивает созревание луковиц, поэтому его вносят под предшественник. Хорошие результаты дает совместное внесение органических и минеральных удобрений. Для образования 100 ц лука-севка необходимо 53 кг азота, 16 кг фосфора и 40 кг калия; для лука-репки – 20 кг азота, 11 кг фосфора и 29 кг калия. Поступление питательных элементов в первые два месяца жизни идет медленно, период максимального их потребления приходится на фазу формирования луковицы. Луку для образования ароматических веществ нужна сера, поэтому лучше использовать серосодержащие удобрения (сульфат аммония, простой суперфосфат и др.). Репчатый лук чаще выращивают из севка (мелкие луковицы 2 - 3 см в диаметре) и семян (чернушка). На дерново-подзолистых почвах при средней обеспеченности подвижным фосфором и калием по последействию 40 - 60 т/га навоза при планировании урожайности лука в 20 т/га вносят по 90 кг д.в. азотных и калийных удобрений и 70 кг/га фосфорных удобрений. Если планируется получить урожай 30 т/га, дозу азота увеличивают до 90 кг/га. На пойменных почвах в первом случае вносят N80Р60К90, во-втором — N90Р70К90 . Система удобрения репчатого лука складывается из основного, припосевного удобрения и подкормки. При посеве вносят гранулированный суперфосфат в небольших дозах ( 10 - 20 кг/га Р2О5). Подкормки проводят только в первой половине лета (иначе не вызре254 вают луковицы): спустя месяц после посадки севком и через 2 - 2,5 месяца при посеве семенами ( табл.8.20). Особенности применения удобрений в защищенном грунте. При выращивании овощей в защищенном грунте проблема накопления нитратов в продукции обостряется. Производство экологически чистой продукции зависит от условий выращивания, субстрата, использования световой энергии, защиты растений и ряда других причин. Большое значение имеет подбор сортов и гибридов овощных культур, генетически не предрасположенных к накоплению вредных веществ при выращивании. К сортам, обладающим меньшим накоплением нитратов, относятся: у огурца - F1 Стелла, F1 Эстафета и Манул, F1 Родничок; у томатов — F1 Гамаюн, сорт Вежа, у редиса — сорта Ранний красный, Заря, Тепличный, у сельдерея — Яблочный (корневой), петрушки — Сахарная, у салата — сорта Валентина, Верина, Дуа, Московский парниковый, у укропа — Армянский . В условиях защищенного грунта питание овощных культур имеет свои особенности. Тепличные грунты обладают высоким содержанием органического вещества, а объем корнеобитаемой среды ограничен (малообъемная культура). Частые и обильные поливы способствуют вымыванию питательных элементов, а многократные подкормки — накоплению в грунте балластных образований. Все эти особенности требуют создания специальных грунтов с применением песка, опилок, цеолита, лигнина и других компонентов. Т а б л и ц а 8.22. Рекомендуемые уровни содержания элементов питания в тепличных грунтах* Культура Уровни, мл/л грунта N Р К Са Mg Огурец 40 – 60 10 – 15 80 – 180 150 – 200 40 – 60 Томат 40 – 60 10 – 15 120 – 220 200 – 300 60 – 70 Перец 60 – 70 10 – 15 120 – 180 200 – 250 50 – 70 Редис 40 15 – 25 120 – 140 150 – 200 40 – 60 Салат кочанный 20 – 30 15 – 25 50 200 – 300 40 – 50 * Содержание элементов питания в водной вытяжке при соотношении 1 части грунта к 2 частям дистиллированной воды по объему. При выращивании овощных культур в защищенном грунте стоит задача получить в связи с высокими затратами высокий урожай при высоком качестве продукции. В табл. 8.22 приведены рекомендуемые уровни содержания элементов питания в тепличных грунтах, гарантирующих получение хороших урожаев овощных культур при высоком 255 качестве продукции (Системы ведения сельского хозяйства Республики Беларусь, 1996 г.). В основную заправку грунта необходимо давать небольшое количество азотных удобрений, а остальное внести дробными подкормками. Подкормки рекомендуется проводить в первую половину дня и исключить проведение азотных подкормок в день сбора многосборовых овощных культур. При подкормках следует отдавать предпочтение сульфату аммония и мочевине, при использовании которых меньше накапливается нитратов в продукции, чем при внесении нитратных форм азотных удобрений. Эффективно применять также для снижения нитратов в овощах некорневые подкормки растений мочевиной без внесения азота в грунт: в зимнее время концентрация раствора мочевины 0,3, летом — 0,5%. Важным условием для нормального протекания азотного обмена растений является использование микроэлементов. Смесь микроэлементов вносят из расчета (г/м2): железа сернокислого - 2,0, марганца сернокислого - 1,5, цинка сернокислого - 0,9, меди сернокислой - 0,4, буры - 0,2, молибдата натрия - 0,025, кобальта азотнокислого - 0,025, иодата калия- 0,015. Для равномерного рассеивания микроэлементы смешивают с песком в соотношении 1: 1. Микроэлементы вносят один раз за период вегетации. Для снижения накопления нитратов в продукции важно поддерживать оптимальную относительную влажность воздуха. Оптимальная относительная влажность воздуха для огурца 70 - 80%, для томата и зеленных культур – 60 - 75%. Влажность грунта не должна опускаться ниже предельного уровня ( 60% НВ). Большое значение для меньшего накопления нитратов в овощах имеет улучшение условий освещенности (чистая кровля, мульчирование поверхности гряд светоотражающими материалами, соблюдение норм высева и посадки, своевременное формирование растений для обеспечения полной работоспособности растений). Обязательным агротехническим приемом должна быть подкормка СО2. Уровень оптимальных концентраций СО2 не должен превышать 0,15 - 0,18%. Температурный режим в теплицах рекомендуется поддерживать в строго определенных границах для конкретных овощных культур. Повышение температуры воздуха (особенно перегревы в апреле - мае) вызывает значительное увеличение нитратов в продукции. 256 Снижению содержания вредных веществ в овощной продукции способствует совместное внесение минеральных и органических удобрений. 8.15. Удобрение плодовых и ягодных культур Основными плодовыми культурами являются: семечковые (яблоня, груша, айва), косточковые (слива, вишня, алыча, черешня и др.) и ягодные (земляника, смородина, крыжовник, малина и др.). Садоводство — высокоинтенсивная отрасль, требующая значительных капитальных затрат при закладке плантаций и уходе за ними. Поэтому рентабельность садоводства зависит от правильной разработки и применения рациональной системы удобрения. Отличительная особенность плодовых и ягодных культур — их длительное возделывание на одном месте — от 3 до нескольких десятков лет. При соответствующем подборе сортов и хорошем уходе они могут плодоносить ежегодно. Питание многолетних растений имеет специфические особенности, которые необходимо учитывать при применении удобрений. На протяжении одного вегетационного периода плодовые культуры потребляют разное количество питательных элементов. Максимум потребления отмечается дважды: весной (до и во время распускания почек, цветение и образование листового аппарата) и осенью (накопление запасных питательных элементов и второй волны роста корней: конец сентября — начало октября). Весной вначале больше потребляется калия, чем азота, осенью — азота. Фосфор используется на протяжении всей вегетации, первый максимум его потребления приходится на конец мая — начало июня, второй — на август. Косточковые культуры более требовательны к уровню питания, чем семечковые (яблоня и груша). Плодоносящие деревья из основных элементов усваивают больше всего калия, меньше азота и еще меньше фосфора. В среднем для яблони отношение NPK для создания единицы биомассы составляет 1,95 : 1 : 2,53. Отчуждение питательных элементов в плодовых насаждениях происходит при обрезке ветвей, снятии плодов, опадании листьев. Своевременная уборка, умеренное азотное питание при достаточной обеспеченности фосфором и калием способствует закладке плодовых почек и уменьшает периодичность плодоношения. 257 Корневая система у плодовых культур представляет разветвленную сеть крупных и мелких корней, пронизывающих почву во всех направлениях. Вертикальные корни яблони на высокорослых подвоях углубляются в почву на 4 - 8 м, вишни на 2 - 3 м. Диаметр круга, занятого корнями, в 1,5 - 2 раза больше диаметра кроны. Однако плотность корней в пределах проекции кроны в 3 - 4 раза больше, чем за ее пределами. Корни черной смородины залегают преимущественно в верхних (до 60 см) слоях и лишь небольшая часть их уходит на глубину 1,5 м. В почвенном слое до 10 см у смородины находится до половины корней. Черная смородина требовательна к уровню питания. Из трех основных элементов питания она больше потребляет азота, меньше калия и еще меньше фосфора. Однако из всех ягодных культур смородина наиболее отзывчивая на внесение фосфора. Интенсивнее всего азот усваивается, когда растения выходят из состояния покоя и во время распускания почек. Максимальное потребление фосфора и калия приходится на период распускания почек и цветения. У крыжовника основная масса корней залегает неглубоко: на глубине 5 - 40 см. Крыжовник более требователен к уровню калийного питания, чем черная смородина. При выращивании крыжовника на легких почвах может ощущаться недостаток магния, это устраняется внесением доломитовой муки ( на кислых почвах) или других магнийсодержащих удобрений. Крыжовник чувствителен к хлору и под него лучше вносить бесхлорные калийные удобрения. Малина требовательна к плодородию почвы и минеральному питанию. Она имеет мочковатую корневую систему. Основная масса корней у нее залегает в верхних слоях почвы — на глубине 10 - 30 см. Малина отличается высоким выносом питательных элементов, что объясняется образованием множества новых побегов и ежегодным отмиранием не менее половины надземной массы. Она требовательна к уровню фосфорного питания. Наиболее интенсивно фосфор и калий потребляются малиной в период цветения и завязывания ягод, позже усвоение этих элементов заметно снижается, тогда как потребление азота продолжается и после сбора ягод. У земляники основная масса корней располагается в верхних слоях почвы. Корневая система у нее мочковатая, разветвленная с длинными корневыми волосками. В потреблении питательных элементов у земляники выделяются два критических периода: весной, когда проис258 ходит дифференциация и закладка цветочных почек, и осенью, в конце вегетации, когда закладываются рожки, плодовые почки и растут корни. В этот период земляника должна быть хорошо обеспечена питательными элементами и особенно азотом и фосфором. По отношению к кислотности плодовые деревья можно разделить на две группы: слива, вишня, черешня и абрикос, для которых необходима нейтральная реакция (рН 6,5 - 7,0) и яблоня и груша, которые хорошо растут на слабокислых почвах и близких к нейтральным (рН 6,0 - 6,5). Ягодные культуры можно разделить на три группы: не переносящие кислых почв и хорошо отзывающиеся на известкование (черная смородина, оптимум рН 6,0 - 6,5); растения, хорошо растущие на слабокислых почвах (земляника, оптимум рН 5,5 - 6,0); растения, не переносящие избыток кальция и требующие известкования только сильнои среднекислых почв (малина, рН 5,5 - 6,0 и крыжовник, рН 5 - 6). Предпосадочное окультуривание почвы и внесение удобрений при посадке сада. Для закладки садов требуются повышенные участки с выровненным рельефом и низким уровнем грунтовых вод с лессовидными или песчанисто-пылеватыми суглинками мощностью 2 м, подстилаемыми на глубине 0,9 - 1 м водопроницаемым грунтом моренного происхождения во вторичном залегании, а также связные супеси мощные или подстилаемые легким слоистым грунтом и водопроницаемым суглинком. Если почва на глубине 50 - 80 см сменяется песком или несортированной мореной, то она для промышленного сада не пригодна. Сады следует закладывать на окультуренных почвах. На недостаточно окультуренных почвах проводят сплошное и местное окультуривание. Окультуривание почвы предполагает известкование, внесение органических удобрений, посев многолетних трав и сидеральных культур. Прежде всего на участок вносят 80 - 100 т/га органических, 90 100 кг/га фосфорных и 100 - 120 кг/га д.в. калийных удобрений. Дозы извести рассчитывают на пахотный горизонт. Лучше две трети дозы извести запахать, а остальное заделать в верхний слой почвы. Затем участок засевают многолетними бобовыми травами или бобовозлаковыми травосмесями. В год закладки сада зеленую массу последнего укоса запахивают в основную обработку почвы. При ускоренной закладке садов без предварительного окультуривания почвы удобрения вносят только при посадке в траншеи или по- 259 садочные ямы, а почву в междурядьях окультуривают в последующие годы. Ямы под яблони и груши копают шириной 1 - 1,2 м, глубиной 0,6 м, для вишни и сливы - 0,8 и 0,6, для ягодных кустарников — диаметром 50 - 60 см, глубиной 30 - 35 см. Под яблоню и грушу в яму вносят 30 - 40 кг перегноя или компостов, под вишню и сливу — 15 - 25, смородину 8 - 10 и крыжовник – 10 - 12 кг. Слаборазложившийся навоз вносить нельзя, так как он может ухудшить приживаемость саженцев. Если в посадочную яму под яблоню и грушу внести 30 - 40 кг качественных органических удобрений, то минеральные удобрения, особенно на почвах с повышенной и высокой обеспеченностью подвижными формами фосфора и калия, можно не вносить. При средней обеспеченности почв под яблоню и грушу вносят по 40 г д.в. фосфора и калия, при низкой — по 60 г. Дозы фосфорных и калийных удобрений под сливу и вишню, вследствие меньшего размера посадочных ям по сравнению с семечковыми, снижают в два раза. Для ягодных кустарников (смородины, крыжовника) в посадочную яму вносят 20 - 30 г фосфора и 10 - 15 г калия. Дозы дифференцируют в зависимости от содержания этих элементов в почвах. Для засыпки ям используют верхний перегнойный слой почвы, почву подпахотных горизонтов разбрасывают в междурядьях. Органические удобрения равномерно перемешивают со всей почвой, используемой для засыпки ям. Две трети фосфорных и калийных удобрений высыпают на дно ямы и перекапывают, а остальные перемешивают с почвой, которой засыпается нижняя половина ямы. Каждый саженец плодовых культур поливают 20 - 30 л воды, а затем приствольные круги мульчируют торфом, компостом или перегноем. В промышленных садах чаще используется траншейный способ посадки деревьев. Траншеи нарезаются платнажным плугом глубиной 45 -60 см или шириной 40 - 50 см. На 100 м траншеи для семечковых культур вносят на дерново-подзолистых почвах 0,8 -1,2 т органических, 4 - 6 кг фосфорных и 2,0 -2,5 кг калийных. Органические удобрения, как правило, укладывают перед полосой по линии будущей траншеи, а фосфорные и калийные лучше высыпать на дно борозды. После засыпки траншеи бульдозером со специальным приспособлением сажают саженцы и делают лунки для полива. Под смородину, крыжовник и малину органические удобрения вносятся в борозды, нарезанные плугом. Посадку проводят машиной. 260 При траншейном способе подготовки почвы под малину на 100 м траншеи вносят 3 - 5 т органических, 10 кг фосфорных и 20 кг калийных удобрений. Удобрение молодого и плодоносящего сада. В первые 2 - 3 года после закладки сада, пока растения не разрослись, составляют две системы удобрения: одну – для молодых саженцев, а вторую – для картофеля, овощей, которые размещают в междурядьях. Система удобрения междурядных культур должна быть направлена на повышение плодородия почвы. Хорошая посадочная заправка удобрениями гарантирует рост деревьев 2 - 3 года. Если рост замедляется, весной поверхностно под первое рыхление вносят азотные удобрения в дозе 4 - 5 г азота на 1 м2 приствольного круга и заделывают их на глубину 10 - 12 см. До четырехлетнего возраста приствольный круг (диаметр 2,0 - 2,5 м) примерно в два раза шире кроны, а у 4 - 6 летнего дерева ( диаметр 2,5 - 3,0 м) - в полтора раза. Начиная с 3 – 4-го года жизни в молодом саду на почвах повышенного и среднего уровня плодородия в приствольные круги раз в 2 - 3 года вносят навоз или компост из расчета 6 - 8 кг на 1 м2, или 25 - 30 кг на 3 - 4-летнее дерево и 40 - 50 кг на одно 7 - 8-летнее. Средние дозы азотных и калийных удобрений - 9 г, фосфорных — 6 г д.в. на 1 м2. На почвах с низким содержанием подвижных форм фосфора и калия дозы этих удобрений увеличивают в 1,5 раза, а с высоким — уменьшают. Фосфорные и калийные удобрения (суперфосфат, хлористый калий и др.) лучше вносить осенью и заделывать около ствола на глубину 10 - 15 см и на периферии кроны на 18 - 20 см. Если удобрения не вносились осенью, это можно сделать весной. Дробное внесение азотных удобрений (две трети весной в фазе интенсивного роста корней и побегов и одна треть в середине лета) повышает их эффективность. С началом плодоношения увеличивается вынос питательных элементов из сада. Если первые 4 - 5 лет после посадки саженцев в питании всех плодовых культур преобладает азот, то позднее яблони и груши выносят больше калия. Поэтому дозы калия под семечковые увеличивают. В период массового плодоношения междурядные культуры лучше не выращивать. Система содержания почвы в плодоносящем саду может быть паровой, паро-сидеральной и газонной (дерново-перегнойной). В Беларуси чаще используется паровая система. 261 Средние дозы удобрений для плодоносящих садов при паровой системе содержания почвы приведены в табл. 8.23. На почвах с низким содержанием фосфора и калия поправочный коэффициент к средней дозе равен 1,3, с повышенным содержанием — 0,75, высоким - 0,5 и очень высоким - 0,25. Фосфорные и калийные удобрения дают высокий эффект при внесении их в период покоя ( с октября до начала вегетации). В приствольных кругах удобрения лучше заделывать на глубину 10 - 15 см, а в междурядьях — до 20 см. особенно осторожно обрабатывают почву под яблонями на слаборослых подвоях, корневая система которых расположена поверхностно. Наилучшие результаты дает дробное внесение азотных удобрений: 40% от общей дозы рано весной, 30 - после цветения и 30% - осенью. Как показали многочисленные исследования, дозы азота свыше 120 кг/га себя не оправдывают. Лучшим азотным удобрением является мочевина, фосфорным - двойной суперфосфат, аммонизированный суперфосфат, аммофос, из калийных может применяться хлористый калий и другие формы. Очень важно обеспечить плодовое дерево питательными элементами во время второй волны активного роста корней ( конец сентября — начало октября), когда накапливаются резервные питательные вещества, от чего зависит морозоустойчивость, рост и урожайность растений в следующем году. Удобрения, внесенные осенью, используются деревьями до наступления зимы. Поэтому в последнее время рекомендуется вносить примерно 30% дозы азота осенью после уборки урожая. Для оптимизации минерального питания плодовых культур проводят некорневые подкормки макро- и микроэлементами. Обработка раствором мочевины эффективная, когда ожидается очень высокий урожай и закладка цветочных почек из-за нехватки азота находится под угрозой. Опрыскивание проводят спустя 8 - 10 дней после цветения. Для яблони используют 0,4 - 0,5% раствор мочевины, для груши вдвое слабее, сливы - 0,6 - 0,8% и вишни — 0,4 - 0,8%. При слабом поражении яблони розеточностью из-за недостатка цинка эффективны двух-трехкратные некорневые подкормки 0,3 0,5 % раствором сульфата цинка. 262 Т а б л и ц а 8.23. Дозы органических (т/га ) и минеральных (кг/га д.в.) удобрений для плодоносящих садов и ягодников. Удобрения Семечковые Косточковые Смородина Крыжовник начало полное начало полное начало полное начало полное плоплодоплодоплодоплодоплодоплодоплододононоше- ношение ношеношеношеношеношешение ние ние ние ние ние ние Навоз* 15 15 10 15 15 20 15 20 N 80 100 50 90 60 90 60 90 Р2О5 60 90 50 60 80 120 60 90 К 2О 90 120 50 90 60 90 80 120 * Органические удобрения вносят в дозе 40 - 45 т/га раз в три года в плодовых и 30 - 40 т/га раз в два года в ягодных насаждениях. При низком содержании в почве водорастворимого бора (менее 0,1 мг/кг) уменьшается завязывание плодов, появляется опробкование. Это можно устранить некорневыми подкормками 0,05% раствором борной кислоты. Расход раствора 800 л/га. Некорневые подкормки плодовых культур совмещают с обработкой против вредителей и болезней. Удобрение ягодных культур. Землянику возделывают в специальных севооборотах. Это свето- и влаголюбивое растение. Высокие урожаи земляника дает на плодородных хорошо окультуренных почвах, содержащих не менее 150 мг/кг подвижного фосфора и калия. Поэтому перед посадкой проводят глубокую обработку почвы, вносят 70 - 80 т/га полуперепревшего навоза, перегноя или хорошо вызревшего компоста. Их заделывают не позднее 7 - 10 дней до посадки. Посадку земляники можно проводить в течение всего вегетационного периода, но не позднее 20 - 25 августа. Фосфорные и калийные удобрения можно внести в запас на три года вместе с органическими удобрениями, но можно применять и ежегодно. В первом случае средние дозы фосфора и калия по 100 - 120 кг/га, во втором — по 40 - 50 кг/га. При хорошей заправке почвы органическими и минеральными удобрениями на плантациях первого и второго года жизни вносят 30 40 кг/га азота. На второй год после сбора ягод проводят подкормку (N 30Р40К90), на третий и последующий годы рано весной вносят 20 - 40 кг/га азота, а 263 после сбора ягод и скашивания листьев – 40 кг/га фосфора и 40 – 50 кг/га калия. Эффективна в начале роста подкормка раствором микроэлементов и мочевины (по 0,02 % перманганата калия, борной кислоты и молибденовокислого аммония и 0,2% мочевины). Повышает урожай земляники на 15 - 20% и двукратная обработка растений — в начале цветения и во время роста завязи — 0,01 - 0,02 % раствором сернокислого цинка. На хорошо заправленных почвах черная смородина и крыжовник несколько лет не нуждаются в фосфорных и калийных удобрениях и можно ограничится внесением азотных удобрений до распускания почек в дозе 60 кг/га. Средние дозы удобрений на плодоносящих плантациях смородины и крыжовника приведены в табл.8.23. При низкой обеспеченности почвы фосфором и калием средние дозы удобрений увеличивают на 25%, при повышенной — наполовину снижают. В год внесения органических удобрений (их вносят раз в два года) минеральные удобрения не применяют. Малина очень отзывчива на внесение органических и минеральных удобрений. При хорошей предпосадочной заправке почвы в первые два - три года малину можно не удобрять. Только при слабом росте растений в первый и второй год весной их подкармливают азотом 60 кг/га. В дальнейшем в период полного плодоношения вносят 90 кг азота, 60 – 90 кг фосфора и 90 - 120 кг/га калия. Более высокие дозы фосфора и калия применяют на слабообеспеченных почвах, а низкие — с повышенным содержанием этих элементов. Удобрения саженцев в плодовом питомнике. В системе мероприятий, направленных на повышение выхода качественного посадочного материала, важное значение имеет обеспечение растений питательными элементами. Плодовый питомник состоит из отделения маточных насаждений (маточно-подвойный сад, обеспечивающий питомник черенками для прививки подвоев, семенами для выращивания подвоев и маточный участок вегетативно размножаемых подвоев), отделения размножения подвоев (школка сеянцев) и отделения выращивания (формирования) привитых и корнеспособных саженцев. На одном месте выращивать сеянцы и саженцы несколько лет подряд не рекомендуется, поэтому позволяется возвращать растения на прежнее место через несколько лет. 264 Саженцы плодовых культур отличаются высоким выносом питательных элементов и предъявляют повышенные требования к плодородию почвы и ее водно-физическим свойствам. К школке сеянцев почву перед посевом готовят летом, при этом под вспашку на глубину 25 - 30 см с почвоуглубителем вносят 300 т верхового торфа, 30 - 40 т навоза и по 90 кг д.в. калия и фосфора на 1 га. Уход за школкой заключается в систематическом рыхлении почвы, прополках, поливах и защите растений от болезней и вредителей. В фазе 3 - 4 настоящих листьев проводят первую подкормку N 40-50, а в начале интенсивного роста, но не раньше, чем через 15 - 20 дней после первой, — вторую N 40-45. В первое поле питомника при подготовке почвы вносят 80 - 100 т навоза или компоста, 90 кг фосфора и 120 кг калия на 1 га под вспашку. Эту работу проводят не позже, чем за 2 месяца до осенней посадки деревьев. Та б л и ц а 8.24. Система удобрения в маточнике вегетативно размножаемых подвоев яблони, кг на 1 га д.в. Звено системы удобрения Под вспашку 1 раз в 4 года Виды удобрений и элементы питания Навоз, т/га Р2О5 К2О При посадке растений в борозды Подкормка 4-летнего и более старого маточника рано весной Перед первым окучиванием Р2О5 N N Р2О5 К2О Обеспеченность почвы питательными элементами Все уровни Низкая Средняя Высокая Низкая Средняя Высокая Низкая Средняя Высокая Низкая Средняя Высокая Низкая Средняя Высокая Низкая Средняя Высокая Низкая Средняя 265 Подвои среднерослые слаборослые 40 – 45 120 90 60 120 90 60 30 20 10 60 75 90 35 – 40 105 75 45 105 75 45 25 15 5 45 60 75 30 45 60 45 30 15 45 30 15 30 45 30 15 30 15 Высокая 15 - Весной перед первой междурядной обработкой подвои подкармливают азотными удобрениями (45 - 50 кг д.в.). Через месяц подкормку повторяют. На третьем поле питомника, где выращивают однолетки, рано весной проводят первую подкормку азотными удобрениями (N 30 - 45), а при достижении окулянтами высоты 15 - 20 см, т.е. в начале их интенсивного роста, - вторую в той же дозе, что и первую. На четвертом поле отделения формирования питомника, где выращивают двухлетки, удобрения вносят по мере необходимости. Если почва была хорошо заправлена фосфорными и калийными удобрениями, то ограничиваются внесением азотных удобрений в первую половину вегетационного периода ( с конца мая до середины июля). Дозы и сроки внесения удобрений в маточнике вегетативно размножаемых подвоев приведены в табл. 8.24. 8.16. Особенности применения удобрений на торфяно-болотных почвах Удобрение многолетних трав. Около 70% торфяных почв, используемых в сельскохозяйственном производстве, занято многолетними травами и луговыми угодьями. От их продуктивности во многом зависит эффективность использования торфяных земель в целом. Главным же фактором, определяющим высоту продуктивности трав при благоприятном водном режиме, являются условия питания. Оптимальные дозы удобрений в зависимости от планируемой продуктивности и содержания в почвах подвижных форм фосфора и калия приводятся в табл. 8.25. При расчете доз удобрений под многолетние травы принимается во внимание, что внесение азотных удобрений является обязательным агроприемом под злаковые травостои. При оптимальном фосфорном и калийном питании за счет удобрений формируется урожай до 65-70 ц/га сухого вещества. Окупаемость 1 кг азота удобрений составляет 20-28 кг сухого вещества. В год залужения азотные удобрения не вносят. В остальные годы они вносятся дробно под каждый укос или стравливание. Первая весенняя подкормка осуществляется в начале активной вегетации трав, после окончания внутрипочвенного стока влаги. Наиболее эффективны для проведения поверхностных подкормок такие формы азотных удобрений, как КАС, аммиачная селитра и суль266 фат аммония. Эффективность карбамида снижается из-за газообразных потерь азота. Т а б л и ц а 8.25. Дозы минеральных удобрений под многолетние злаковые травы на торфяно-болотных почвах Удобрения, кг/га д.в. Содержание Р2О5, мг/кг почвы Планируемый урожай (сено), ц/га 41 – 60 61 – 80 81 – 100 Азотные* Фосфорные 50 – 60 Менее 200 30 – 40 201 – 300 30 – 40 301 – 500 20 – 30 501 – 800 20 – 30 Более 800 10 – 20 Калийные Менее 200 140 – 210 201 – 400 130 – 200 401 – 600 120 – 180 601 – 1000 100 – 160 Более 1000 60 – 90 * Азот вносится со второго года жизни злаковых травостоев. 60 – 70 40 – 50 40 – 50 30 – 40 30 – 40 10 – 20 210 – 270 200 – 260 180 – 240 160 – 210 90 – 120 70 – 90 50 – 60 50 – 60 40 – 50 40 – 50 10 – 20 270 – 300 260 – 280 240 – 260 210 – 230 120 – 150 При использовании КАС следует иметь в виду, что первая весенняя подкормка может проводиться без его разбавления, но летом при температурах выше 16-18оС необходимо разбавление исходного раствора КАС в соотношении 1:2. При наличии бобово-злаковых травостоев, в составе которых наряду со злаковыми присутствуют клевер розовый и клевер луговой, подкормки азотными удобрениями проводить не рекомендуется. Исключение составляют холодные весны, когда медленно идут процессы образования минерального азота. Фосфорные удобрения в год посева рассчитываются на планируемый урожай и вносятся при подготовке почвы, не исключается внесение фосфора в запас. В последующие годы эффективно ежегодное внесение фосфорных удобрений в один прием ранней весной или поздней осенью. В связи с тем, что фосфор малоподвижен и при поверхностном внесении аккумулируется в верхнем 0-5 см слое, после 23 лет использования травостоев следует проводить корректировку доз фосфорных удобрений, основываясь на содержании его в почве. Многолетние травы выносят с урожаем 10 ц сухого вещества, 30 кг и более калия. С учетом природной бедности торфяных почв этим элементом, высокой его подвижности и большого выноса с урожаем продуктивность многолетних трав на торфяно-болотных почвах и ка267 чество травяных кормов, получаемых с них, во многом зависят от оптимизации калийного питания растений. Миграция калия по почвенному профилю связана с водным режимом торфяного массива. Глубокое осушение и резкие колебания уровня грунтовых вод в течение вегетационного сезона способствуют вымыванию за пределы корнеобитаемого слоя от 20 до 40 кг/га калия в год. Следует учитывать, что известкование вызывает увеличение адсорбции калия торфяной почвой и снижает непроизводительные потери его в результате миграции. Многолетние исследования показали, что при возделывании многолетних трав добиться положительного баланса калия невозможно. Это связано с тем, что при повышении доз свыше 300 кг/га д.в. отмечается резкое повышение (свыше ПДК) калия в травах, происходит существенный сдвиг соотношения в кормах двухвалентных и одновалентных катионов, что в результате заметно ухудшает качественные показатели их. Кроме того, повышение доз свыше названного уровня увеличивает непроизводительные потери калия. Поэтому при возделывании многолетних трав необходимо предусматривать мероприятия, направленные на уменьшение потерь и эффективное использование калийных удобрений. Это, во-первых, внесение калийных удобрений в составе полного минерального удобрения на фоне достаточной обеспеченности фосфором и азотом. Результаты научных исследований показывают, что использование азотно-калийного или азотнофосфорного удобрения без третьего компонента приводит к снижению окупаемости удобрений. Продуктивность по сравнению с внесением полного удобрения уменьшается на 40-60%. Во-вторых, дробное внесение в течение летнего сезона за 2-3 приема, которое обеспечивает более равномерное распределение калийного питания под укосы и предотвращает избыточное его накопление в травах. Первая подкормка калием проводится вместе с азотной в начале активной вегетации трав при прекращении внутрипочвенного стока влаги, последующие – после укосов. Установлена высокая эффективность минеральных удобрений при внесении под многолетние травы и сенокосные угодья на торфяных почвах. Коэффициент окупаемости энергетических затрат на внесение удобрений достигает 3-5 единиц. На торфяных почвах ощущается недостаток меди, особенно ее подвижных форм, поэтому хорошие результаты дает внесение медных удобрений (10-20% прибавки урожая). Медные удобрения применяют- 268 ся в виде некорневых подкормок в дозах 110-120 г/га сернокислой меди. Удобрение зерновых культур. Я р о в ы е з е р н о в ы е к у л ь т у р ы . При отрегулированном водном режиме, когда УГВ не поднимается выше 0,5 м от поверхности почвы, под зерновые культуры ранних сроков сева полная подготовка почвы к посеву осуществляется осенью. Удобрения вносятся в период предпосевной культивации и заделываются на глубину 12-15 см. Осенняя подготовка почвы позволяет более качественно провести подготовку, заделать удобрения и провести сев в оптимальные сроки. Период вегетации яровых зерновых культур короче, нежели у озимых. Он составляет у ячменя 70-110, овса – 80-115 дней. У них менее развита корневая система, они слабее кустятся. Эти особенности определяют требования полноценного питания на протяжении всей вегетации. Наибольшую потребность в азоте яровые зерновые культуры ощущают от начала кущения до выхода в трубку – за это время поглощается около 40% азота от общего количества. В фосфорном питании критическим периодом является начало роста. Фосфор способствует росту корневой системы, формированию колоса, созреванию растений. Внесение фосфорных удобрений необходимо, поскольку без их применения снижается отдача от азотно-калийных удобрений. Что касается калия, то больше всего он потребляется яровыми зерновыми в первые периоды роста. Дозы фосфорных и калийных удобрений под планируемый урожай определяются исходя из величины урожая, обеспеченности почвы этими элементами (табл.8.26). В основу расчета их положен принцип, согласно которому при содержании в почве до 500 мг/кг фосфора и 600 мг калия удобрения вносятся в расчете на вынос с урожаем и дополнительно в расчете на небольшое повышение содержания этих элементов в почве; при содержании 500-800 мг/кг фосфора и 600-1000 мг калия – на уровне выноса; при 800-1200 мг/кг фосфора и 1000-1300 калия удобрения вносятся только в рядки; при избыточном содержании фосфора и калия, соответственно превышающем 1200 и 1300 мг/кг почвы, удобрения не вносятся, а формирование урожаев идет за счет почвенных запасов этих элементов. Приведенные уровни применения фосфорных и калийных удобрений дают возможность обеспечить планируемую продуктивность и способствуют поддержанию достигнутого уровня плодородия почв. 269 Фосфорные и калийные удобрения лучше вносить с осени под предпосевную обработку почвы. Обязательным приемом должно быть внесение фосфорных удобрений в рядки в количестве 10-20 кг/га д.в. По данным научных исследований, дозы азота под зерновые культуры составляют от 30 до 60 кг/га действующего вещества. Внесение азотных удобрений под яровые зерновые осуществляется в один прием весной под предпосевную культивацию. Необходимость в более высоких дозах азотных удобрений возникает обычно на торфяно- и торфянисто-глеевых почвах, на почвах с минерализованным торфяным слоем. Т а б л и ц а 8.26. Дозы минеральных удобрений под яровые зерновые культуры на торфяно-болотных почвах Удобрения, кг/га д.в. Азотные Фосфорные Калийные Содержание Р2О5, мг/кг почвы Менее 200 201 – 300 301 – 500 501 – 800 Более 800 Менее 200 201 – 400 401 – 600 601 – 1000 Более 1000 Планируемый урожай, ц/га 31 – 40 41 – 50 25 – 35 30 – 60 60 – 80 80 – 100 50 – 70 70 – 80 40 – 60 60 – 70 20 – 30 30 – 40 10 – 20 10 – 20 100 – 120 120 – 140 80 – 100 100 – 110 70 – 90 90 – 100 40 – 50 50 – 60 20 – 40 30 – 50 51 – 60 30 – 60 100 – 110 70 – 90 70 – 90 40 – 50 10 – 20 140 – 160 110 – 120 100 – 110 60 – 70 40 – 60 Продуктивность зерновых культур на торфяных почвах зависит от обеспеченности медью, которая повышает устойчивость зерновых к заболеваниям, повышает урожай и качество зерна. Лучший способ внесения медных удобрений- некорневые подкормки в фазе конец кущения – начало трубкования в дозе 75-100 г CuSO4 х 5Н2О на гектар. Некорневые подкормки можно совмещать с химической прополкой посевов. О з и м ы е з е р н о в ы е к у л ь т у р ы. Размещение озимых зерновых культур на торфяных почвах возможно только при тщательно отрегулированном водном режиме. Растения озимых культур имеют более длительный срок вегетации по сравнению с яровыми. Азот ими потребляется от начала вегетации до молочно-восковой спелости. В ранний период развития требуется умеренное азотное питание. Поэтому внесение с осени на торфяных 270 почвах азота исключается. Весной в начале активной вегетации и прекращении внутрипочвенного стока при слабом развитии растений проводят подкормку азотными удобрениями (30-60 кг/га д.в.). Обязательным приемом при возделывании озимых зерновых культур является применение фосфорных и калийных удобрений, так как они необходимы для формирования урожаев, а также для создания благоприятного соотношения между азотом, фосфором и калием в торфяных почвах. Фосфор энергично используется растениями в первые 4 -5 недель роста, и его потребление продолжается до восковой спелости зерна. Достаточная обеспеченность фосфором – залог успешной перезимовки растений. Калий поглощается до фазы колошение – цветение. Особенно важно его наличие с осени, что определяет успешную перезимовку, хорошее кущение и формирование прочного стебля. Дозы фосфорных и калийных удобрений определяются так же, как и для яровых зерновых культур (табл.8.27). Вносятся они до посева под основную обработку почвы. Весенние подкормки фосфорными и калийными удобрениями нецелесообразны в связи с низкой эффективностью этого агроприема. Т а б л и ц а 8.27. Дозы минеральных удобрений под озимые зерновые культуры на торфяно-болотных почвах Удобрения, кг/га д.в. Азотные Фосфорные Калийные Содержание Р2О5, мг/кг почвы Менее 200 201 – 300 301 – 500 501 – 800 Более 800 Менее 200 201 – 400 401 – 600 601 – 1000 Более 1000 Планируемый урожай, ц/га 31 – 40 41 – 50 25 – 35 70 – 90 60 – 80 50 – 70 20 – 30 10 – 20 90 – 110 70 – 90 60 – 80 40 – 50 20 – 40 30 – 60 90 – 110 80 – 90 70 – 80 30 – 40 10 – 20 110 – 130 90 – 110 80 – 90 50 – 60 30 – 50 51 – 60 30 – 60 110 – 120 90 – 100 80 – 90 40 – 50 10 – 20 130 – 150 110 – 130 90 – 110 60 – 70 40 – 60 Как и на яровых зерновых культурах, на озимых эффективно применение меди в виде некорневых подкормок. Формы азотных удобрений, рекомендуемые для внесения под зерновые культуры в основное внесение: КАС, при внесении которой достигается более точная дозировка и высокая равномерность; аммиач271 ная селитра, сульфат аммония, мочевина. Сульфат аммония рекомендуется для использования под озимую рожь. Использование для подкормок КАС гарантирует хорошие результаты. При весенних подкормках этим удобрением в начале вегетации озимых, когда температура воздуха не превышает 10оС, разбавление водой не требуется; в условиях более высокой температуры воздуха во избежание ожогов рекомендуется разбавление КАС водой в соотношении 1:2. Высокоэффективно применение для весенних подкормок аммиачной селитры. Различные формы фосфорных удобрений (простой и двойной суперфосфат, аммофос, аммофосфат) оказывают практически одинаковое действие на урожайность и качество зерновых культур. Удобрение пропашных культур. В структуре посевных площадей на низинных торфяных почвах с мощностью торфяного горизонта более 1 м допускается возделывание пропашных культур (картофель, корнеплоды) до 10%. Урожаи получают высокие, однако наблюдается их нестабильность из-за высокой вероятности заморозков в поздне весенний, а иногда и в летний период. Принципы применения фосфорных и калийных удобрений аналогичны их использованию под зерновые культуры. При благоприятном фосфорном и калийном питательном режиме рекомендуется внесение в основную заправку 30-90 кг/га азотных удобрений (табл.8.28). Та б л и ц а 8.28. Дозы минеральных удобрений под картофель и кормовые корнеплоды на торфяно-болотных почвах Удобрения, кг/га д.в. Азотные Фосфорные Калийные Содержание Р2О5, мг/кг почвы Планируемый урожай, ц/га 300 – 500 501 – 700 30 – 50 60 – 80 60 – 80 50 – 60 40 – 50 10 – 20 110 – 220 90 – 180 70 – 130 25 – 60 20 – 40 Менее 200 201 – 300 301 – 500 501 – 800 Более 800 Менее 200 201 – 400 401 – 600 601 – 1000 Более 1000 50 – 70 80 – 100 80 – 100 60 – 70 50 – 60 10 – 20 220 – 300 180 – 240 130 – 180 60 – 90 30 – 50 701 – 900 70 – 90 100 – 120 100 – 120 70 – 80 60 – 70 10 – 20 300 – 350 240 – 300 180 – 220 90 – 120 40 – 70 От недостатка бора на торфяно-болотных почвах чаще всего страдают кормовые корнеплоды. Под эту культуру рекомендуется исполь272 зование борных удобрений в виде внекорневых подкормок или обработки семенного материала. При использовании микроудобрений необходимо учитывать обеспеченность ими почвы, уровень питания микроэлементами, планируемую урожайность. При обеспеченности микроэлементами в пределах первой и второй групп проводится подкормка или обработка семенного материала, при обеспеченности по третьей группе использование микроэлементов исключается. При разработке систем и доз удобрения для сельскохозяйственных культур, возделываемых на осушенных торфяных почвах, где наблюдаются сработка торфяного слоя, высокая степень минерализации с понижением содержания органического вещества до 15% и ниже, следует придерживаться принципов расчета доз удобрений для аналогичных культур, принятых на минеральных почвах. 8.17. Применение удобрений на почвах, загрязненных радионуклидами Источниками радиоактивного загрязнения природной среды и сельскохозяйственных угодий в мирное время являются аварии на ядерных реакторах, а также утечки радиоактивных отходов при нарушении нормальных процессов их хранения. Т а б л и ц а 8.29. Загрязнение цезием-137 пахотных земель и земель, используемых под постоянные культуры, тыс. га Республика, область Республика Беларусь Брестская Витебская Гомельская Гродненская Минская Могилевская Площадь пахотных земель и земель под пост. культур. 5200,5 711,6 1003,8 757,6 748,5 1095,6 883,4 В том числе площадь загрязненных земель с плотностью загБолее рязнения 1 – 5 5 – 15 15 – 40 40 более Ки/км2 2 1 Ки/км 833,4 551,2 232,1 49,4 0,7 38,3 36,1 2,1 0,1 0,2 0,2 460,8 288,5 142,6 29,0 0,7 37,0 36,8 0,2 41,0 40,8 0,2 256,1 148,8 87 20,3 - По оценке специалистов, в результате катарстрофы на 4-м блоке Чернобыльской АЭС было выброшено не менее 180 млн. Ки радиоак273 тивных веществ, две трети которых выпало на Беларусь, и радиоактивному загрязнению подверглось 4,8 млн. га, или 23% территории республики, в т.ч. более 1,6 млн га сельхозугодий загрязнено цезием 137. Из землепользования было исключено 265,4 тыс. га сельхозугодий. Радиоактивными веществами загрязнено 1685 тыс. га лесов Беларуси. Радиоактивное загрязнение после аварии на Чернобыльской АЭС распространилось на все области, но наиболее сильно пострадали Гомельская и Могилевская (табл.8.29 ). У более двух третей изотопов, выброшенных из реактора на ЧАЭС, период полураспада менее одного дня, в связи с этим они в настоящее время не представляют опасности. С течением времени в смеси продуктов деления начинают преобладать долгоживущие радионуклиды. Наибольшую опасность представляют стронций-90 и цезий -137. У стронция период полураспада 28 лет, а у цезия - 30 лет. Радиоактивные изотопы стронция и цезия являются химическими аналогами кальция и калия. Стронций и цезий отличаются высокой биологической подвижностью и при наличии в почве поступают в растения. Наблюдается прямая зависимость между их содержанием в почве и поступлением в растения. По последним данным агрохимической службы, в республике загрязнено радиоцезием плотностью более 1 Ки/км2 833, 4 тыс. га пашни (табл.8.29). Около 0.7 тыс. га пахотных земель имеют плотность загрязнения цезием-137 более 40 Ки/км2. Кроме того, имеются пахотные земли в количестве 49,4 тыс. га с плотностью загрязнения 15 - 40 Ки/км2, на которых для большинства культур необходимо проведение специальных мероприятий. Загрязнение сельхозугодий радиоцезием в разрезе областей Беларуси приведено в табл.8.29 (И.М. Богдевич и др. 2000 г.). Значительное количество площади загрязнено также долгоживущим радионуклидом стронцием-90 (около 0,5 млн. га) с плотностью более 0,3 Ки/км2, в том числе 20 тыс. га - с плотностью более 3 Ки/км2. 8.17.1. Поведение радионуклидов в почвах и поступление их в растения Основные площади земель, загрязненных стронцием-90, распространены в Гомельской и Могилевской областях. Проведенные исследования показали, что 80 - 90% долгоживущих радионуклидов сосредоточено в активной зоне расположения основ274 ной массы корней сельскохозяйственных культур, и они будут доступны растениям в обозримо длительной перспективе. Установлена возможность вторичного загрязнения в результате процессов ветровой и водной эрозии почв. Для организации правильного ведения сельскохозяйственного производства большое значение имеет не только плотность загрязнения, но и формы нахождения радионуклидов в почвах, размеры их подвижности и доступности. Долгоживущие радионуклиды цезий - 137 и стронций - 90 по-разному сорбируются почвами. Стронций-90 в основном закрепляется в почве по типу ионного обмена, а цезий-137 более прочно фиксируется твердой фазой почвы по типу необменной формы в кристаллических решетках почвенных минералов. Исследованиями установлено, что наиболее доступен растениям стронций-90, обменные формы которого для большинства автоморфных почв составляют 65-90% и более. Доля фиксируемых форм стронция-90 невелика и имеет тенденцию к снижению. Повышенной подвижностью стронция-90 отличаются кислые дерново-подзолистые глеевые песчаные почвы. Высокогумусированные глеевые, перегнойно-глеевые, дерново-глеевые и торфяно-болотные почвы связывают радиостронций достаточно прочно. Несмотря на то, что обменные формы составляют около 80%, десорбция их происходит очень медленно, что свидетельствует о нахождении стронция-90 в прочносвязанной потенциально доступной форме. Чем выше содержание гумуса в почве, тем прочнее связаны в почве микроколичества радиостронция. Поэтому известкование загрязненных почв и внесение высоких доз органических удобрений являются одним из основных мероприятий, снижающих поступление радиостронция в растения. За послеаварийный период количество прочносвязанного цезия-137 в основных типах почв республики увеличилось в 2,0 - 2,5 раза и колеблется в пределах 50 - 70% от общего содержания. Гранулометрический состав почвы влияет на прочность закрепления микроколичеств радионуклидов. Тяжелыми почвами поглощенные радионуклиды, особенно цезий-137, сильнее закрепляются, чем легкими. С уменьшением размера фракций почвы прочность закрепления ими стронция-90 и цезия-137 повышается. Наиболее прочно радионуклиды закрепляются илистой фракцией. Поведение стронция-90 и цезия-137 в системе почва – растения различно. Стронция-90 поступает в растения из почвы в большинстве случаев примерно в 10 раз больше, чем цезия-137. Только на дерново275 подзолистых почвах легкого гранулометрического состава и торфяноболотных почвах поступление радиоцезия в растения выше, чем стронция-90. Уровень плодородия почвы оказывает сильное влияние на поступление радионуклидов в растения. Установлено, что с увеличением содержания гумуса в супесчаной почве от 1 - 1,5 до 2,1 - 3.0 поступление цезия-137 в многолетние злаковые травы снижалось в 1,3 раза, а стронция-90 — в 1, 2 раза. При увеличении содержания в почве подвижного калия с 50 - 90 мг/кг почвы до 141-200 переход цезия-137 и стронция-90 в многолетние злаковые травы снижался в 1,8 раза. На поступление радионуклидов большое влияние оказывает гранулометрический состав. При переходе от песчаных к суглинистым почвам переход радиоцезия в растения многолетних трав снижается в 1,4 раза, зернобобовых культур – в 2 раза, озимой ржи, ячменя и овса в 3 раза. Еще ощутимие влияние степени увлажнения почв. Переход радиоцезия в многолетние травы повышается в 10 - 27 раз на дерновоглеевых и дерново-подзолисто-глеевых почвах по сравнению с автоморфными разновидностями этих почв. Продолжительность вегетационного периода, видовые и сортовые особенности сельскохозяйственных культур в минеральном питании и другие биологические особенности растений оказывают большое влияние на накопление радионуклидов в растениеводческой продукции. В частности установлено, что различия в накоплении цезия-137 у разных видов растений в расчете на сухое вещество могут достигать до 20 - 180 раз, а стронция-90 — до 30 раз. Озимые зерновые культуры (рожь, пшеница), как правило, накапливают в 2 - 2,5 раза меньше стронция-90 и цезия-137, чем яровые ( пшеница, овес, ячмень). Поэтому расширение посевных площадей под озимые культуры и сокращение под яровые в известной мере могут снизить уровень загрязнения в целом. Позднеспелые сорта обычно накапливают в 1,5 - 2 раза меньше радионуклидов, чем ранние. Бобовые культуры отличаются повышенным накоплением стронция-90. В расчете на сухое вещество из овощных культур больше всего стронция-90 накапливается в корнеплодах столовой свеклы и моркови и меньше всего в плодах томатов и клубнях картофеля, что в известной мере связано с концентрацией кальция в этих частях урожая. Сортовые различия в накоплении цезия-137 и стронция-90 могут составлять 1,5 - 3 раза. Меньше накапливают радионуклидов поздние сорта. 276 Исследования показали, что скорость миграции радионуклидов цезия и стронция незначительная и ожидать в ближайшее время “самоочищения” загрязненных почв нет оснований. Отсюда следует, что нахождение радионуклидов в верхнем слое почвы в доступных для растений формах представляет главную опасность в отношении загрязнения продукции растениеводства. В настоящее время главной задачей земледелия на загрязненных территориях является получение продукции с содержанием радионуклидов в безопасных для здоровья человека количествах. Предельные уровни содержания радионуклидов в растениеводческой продукции приведены в табл.8.30 Т а б л и ц а 8.30 . Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов в растениеводческой продукции, Бк/кг Продукты Хлеб и хлебопродукты Картофель Сено Солома Сенаж Силос (в среднем) Корнеклубнеплоды Зеленая масса Льносемя Зернофураж (отруби) Цезий-137 Продукты питания 40 80 Корма 1480 370 740 296 370 185 370 600 Стронций-90 3,7 3,7 254 185 111 55 37 37 Не нормируется 11 Для прогнозирования степени загрязнения сельскохозяйственных культур на почвах с различным содержанием радионуклидов разработаны нормативы (коэффициенты пропорциональности). Определение количественных соотношений между уровнями загрязнения почвы и радиоактивностью растений позволяет заблаговременно вносить изменения в планы размещения культур по полям, добиваясь тем самым получения урожая с допустимым уровнем содержания радионуклидов. При возделывании сельскохозяйственных культур на площадях с плотностью загрязнения, превышающей установленные уровни, следует применять агромелиоративные мероприятия, направленные на снижение поступления радионуклидов в растения. 277 Мероприятия по снижению поступления радионуклидов в сельскохозяйственные культуры. Система земледелия на загрязненных радионуклидами почвах предусматривает обеспечение производства сельскохозяйственной продукции в пределах требований радиационной безопасности. Эффективным приемом, снижающим поступление радионуклидов в продукцию, является выращивание сельскохозяйственных культур, отличающихся меньшим накоплением радионуклидов. Меньше накапливают радионуклидов растения с более низким содержанием кальция и калия. Установлен следующий (по убыванию) ряд сельскохозяйственных культур по количеству накапливаемого цезия-137 на единицу сухого вещества: разнотравье естественных сенокосов и пастбищ, люпин, многолетние злаковые травы, клевер, рапс, горох, зеленая масса кукурузы, солома овса, однолетние злаково-бобовые смеси, картофель, зерно овса, солома ячменя, зерно озимой ржи, зерно ячменя. По содержанию стронция-90 в сухом веществе сельскохозяйственные культуры можно расположить в следующий убывающий ряд: клевер, горох, рапс, люпин, однолетние злаково-бобовые смеси, разнотравье естественных сенокосов и пастбищ, многолетние злаковые травы, солома ячменя, солома овса, зеленая масса кукурузы и озимой ржи, солома озимой ржи, кормовая свекла, зерно ячменя, овса, озимой ржи, клубни картофеля. Как показали исследования, на всех загрязненных дерновоподзолистых почвах, где допускается проживание населения и ведение сельскохозяйственного производства (плотность загрязнения радиоцезием до 185 кБк/м2, стронцием-90 — 12,3 кБк/м2) с помощью рекомендуемых агроприемов можно получать основную продукцию зерновых культур и картофеля, соответствующую по содержанию цезия-137 и стронция-90 нормам радиационной безопасности (РДУ-92). На дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава (песчаных и супесчаных), а также торфяно-болотных при плотности загрязнения стронцием-90 более 0,3 Ки/км2 картофель на пищевые цели выращивать не рекомендуется, но можно на семена, фураж и для переработки. Кормовые корнеплоды, кукурузу на зеленый корм, выращенные на почвах с плотностью загрязнения стронцием-90 свыше 1 Ки/км2, можно использовать на корм скоту при откорме его на мясо и не рекомендуется скармливать дойному стаду. 278 При загрязнении дерново-подзолистых почв цезием-137 на уровне 5 - 15 Ки/км2 и стронцием-90 0,3 - 0,1 Ки/км2 наиболее пригодны клеверо-злаковые травосмеси, требующие минимальных доз азота. Исключение бобовых компонентов из травостоя требует для злаковых травосмесей применения повышенных доз азота, что усиливает загрязнение растений цезием-137. Садово-огородные культуры значительно различаются по способности накапливать радионуклиды. В силу своих биологических особенностей наиболее “чистыми” являются клубни картофеля, огурцы, помидоры, редис и капуста. За ними следует столовая свекла и морковь. Больше всех накапливают радионуклиды горох, фасоль, бобы, из зеленых культур — щавель. Из ягодных культур наиболее “чистые” земляника, крыжовник, малина. В большей мере загрязняются радионуклидами черная и красная смородина. Незначительное количество радионуклидов накапливают семечковые и косточковые культуры (яблоки, груши, вишни, сливы т.д.). Существенно снизить поступление радионуклидов можно с помощью агрохимических мероприятий, которые включают: известкование кислых почв; применение органических удобрений и сапропелей, внесение повышенных доз фосфорных и калийных удобрений; ограничение дозы азотных удобрений по данным почвенно-растительной диагностики. Система удобрения сельскохозяйственных культур в зоне радиоактивного загрязнения предусматривает расчет оптимальных доз удобрений, обеспечивающих сбалансированное минеральное питание растений и, как следствие, увеличение урожайности, тем самым происходит “разбавление” содержания радионуклидов на единицу массы урожая. Однако если при внесении удобрений будет превышение азота над фосфором и калием, то это может привести к усиленному накоплению цезия - 137. На явлении антагонизма ионов основан прием снижения накопления радионуклидов цезия и стронция в растениях. Поступление в растения стронция можно значительно снизить за счет усиления конкуренции между стронцием и кальцием в почвенном растворе. Это достигается известкованием. При нейтрализации повышенной кислотности и доведении ее до оптимального диапазона в 1,5 - 2,5 раза снижается поступление стронция-90 и цезия-137 в растения. Особенно заметно сказывается 279 известкование почв на уменьшении загрязнения радионуклидами кормовых трав и овощных культур. В настоящее время дозы извести на загрязненных радионуклидами землях дифференцируются в зависимости от плотности загрязнения ( табл. 8.31, 8.32, 8.33). К загрязненным радионуклидами почвам, на которых требуется дополнительное внесение известковых удобрений, относятся почвы с уровнем загрязнения 1,0 - 4,9 Ки/км2 по цезию-137 или 0,15 - 3,0 Ки/км2 по стронцию-90. При этом для уровня загрязнения 1,0 - 4,9 Ки/км2 по цезию-137 или 0,15 - 0,29 Ки/км2 по стронцию-90 дозы известковых мелиорантов увеличиваются только на торфяно-болотных почвах и дополнительно известкуются рыхлосупесчаные почвы с рН в КС1 5,51 - 5,75, связносупесчаные с рН в КС1 5,51 - 6,00 (табл. 8.31). При уровне загрязнения 5,0 - 40,0 Ки/км2 по цезию-137 или 0,30 - 3,0 Ки/км2 по стронцию-90 дозы известковых удобрений устанавливаются из требования доведения реакции почвенной среды до оптимального уровня за один прием (табл.8.32 ). Дозы извести для известкования кислых почв сенокосов и пастбищ рассчитаны без учета содержания в них гумуса (табл.8.33 ). Работы по известкованию супесчаных почв с рН 5,51 - 6,0 и торфяно-болотных с рН 5,0 и ниже при плотности загрязнения земель Cs137 1,0 - 4,9 или Sr-90 0,15 - 0,29 Ки/км2 , а также на всех кислых почвах с плотностью загрязнения 5,0 - 40,0 Ки/км2 по Cs-137 или 0,3 - 3,0 Ки/км2 по Sr-90 финансируются за счет средств, направляемых на преодоление последствий катастрофы на ЧАЭС. (Инструкция определения потребности материально-технических ресурсов для сельского хозяйства в зоне радиоактивного загрязнения. Мн., 1999). В целом по республике, исходя из фактического состояния почвенной кислотности и степени загрязнения почв сельскохозяйственных угодий радионуклидами, по чернобыльской программе годовая потребность в известковых удобрениях (в расчете на доломитовую муку) составляет 409,5тыс. тонн на площадь 70,6 тыс. га. При внесении фосфорных удобрений происходит закрепление микроколичеств стронция путем осаждения его фосфатами вносимых удобрений. Это существенно снижает поступление стронция-90 в растения. Для снижения поступления радионуклидов в растениеводческую продукцию требуется обеспечить за счет бюджетных источников финансирования внесение основной и дополнительной доз фосфорных удобрений на почвах с низким содержанием подвижных фос280 фатов. Основная и дополнительная потребность в фосфорных удобрениях дифференцируется по сельскохозяйственным угодъям, типам 281 282 283 284 почв, содержанию подвижного фосфора и трем уровням плотности загрязнения радионуклидами: первый- Cs-137 от 1,0 до 4,9 Ки/км2 или Sr-90 от 0,15 до 0,29 Ки/км2 ; второй - Cs-137 от 5,0 до14,9 Ки/км2 или Sr-90 от 0,30 до 1,99 Ки/км2 ; третий - Cs-137 от 15,0 до 40,0 Ки/км2 или Sr-90 от 2,00 до 3,0 Ки/км2 (табл.8.34 ). Т а б л и ц а 8.34. Нормативы основной и дополнительной потребности в фосфорных удобрениях на загрязненных радионуклидами землях Почва Дерновоподзолистые, дерновые Торфяноболотные Дерновоподзолистые, дерновые Торфяноболотные Содержание Р2О5, мг/кг почвы Менее 60 61 – 100 101 – 150 151 – 250 Более 250 Менее 200 201 – 300 301 – 500 501 – 800 Более 800 Менее 60 61 – 100 101 – 150 151 – 250 Более 250 Менее 200 201 – 300 301 – 500 501 – 800 Более 800 Основная Дополнительная потребность (кг/га) потребпри плотности загрязнения Ки/км2 ност Р2О5, Сs 1,0-4,9 Сs 5,0-14,9 Сs 15,0-40,0 кг/га Sr 0,15-0,29 Sr 0,30-1,99 Sr 2,0-3,0 Пашня 45 15 30 45 40 10 35 5 20 60 20 45 15 30 10 20 Сенокосы и пастбища 35 15 30 25 10 55 40 35 20 - 10 5 15 10 5 - 20 10 5 40 30 20 5 - 30 15 10 60 45 30 10 - 30 45 20 10 5 30 20 10 5 - 30 15 10 45 30 15 10 - Финансирование обеспечения внесения основных и дополнительных доз калийных удобрений на почвах с низким содержанием калия на загрязненных радионуклидами почвах обеспечивается, так же как и фосфора за счет бюджетных источников. В соответствии с приведенными выше нормативами (табл. 8.35) общая потребность Беларуси в калийных удобрениях на загрязненных радионуклидами землях составляет 149,1 тыс. тонн К 2О в год, в том 285 числе дополнительная потребности. - 45,4 тыс. тонн, или 43,8%, от основной Т а б л и ц а 8.35. Нормативы основной и дополнительной потребности в калийных удобрениях на загрязненных радионуклидами землях Почва Дерновоподзолистые дерновые Торфяноболотные Дерновоподзолистые дерновые Торфяноболотные Содержание К2О, мг/кг почвы Менее 80 81 – 140 141 – 200 201 – 300 Более 300 Менее 200 201 – 400 401 – 600 601 – 1000 Более 1000 Менее 0 81 – 140 141 – 200 201 – 300 Более 300 Менее 200 201 – 400 401 – 600 601 – 1000 Более 1000 Основная Дополнительная потребность (кг/га) потребпри плотности загрязнения Ки/км2 ность К2О, Сs 1,0-4,9, Сs 5,0-14,9, Сs 15,0-40,0, кг/га Sr 0,15-0,29 Sr 0,30-1,99 Sr 2,0-3,0 Пашня 100 50 90 30 80 20 55 15 140 40 120 30 100 20 60 10 Сенокосы и пастбища 80 70 60 45 100 90 80 60 - 40 30 20 15 40 30 20 10 - 100 60 40 30 80 60 40 20 - 150 90 60 45 120 90 60 30 - 80 60 40 30 80 60 40 20 - 120 90 60 45 120 90 60 30 - Следует учитывать, что применение высоких доз азотных удобрений повышает накопление радионуклидов в сельскохозяйственной продукции. Оптимальные дозы азотных удобрений рассчитываются на ПЭВМ с учетом потребности на планируемый урожай. Потребность в азоте зерновых культур по фазам развития корректируется по результатам почвенной и растительной диагностики, и при необходимости проводятся дополнительные подкормки. Форма азотных удобрений выбирается с учетом биологических особенностей культуры. Например, для картофеля и овощных культур 286 из азотных удобрений лучшими являются сульфат аммония и мочевина, способствующие меньшему накоплению нитратов. В зоне загрязнения почв радионуклидами весьма эффективны новые медленнодействующие формы карбамида и сульфата аммония с добавками гуматов и других биологически активных компонентов, при использовании которых снижается накопление радионуклидов в растениях. Их применение позволяет уменьшить загрязнение урожая цезием-137 в среднем на 20%, стронцием-90 - на 12% при одновременном снижении содержания нитратов. Применение микроэлементов производится только при низком содержании их в почве. Органические удобрения на загрязненных радионуклидами почвах можно применять без ограничения по принятым технологиям и рекомендациям. Главное условие — это контроль за содержанием радионуклидов в приобретаемых за пределами хозяйства удобрениях (торфокрошка, осадки сточных вод, торфо-пометные компосты и т.д.). На территориях при загрязнении цезием-137 выше 5 и стронцием90 выше 0,1 Ки/км2 запрещается в качестве удобрения применение древесной и торфяной золы, полученной из топлива, заготавливаемого в зоне с такой же плотностью загрязнения. 8.18. Баланс питательных элементов Показатели баланса отражают пути превращения и расхода питательных веществ минеральных и органических удобрений, долю элементов питания, продуктивно используемую и отчуждаемую растениями из почвы и воспроизводимую за счет органических и минеральных удобрений. Баланс питательных веществ в системе почва-растенияудобрения составляет часть общего процесса взаимодействия элементов питания и относится к малому биологическому круговороту. Рассчитывается баланс путем сопоставления количества элементов питания, поступивших в почву, с их расходом на создание урожая и непроизводительными потерями. Учет результатов баланса позволяет планировать производство продуктов сельского хозяйства с наименьшими затратами и более высокой окупаемостью органических и минеральных удобрений, прогнозировать потребность в удобрениях и изменение обеспеченности почв питательными веществами, регулировать плодородие почв, охрану 287 окружающей среды. Расчеты баланса питательных веществ по отдельным хозяйствам и севооборотам позволяют установить более обоснованные системы удобрений сельскохозяйственных культур, уменьшить потери питательных веществ. Для оценки эффективности сельскохозяйственного производства крупных регионов, областей, районов, хозяйств используются различные виды баланса питательных веществ в земледелии: биологический, хозяйственный, дифференцированный и эффективный. Биологический баланс дает наиболее полное представление о круговороте веществ. В приходные статьи биологического баланса включаются поступления питательных веществ с органическими и минеральными удобрениями, осадками, семенами, симбиотическая и несимбиотическая азотфиксация, в расходные – содержание питательных веществ в основной и побочной продукции, отчуждаемой с поля, в корневых и послеуборочных остатках. Хозяйственный баланс определяется по валовому поступлению и отчуждению элементов питания. При расчете хозяйственного баланса учитываются все приходные и расходные статьи, в том числе и непроизводительные потери. Хозяйственный баланс характеризует не только долю участия удобрений в малом биологическом круговороте, обеспеченность сельскохозяйственных культур элементами питания, но и характер изменения их содержания в почве, позволяет количественно прогнозировать тенденции изменения плодородия почв. В то же время хозяйственный баланс не дает полного представления об условиях питания отдельных культур или севооборота в целом, так как растения используют только часть элементов питания из внесенных удобрений. Дифференцированный баланс. При расчетах этого вида баланса количество минеральных удобрений относится не на всю площадь земель, а только на площадь их первоочередного применения, т.е. на почвах недостаточно обеспеченных элементами питания. Эффективный баланс определяется с учетом возможных коэффициентов использования питательных веществ из удобрений в год их внесения или за ротацию севооборота. Баланс питательных веществ оценивается показателями дефицита элементов питания или их избытком, интенсивностью, структурой, емкостью, реутилизацией питательных веществ. Дефицит или избыток элементов питания представляет разницу между всеми источниками их поступления и расхода и выражается в 288 абсолютных (кг, тонны) или относительных (%) величинах на всю площадь или единицу площади. Интенсивность баланса – отношение поступления элементов питания к выносу их урожаем. Выражается в виде процентов или коэффициентов. Величина интенсивности баланса менее 100% характеризует дефицитный баланс, более 100% - положительный. Емкость баланса – сумма выноса из почвы и всех статей возмещения питательных элементов. Она характеризует мощность круговорота веществ. Чем больше емкость баланса, тем интенсивнее земледелие в исследуемом регионе, области, хозяйстве. Структура баланса – характеризует долевое участие отдельных статей прихода и расхода элементов питания. Анализ структуры баланса позволяет оценить источники поступления, затраты на производство единицы продукции. Реутилизация питательных веществ – определяется как отношение поступления в почву элементов питания с навозом к выносу их урожаем, т.е. реутилизация характеризует повторное использование элементов питания, поступивших с минеральными удобрениями через растениеводческую продукцию (солома, корм животных), прошедшую через животноводческие фермы и возвращаемую на поле в виде навоза. Степень реутилизации элементов питания определяется в основном специализацией хозяйства, концентрацией животноводства. Высокий повторный возврат элементов питания имеет место в хозяйствах животноводческого направления, где меньше товарность растениеводческой продукции. Если в качестве органических удобрений используется не навоз, а торфонавозные компосты, то при определении степени реутилизации из общего количества элементов питания, поступивших в почву с органическими удобрениями, необходимо вычесть их наличие в торфе, используемом для приготовления компостов. Баланс азота, фосфора и калия в земледелии Республики Беларусь, рассчитанный за период с 1966 по 1998 г., достаточно объективно отражает характер использования минеральных и органических удобрений (табл. 8.36 - 8.38). В 1986-1990 гг. внесение азотных удобрений на пашне республики составляло 88 кг/га д.в., что вместе с азотом в органических удобрениях обеспечивало положительный баланс азота 23,8 кг/га, а интенсивность – 118%. Минимальное применение азотных удобрений, равно как фосфорных и калийных, отмечено в 1995 г. Баланс азота в этом 289 290 291 292 году составил 9,2 кг/га, что свидетельствует о его недостатке для формирования урожайности возделываемых культур. В дальнейшем интенсивность баланса азота поддерживалась на уровне 100%, однако поступление его с минеральными удобрениями 51-55 кг/га д.в. было ниже необходимой потребности. Баланс фосфора на пашне за период после 1986 г. снизился от 58-59 кг/га д.в. до 12-17 кг/га д.в. в 1997-1998 гг. Практически начиная с 1994 г. поступление фосфора с минеральными удобрениями не компенсирует вынос его с урожаем. Применение фосфорных удобрений на уровне 20-23 кг/га д.в. недостаточно для получения высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур и поддержания достигнутого содержания Р2О5 в почвах. Применение калийных удобрений за последние 15 лет было более стабильным, однако в 1993-1996 гг. оно обеспечивало только слабоположительный баланс (6,0-24,5 кг/га) и было недостаточным для поддержания почвенного плодородия. Для обеспечения эффективного использования удобрений рекомендуется поддерживать интенсивность баланса азота на уровне 100 110, фосфора – 130-150, калия – 140-160% при содержании Р2О5 и К2О в почвах в пределах 140-200 мг/га. 8.19. Экономическая и энергетическая эффективность применения удобрений Для оценки использования минеральных и органических удобрений сельскохозяйственными культурами определяют их агрономическую, экономическую и энергетическую эффективность. Агрономическая эффективность удобрений – это количество сельскохозяйственной продукции, полученное от применения удобрений. Она выражается в виде прибавки урожая сельскохозяйственных культур в килограммах на 1 кг NРК или на 1 т органических удобрений и рассчитывается делением разности урожайности на удобренных и неудобренных участках на дозу внесенных удобрений. Для определения агрономической эффективности удобрений проводят полевые опыты. Однако в хозяйствах проводить такие опыты нецелесообразно из-за больших затрат. Поэтому для расчета агрономической эффективности удобрений в сельскохозяйственной практике используется нормативный метод, разработанный НИГПИПА на основании обобщения большого количества полевых опытов, проводившихся в различных 293 почвенно-климатических зонах республики (И.М. Богдевич, Г.В. Василюк, Л.В. Круглов и др., 1988). Основными показателями агрономической эффективности применения минеральных и органических удобрений при использовании нормативного метода являются прибавка урожая, получаемая от удобрений, и фактическая окупаемость удобрений. Эффект от применения удобрений под сельскохозяйственные культуры в денежном выражении отражают показатели экономической эффективности – чистый доход, или прибыль, в расчете на 1 га посевов, а также чистый доход на 1 руб. затрат, на единицу внесенных удобрений и рентабельность. Чистый доход на 1 га посевов рассчитывается как разность между стоимостью прибавки урожая, полученной за счет удобрений, и стоимостью затрат, сделанных, чтобы получать эту прибавку. Для определения чистого дохода на 1 руб. затрат, связанных с применением удобрений, чистый доход делят на стоимость затрат, произведенных для получения прибавки урожая от удобрений. Умножив результат на 100, получают рентабельность применения удобрений (в процентах). Чистый доход на 1 кг минеральных удобрений определяется делением величины чистого дохода в расчете 1 га посевов на дозу удобрений (кг/га NРК). Наиболее важным моментом при оценке агрономической и экономической эффективности удобрений является определение прибавок урожая сельскохозяйственных культур от внесенных удобрений, или фактической окупаемости удобрений. Для определения фактической окупаемости удобрений фактический урожай сельскохозяйственных культур делится на урожай, прогнозируемый за счет потенциального плодородия почв и удобрений, и результат умножается на нормативную окупаемость удобрений, определенную по данным полевых опытов. Средние нормативы цены балла и нормативная окупаемость удобрений прибавкой урожая сельскохозяйственных культур приведены в табл. 8.39. Величина урожая, возможного за счет потенциального плодородия, рассчитывается умножением фактического балла почвы на его цену, прибавка урожая от применения удобрений – умножением дозы удобрения на их нормативную окупаемость. 294 Т а б л и ц а 8.39. Средние нормативы цены балла пашни и окупаемости минеральных и органических удобрений прибавкой урожая сельскохозяйственных культур Культура Зерновые в целом Озимая рожь Озимая пшеница Ячмень Овес Горох Гречиха Лен-долгунец Картофель Сахарная свекла Кормовые корнеплоды Кукуруза Многолетние травы (бобово-злаковые) Однолетние травы Вид продукции Цена балла, кг Зерно « « « « « « Волокно Клубни Корнеплоды « Зеленая масса Сено 41 40 49 41 42 31 17 17 255 365 736 390 88 Зеленая масса « 365 263 Окупаемость, кг 1 кг NРК 1 т органических удобрений 5,2 20 5,1 22 6,5 23 5,1 14 5,0 3,0 2,3 2,1 21 106 30 125 56 168 66 193 14 70 48 - Фактическая прибавка урожая за счет минеральных и органических удобрений рассчитывается умножением внесенных доз этих удобрений на соответствующие величины фактической окупаемости. Для определения чистого дохода от применения удобрений необходимо рассчитывать стоимость фактической прибавки урожая от удобрений и затраты на получение этой рибавки. Стоимость фактической прибавки урожая от удобрений определяется умножением величины прибавки урожая на его закупочную цену. В затраты на получение прибавки урожая включают затраты на приобретение, хранение, погрузку, транспортировку и внесение удобрений, а также расходы на уборку, перевозку, доработку и реализацию части урожая, полученного за счет удобрений. Экономическая оценка эффективности применения удобрений имеет очень важное значение, однако стоимостные показатели ценности меняются в зависимости от рыночной коньюнктуры, поэтому их можно использовать только для краткосрочного планирования. Более объективное и долгосрочное представление об эффективности применения удобрения дают расчеты энергетической эффективности. Суть энергетического анализа в том, что все количественные по295 казатели – фактическая прибавка урожая сельскохозяйственных культур от удобрений и затраты на применение удобрений – выражаются в энергетическом эквиваленте – джоулях. Джоуль (Дж) – это единица энергии, работы и количества теплоты в Международной системе единиц, 1 Дж = 0,2388 кал. Более крупные единицы изменения энергии: 1 килоджоуль (кДж) = 103 джоулей, 1 мегаджоуль (МДж) = 106 джоулей, 1 гигаджоуль (ГДж) = 109 джоулей. Т а б л и ц а 8.40. Содержание валовой энергии в растениеводческой продукции Культура Пшеница озимая Рожь озимая Ячмень Овес Люпин Горох Вика Сахарная свекла Кукуруза Многолетние травы Однолетние травы Лугопастбищные травы Продукция Зерно Солома Зерно Солома Зерно Солома Зерно Солома Зерно Солома Зерно Солома Зерно Солома Корни Ботва Зеленая масса Зеленая масса Сено Зеленая масса Сено Зеленая масса % влаги в продукции 14 22,5 14 22,5 14 22,5 14 22,5 14 15 14 22,5 14 22,5 75 90 Содержание энергии, МДж в 1 кг в 1 кг продукции сухого натуральной вещества влажности 19,13 16,45 18,59 14,40 19,49 16,76 18,48 14,32 19,13 16,45 17,75 13,76 18,80 16,17 18,34 14,21 20,98 18,04 18,64 15,84 19,03 16,37 16,38 12,69 19,00 16,34 17,53 13,59 17,56 4,39 16,00 1,60 80 18,69 3,74 80 16 18,33 18,40 3,67 15,46 85 16 18,40 18,45 2,76 15,50 83 18,33 3,12 Основными показателями энергетической эффективности применения удобрений являются коэффициент энергетической эффективности и удельные энергетические затраты. Энергоотдача – это отношение энергии, содержащейся в прибавке урожая от удобрений, к коли296 честву энергии, затраченной на их применение. Коэффициент энергетической эффективности больше единицы указывает на эффективность используемых удобрений. Удельные энергетические затраты – это полные энергозатраты, отнесенные к прибавке урожая от удобрений. Т а б л и ц а 8.41. Энергозатраты на производство минеральных удобрений Виды и формы удобрений Азотные Аммиачная селитра Карбамид Сульфат аммония КАС Азот в сложных удобрениях Фосфорные Суперфосфат простой Суперфосфат двойной Фосфор в сложных удобрениях Калийные Хлористый калий Калийная соль Сульфат калия Калий в сложных удобрениях Сложные удобрения Нитрофоска (12:12:12) Аммофос (12:50:0) Аммофосфатка (5:25:30) Минеральные удобрения в целом (соотношение NРК 1,0:0,48:1,18) Содержание действующего вещества, % Энергетический эквивалент, МДж/кг Действующее Физическая вещество масса 24,5 46,2 20,5 28,0 80 80 80 80 152,7 27,6 36,8 16,4 22,4 18,7 46,0 13,8 13,8 27,3 2,6 6,3 60,0 40,0 48,0 8,8 8,8 8,8 29,4 5,3 3,5 4,2 36,0 62,0 60,0 46,8 51,5 51,5 51,5 43,8 18.5 31,9 30,9 20,5 Для расчета энергетической эффективности применения минеральных удобрений в Беларуси используется методика, разработанная в НИГПИПА (Г.В. Василюк, И.М. Богдевич и др., 1996). В табл.8.40 8.43 приводятся основные нормативные данные, необходимые для проведения энергетического анализа. Для расчетов энергетической эффективности органических удобрений средний норматив энергозатрат на их производство, хранение и внесение принимается равным 325 МДж/т. 297 Энергетический анализ позволяет определить наименее энергозатратные технологии использования удобрений под сельскохозяйственные культуры. Т а б л и ц а 8.42. Средние энергозатраты на хранение, транспортировку и внесение 1 ц минеральных удобрений в зависимости от дальности перевозки, МДж Транспортировка от прирельсового склада до хозяйственного, км 0 10 20 40 Транспортировка от хозяйственного склада до поля, км Прямоточная технология Перегрузочная технология 1 3 5 7 9 5 10 15 53,4 65,1 83,4 118,1 59,9 71,6 89,9 124,6 69,3 81,5 98,7 134,1 83,9 96,0 113,2 147,9 126,9 139,0 156,2 191,6 60,9 73,1 90,3 125,7 70,0 82,1 99,8 134,7 82,7 94,8 112,0 147,4 Т а б л и ц а 8.43. Нормативы энергозатрат на уборку, доработку и реализацию прибавки урожая, полученного за счет применения удобрений Культуры Продукция Урожайность, ц/га Озимая рожь Ячмень Картофель Сахарная свекла Кормовые корнеплоды Кукуруза Многолетние травы Зерно « Клубни Корни « Зеленая масса Сено 30 – 40 45 – 55 150 – 250 250 – 350 600 – 800 300 – 400 30 – 50 Энергозатраты, МДж/ц 328 287 79 67 40 35 105 9. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ УДОБРЕНИЙ 9.1. Воздействие удобрений на компоненты окружающей среды Применение удобрений должно быть сбалансированным, учитывающим их взаимодействие с объектами окружающей среды. Нарушение требований применения удобрений, в первую очередь азотных и бесподстилочного навоза, не только негативно воздействует на водоемы, водоисточники, растительность, но нередко приводит к повышенному содержанию в растениеводческой продукции соединений, вредных для человека и животных. 298 Избыточное внесение удобрений (в первую очередь азотных) особенно при неправильном, несвоевременном применении, может привести к загрязнению водоемов, грунтовых вод, повышению содержания в них нитратов, сульфатов, хлоридов и других соединений выше допустимого уровня. Особенно это характерно для регионов с большим количеством осадков. Предельно допустимое содержание вредных веществ в воде водоемов приведено в табл.9.1. Т а б л и ц а 9.1. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воде водоемов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового использования и рыбохозяйственных, мг/л Вещество Бор Медь Молибден Мочевина Мышьяк Нитраты Нитриты Сульфаты Хлориды Хозяйственно-питьевые водоемы 0,5 1,0 0,25 0,1 0,05 45 3,3 500 350 Рыбохозяйственные водоемы 0,1 0,004 0,0012 К природному фону 80 0,05 40 0,08 100 30 Повышение концентрации питательных элементов в водоемах вызывает их эвтрофикацию. Эвтрофикация — процесс обогащения вод питательными элементами, прежде всего азотом и фосфором, антропогенным или естественным путем. Наиболее нежелательными последствиями эвтрофикации является чрезмерное развитие водорослей в водоемах, что вызывает их цветение. Происходит также разрастание прибрежной флоры, что постепенно приводит к сокращению площади и заболачиванию водоемов. Оптимальный рост водорослей происходит при концентрации фосфора 0,09 - 1,8 мг/л, нитратного азота - 0,9 - 3,5 мг/л, “цветение” воды начинается, когда концентрация фосфора в ней превышает 0,01 мг/л. Один килограмм поступившего в водоем фосфора провоцирует образование 100 кг фитопланктона. Более низкие концентрации этих элементов ограничивают рост водорослей. Существует неправильное мнение, что в реки и водоемы питательные элементы поступают только из удобрений. Исследования, проведенные в Беларуси и за рубежом, показали, что больше элементов 299 питания поступает в водоемы из почвы. Значительную роль в загрязнении водоемов играют городские сточные воды. Загрязнение природных вод возможно при применении удобрений в неоправданно высоких дозах, из-за нарушения агрохимической технологии и сроков внесения удобрений, неправильного хранения и использования отходов животноводческих ферм и комплексов. При применении удобрений, средств защиты растений выделяют ряд зон ограниченного использования средств химизации. Водоохранной зоной является территория, прилегающая к акваториям малых рек, на которой устанавливается специальный режим, предупреждающий загрязнение, засорение, истощение и заиление водоемов. Наименьшая ширина водоохранной зоны устанавливается в зависимости от среднемноголетнего уреза воды в летний период: для рек длиной до 50 км — 100 м; для рек длиной до 100 км — 200 м; для рек длиной свыше 100 км — 300 м. В водоохранной зоне запрещается вносить удобрения и пестициды при помощи авиации, размещать склады для хранения удобрений, пестицидов, навозохранилища, бурты навоза. Значительный вред окружающей среде наносится бессистемным использованием бесподстилочного навоза, навозных стоков и других отходов животноводства в нарушение научно обоснованных рекомендаций. Наиболее существенным нарушением технологии применения навоза является недостаточное использование подстилочных материалов на животноводческих комплексах и несовершенство систем навозоудаления. Из-за этого в 1,5 - 2 раза уменьшается выход высококачественных органических удобрений, ежегодно теряются тысячи тонн жидких органических удобрений. Для предотвращения этих потерь в хозяйствах, имеющих животноводческие комплексы, на 1 га севооборотной площади нельзя вносить более 200 кг азота, а в севообороты необходимо вводить промежуточные культуры на корм скоту или в качестве зеленого удобрения, что практически предотвращает потери нитратов от вымывания. Осенью внесение бесподстилочного навоза можно комбинировать с запашкой соломы или зеленых удобрений, что будет способствовать биологической иммобилизации азота в осенний и летне - осенний периоды и значительно снизит его потери. По данным В.А. Ковды, в атмосферу в настоящее время выбрасывается (5 - 10) х 108 т кислот, которые выпадают с дождями и производят в почве ряд изменений: выщелачивают кальций, калий, магний, подкисляют почву, мобилизуют алюминий, железо, марганец, повы300 шают токсичность свинца, ртути. Кроме того, кислотные осадки повреждают растения, ухудшают биологическую азотфиксацию, ослабляют устойчивость к болезням и вредителям. Все это приводит к снижению урожая. Исследования английских ученых показали, что в некоторых районах Великобритании в результате выпадения кислотных дождей урожай сельскохозяйственных культур снизился на 10%. Удобрения оказывают сложное влияние на почву. Они создают оптимальный режим питания, но могут ухудшать свойства почвы. При внесении повышенных доз азотных удобрений, особенно физилогически кислых, усиливается миграция по профилю почвы гуминовых кислот, катионов кальция и магния, нарушается питание растений калием. Вместе с минеральными удобрениями в почву поступает фтор, который содержится в фосфорных и некоторых комплексных удобрениях. Ежегодно во всем мире с фосфорными удобрениями поступает около 3 млн. тонн фтора. В суперфосфате содержится 1,2 - 2,7% фтора. В среднем на 10 единиц фосфора с минеральными удобрениями вносится 1 единица фтора. Допустимое содержание фтора в почве - 3 мг/кг, при его превышении происходит накопление его в кормах в токсических количествах, а также миграция в грунтовые воды. Избыток фтора неблагоприятно действует на растения, угнетая ферменты, тормозя фотосинтез, процессы дыхания, рост. Больше накапливают фтора петрушка, щавель, лук. Суточная норма потребления фтора для человека - 3 мг. При недостатке фтора развивается кариес зубов. В Беларуси это заболевание широко распростронено, что связано с низким содержанием фтора в воде. Поэтому фосфорные удобрения можно рассматривать как фактор, позволяющий повысить его содержание в растениеводческой продукции. В то же время избыток фтора не менее вреден, чем недостаток. При избытке фтора развивается флюороз и другие заболевания. Если содержание фтора в воде больше 3 мг/л, у человека разрушается эмаль зубов, 8 мг/л - развивается флюороз скелета. Повышенное содержание фтора в воде и кормах снижает продуктивность сельскохозяйственных животных. Максимально допустимое содержание фтора в дневном рационе коров - 30 мг/кг, свиней — 70, кур — 150 мг/кг. На почвах с повышенным содержанием фтора целесообразно применять обесфторенный фосфат. 301 К вредным примесям, содержащимся в калийных удобрениях, относится хлор. В небольших количествах хлор необходим для нормального роста и развития растений. Суточная потребность человека в хлоре 5 - 7 г. Повышенное содержание хлора в растениях отрицательно сказывается на многих показателях. Он ингибирует активность окислительно-восстановительных ферментов пероксидазы, полифенолоксидазы и цитохромоксидазы. Под влиянием хлора снижается содержание крахмала в клубнях картофеля, углеводов в плодовых и ягодных культурах. Содержание хлора в сухом веществе растений больше 0,1% считается повышенным, а растительная продукция оценивается как второсортная. Предельно допустимое содержание хлоридов в воде водоемов хозяйственно-питьевого пользования 350 мг/л. При адаптивном земледелии среди мер по охране окружающей среды необходимо соблюдение следующих принципов: поддержание качества водных ресурсов; сохранение и повышение плодородия почв; повышение продуктивности агроценозов; повышенное внимание биологическому азоту; рациональное использование минеральных удобрений, причем способами, обеспечивающими их равномерное внесение (это прежде всего локальное внесение); сохранение природных экосистем как компонента биосферы, фауны и флоры – как генетического фонда. 9.2. Контроль за содержанием нитратов в растениеводческой продукции Степень накопления нитратов в растениях зависит от особенностей сельскохозяйственных культур, условий минерального питания и почвенно-экологических факторов. Каждый из этих факторов может стать решающим в накоплении нитратов в растениях. Нитраты — непременный атрибут круговорота азота в растениях. Они были, есть и будут, даже если полностью отказаться от применения удобрений. Главное, чтобы содержание нитратов в воде, растениеводческой продукции, других продуктах питания не превышало допустимые пределы. Обычно накопление нитратов в растениях является следствием внесения чрезмерно высоких доз азотных удобрений, а также органи302 ческих при определенных условиях: при нарушении углеводного обмена из-за нехватки калия, а также синтеза белковых соединений из аминокислот при дефиците фосфора и молибдена. На плодородных почвах растения накапливают много нитратов и без внесения удобрений. Исследования показали. что на долю азотных удобрений в числе всех факторов, влияющих на накопление нитратов, приходится 47%. Среди факторов внешней среды, оказывающих существенное влияние на накопление нитратов, являются свет, влажность, температура воздуха и почвы. Нормальная обеспеченность светом – одно из решающих условий ассимиляции нитратов в растениях и снижения их концентрации. Исследования М.Э. Ярван показали, что в прохладные дождливые годы с большим количеством пасмурных дней уровень содержания нитратов повышается примерно в три раза по сравнению с нормальными. Следует также избегать загущения посевов, выращивать одни культуры под покровом других. Из других факторов накоплению нитратов способствует засуха и застойное переувлажнение, уплотнение почвы, поражение вредителями и болезнями, угнетение растений при неправильном применении средств защиты растений и др. К числу регулируемых факторов, влияющих на накопление нитратов в растениях, относится обеспеченность растений фосфором, калием, микроэлементами. На накопление нитратов влияют видовые и сортовые различия. Больше их накапливается у растений с незавершенным циклом развития, главным образом в частях, транспортирующих питательные вещества (корнях, стеблях, черешках, жилках). Много нитратов накапливают листовые овощные культуры (салат, укроп, петрушка, сельдерей, зеленый лук и др.), корнеплоды (свекла столовая, редис, редька и др.). Мало накапливается нитратов в плодах яблони, груши, вишни, сливы и других культур семейства розоцветных, так как в их корнях нитраты восстанавливаются благодаря высокой активности фермента нитратредуктазы. Сортовые различия в отношении накопления нитратов у редиса достигают 55%, у томатов — 200 - 300, у свеклы — 200%. Сорта, характеризующиеся низким накоплением нитратов, приведены при рассмотрении системы удобрения овощных культур. Распределение нитратов в растении имеет свою специфику. Внешние листья кочана капусты в два раза богаче нитратами, чем внутрен303 ние, еще больше их в кочерыге. У картофеля в кожуре и сердцевине нитратов содержится в 1,1 - 1,3 раза больше, чем в остальной части клубня. В огурцах содержание NO3 возрастает от верхушки плода к его основанию, причем в кожуре их больше, чем в мякоти. На концентрацию нитратов влияют также сроки и условия хранения некоторых видов овощей. После 6-месячного хранения в корнеплодах свеклы и моркови содержание нитратов снижается в 1,5 - 2,0 раза. Значительно больше нитратов накапливается при выращивании овощей в защищенном грунте. Как показали исследования, при уменьшении освещенности содержание нитратов в растениях может увеличиться в 2 - 10 раз. Поэтому при выращивании овощей в защищенном грунте необходимо следить, чтобы была хорошая освещенность, оптимальная температура и влажность. Снижению накопления нитратов в продукции способствуют сборы овощей в солнечную погоду во второй половине дня. В защищенном грунте питательные элементы должны применяться в сбалансированных дозах. При обнаружении недостатка микроэлементов (в первую очередь молибдена, бора, кобальта) необходимо внести их с удобрениями. Повышенное содержание нитратов и нитритов в воде, пище и корме вызывает острые желудочно-кишечные расстройства, отравления и хронические заболевания. Токсичность нитратов относительно низкая, но при участии микрофлоры пищеварительного тракта и тканевых ферментов они восстанавливаются до нитритов, степень токсичности которых в 10 - 20 раз выше, чем нитратов (В.Ф. Журавлев и М.М. Цапков). При избыточном поступлении нитратов в организм человек заболевает метгемоглобинемией (синюшность). Эта болезнь развивается вследствие окисления двухвалентного железа Fе2+ в трехвалентное Fе3+. Образующиеся под действием нитратов метгемоглобин и нитрогемоглобин не могут доставлять кислород к тканям организма. У здорового человека содержание метгемоглобина в крови не превышает 2%. Легкая форма этого заболевания наблюдается при содержании в крови 10 - 20% метгемоглобина, средняя — 20 - 40, тяжелая - свыше 40%. Замещение 20% гемоглобина метгемоглобином и нитрогемоглобином вызывает отравление, сопровождающееся сильной гипоксией, т.е. кислородной недостаточностью. При 80%-ном замещении гемоглобина наступает смерть от удушья. 304 До недавнего времени считалось, что заболеванию метгемоглобинемией подвержены дети только в возрасте до 1 года. Однако впоследствии было доказано, что дети старших возрастов и даже взрослые могут поражаться асимптоматической (без клинических признаков) формой метгемоглобинемии. При этом нарушается работа сердца и поражается центральная нервная система. Смертельные случаи отравливания нитратами отмечаются крайне редко. Случаи отравления нитратами со смертельным исходом отмечены в США, Европейских и других странах в основном при употреблении воды с повышенным содержанием нитратов, реже — овощей (шпината, огурцов и т.д.). Хотя заболевания метгемоглобинемией встречаются и редко, но длительное употребление воды, пищи и кормов, богатых нитратами, может вызывать болезни обмена веществ, опорно-двигательной и нервной системы, генеративных органов и генетические нарушения. Нитраты атакуют иммунную систему и наследственный аппарат, усиливают восприимчивость к заболеваниям. Кишечная микрофлора может восстанавливать нитраты до нитритов и образовывать канцерогенные, даже в ничтожных количествах, нитрозамины. Нитрозамины образуются также при применении некоторых лекарств. Исследования, проведенные в США и Нидерландах, показали, что рост раковых заболеваний статистически достоверен изза образования нитрозаминов в моркови, столовой свекле, пиве и других продуктах при избыточном применении азотных удобрений. Образованию нитрозаминов препятствует аскорбиновая кислота. Исследованиями было установлено, что при соотношении витамина С к нитратам 2:1 и более нитрозамины не образуются. Поскольку витамин С в большинстве овощных культур содержится именно в таком количестве, опасность их образования невелика. Подобным же действием обладают токоферол (витамин Е), полифенолы, танин и пектиновые вещества, содержащиеся в овощах. Важным положительным свойством овощей является наличие в них клетчатки, которая подавляет всасывание нитрозаминов. Основным источником нитратов для человека является питьевая вода и овощные культуры (зеленные культуры, свекла, капуста и др.), причем более опасны тепличные овощи. В среднем на овощи приходится 70 - 80% нитратов, питьевую воду — 10 - 15%, а остальные (от 5 до 20%) — на молоко, мясопродукты и соки. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) установила допустимый предел поступления 305 нитратов в организм человека — 3,5 мг на 1 кг веса. Однако лучше, если дневной “паек” нитратов не будет превышать 120 - 140 мг. Допустимые пределы содержания нитратов в продуктах питания в различных странах далеко не одинаковы в силу различных факторов (климатических условий, особенностей питания и др.). Главным санитарным врачом Беларуси утверждены предельно допустимые концентрации нитратов для фруктов и овощей открытого и защищенного грунта (табл.9.2). Т а б л и ц а 9.2. Предельно допустимые концентрации нитратов в картофеле, овощах и фруктах, мг/кг сырого продукта Вид продукции Картофель Морковь поздняя Капуста поздняя Кабачки Лук-перо Лук-репка Томаты Огурцы Салат, щавель, укроп, петрушка Свекла столовая Яблоки, груши, арбузы Для открытого грунта 150 200 400 400 400 80 100 150 1500 1400 60 Для защищенного грунта 800 300 400 3000 - ПДК нитратов для воды и молока - 45 мг/л. Установлены также ограничения содержания нитратов в кормах для животных. Предельно допустимое содержание нитратов в силосе и сенаже - 500 мг, сене 1000, зеленых кормах и зернофураже - 300, кормовой свекле - 1500 мг в 1 кг сырого продукта. Снизить содержание нитратов в растениеводческой продукции можно с помощью следующих приемов. Под все сельскохозяйственные культуры разработаны предельно допустимые дозы азотных удобрений, гарантирующие получение “чистой” продукции и исключающие загрязнение окружающей среды. Эти дозы были приведены при рассмотрении системы удобрения сельскохозяйственных культур. Экологически безопаснее медленнодействующие азотные удобрения, производство которых налаживается на Гродненском производственном объединении азот. Во влажные холодные годы с большим количеством осадков дозы азота должны уменьшаться. Способствуют также снижению накопления нитратов в растениях ингибиторы нитрификации. 306 Локальное внесение аммонийных и амидных удобрений в некоторых случаях уменьшает содержание нитратов в сельскохозяйственной продукции, что объясняется замедлением нитрификации в ленте удобрений. Однако локальное внесение удобрений и ингибиторы нитрификации не гарантируют получение продукции с низким содержанием нитратов, так как в разных почвенно-экологических условиях степень замедления нитрификации в почве различна. Регулировать азотное питание и содержание нитратов в кормовых и овощных культурах можно дробным внесением азотных удобрений. Поэтому очень важно правильно выбрать сроки подкормок, чтобы растения могли ассимилировать поглощенный нитратный азот. Последнюю подкормку рекомендуется проводить под овощные культуры не позднее чем за 4 - 6 недель до уборки урожая, а на посевах культур, используемых свежими (морковь, редис, петрушка и др.), их не проводить вовсе. Следует учитывать также, что при использовании азотных удобрений накопление нитратов ниже, чем при внесении аммиачной селитры. Существенное влияние на накопление нитратов оказывают сортовые особенности сельскохозяйственных культур. В связи с этим значительно снизить содержание нитратов в овощных и других сельскохозяйственных культурах можно подбором сортов, накапливающих меньше нитратов. 9.3. Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду и способы снижения их накопления в растениеводческой продукции Из большого числа разнообразных химических веществ, поступающих в окружающую среду из антропогенных источников, особое место занимают тяжелые металлы (ТМ). В связи с увеличивающимся загрязнением биосферы особый интерес и важное практическое значение имеет, с одной стороны, познание механизмов и закономерностей поведения и распределения ТМ в окружающей среде, с другой тот факт, что свыше 90% всех болезней человека прямо или косвенно связаны с состоянием окружающей среды, которая является либо причиной возникновения заболеваний, либо способствует их развитию. ТМ вызывают сердечно-сосудистые расстройства, тяжелые формы аллергии, обладают эмбриотропным и канцерогенными свойствами. Они являются генетическими ядами, поскольку аккумулируются в 307 организме с отдаленным эффектом действия, проявляющимся в наследственных заболеваниях, умственных расстройствах и т.д. К ТМ относятся свыше 40 элементов, плотность которых больше 6 г/см3, а атомная масса превышает 40 атомных единиц. По токсичности и способности накапливаться в пищевых цепях лишь немногим более 10 элементов признаны приоритетными загрязнителями биосферы. Среди них выделяют ртуть, кадмий, свинец, медь, ванадий, олово, цинк, молибден, никель. Три элемента (ртуть, кадмий, свинец) считаются наиболее опасными. Однако не все тяжелые металлы токсичны, так как в эту группу входят медь, цинк, молибден, кобальт, марганец, получившие название микроэлементов и имеющие важное биологическое значение в жизни теплокровных, растений и микроорганизмов. Поэтому справедливо использовать понятие “тяжелые металлы”, когда речь идет об опасных для живых организмов концентрациях элемента. Основными источниками загрязнения почв тяжелыми металлами являются выбросы в атмосферу загрязняющих веществ. Значительный вклад при этом вносят автотранспорт, объекты энергетики и промышленные предприятия. Перечисленными источниками в 1997 году в Беларуси выброшено в атмосферу 2078,3 тыс. загрязняющих веществ, из которых 1654,8 тыс.тонн, или 79,6%, продуцировано автотранспортом (В.Ф. Логинов и др., 1997). В городах Беларуси ежегодно на очистных сооружениях образуется более 5 млн. м 3 осадка, и его количество с каждым годом возрастает. Главный источник атмосферного загрязнения — это тепловые электростанции (на их долю приходится 27% всех выбросов в атмосферу) и предприятия по добыче и изготовлению строительных материалов (8,1%). От 10 до 30% поступивших в атмосферу тяжелых металлов оседает в радиусе 10 км от промышленного предприятия. В Беларуси в атмосферу ежегодно выбрасывается 400 т никеля, 290 — мышьяка, 230 — урана, 174 — кобальта, 58 т свинца. На концентрацию загрязняющих веществ экосистемы республики определенную роль оказывают периодические их переносы воздушными массами с Запада. Крупномасштабного картирования на содержание кадмия, свинца, хрома, никеля и других токсичных элементов в почвах сельскохозяйственных угодий не проводилось. Однако выборочные исследования возле крупных городов показали появление очагов загрязнения почв тяжелыми металлами. 308 Основным элементом — загрязнителем пригородных почв является свинец. Повышенное его содержание наблюдается в пригородных зонах Минска, Гомеля, Могилева. Загрязнение почв свинцом на уровне ПДК (32 мг/кг) и выше отмечено локально, небольшими участками, по направлению господствующих ветров. На отдельных полях Минской овощной фабрики, где на протяжении ряда лет применялись в качестве удобрений твердые бытовые отходы, содержание свинца достигает 40 - 57 мг/кг почвы. На этих же полях содержание подвижных форм цинка и меди в почве составляет соответственно 65 и 15 мг/кг при предельном уровне для цинка 23 мг/кг и меди 5 мг/кг (И.М. Богдевич, Н.И. Смеян, В.А. Щербаков, 2000). Вдоль автомагистралей почва сильно загрязнена свинцом и в меньшей степени кадмием. Загрязнение почв придорожных полос автомобильных дорог межгосударственного (Брест - Москва, Санкт Петербург - Одесса), республиканского (Минск - Слуцк, Минск Логойск) и местного (Заславль - Дзержинск, Жабинка - Б. Мотыкалы) значения наблюдается на расстоянии до 25 - 50 м от полотна дороги в зависимости от рельефа местности и наличия лесозащитных полос. Максимальное содержание свинца в почве отмечено на расстоянии 5 10 м от автотрассы. Оно выше фонового значения в среднем в 2 - 2,3 раза, но несколько ниже или близко к ПДК. Содержание кадмия в почвах Беларуси находится на уровне фона (до 0,5 мг/кг). Превышение фона до 2,5 раз отмечено локально на расстоянии до 3 - 5 км от крупных городов и достигает 1,0 - 1,2 мг почвы при ПДК 3 мг/кг для стран Западной Европы (ПДК кадмия для почв Беларуси не разработана). Площадь почв в Беларуси от всех источников загрязнения свинцом в настоящее время ориентировочно оценивается в 100 тыс га, кадмия - 45 тыс. га (И.М. Богдевич, Н.И. Смеян, В.А. Щербаков, 2000). В настоящее время проводится агрохимическое картирование на содержание меди и цинка в почвах Беларуси, в результате которого было установлено, что в республике 260,3 тыс. га сельскохозяйственных земель загрязнены медью и 179,3 тыс. га цинком (табл.9.3). Среднее содержание подвижной меди в почвах пашни невелико и составляет 2,1 мг/кг, улучшенных сенокосных и пастбищных земель 2,4 мг/кг. В целом по республике 34% пахотных и 36% сенокосных и пастбищных земель имеют очень низкую обеспеченность медью (менее 1,5 мг/кг) и остро нуждаются в применении медьсодержащих удобрений. На почвах с избыточным содержанием меди (3,3% сель309 скохозяйственных земель) использование любых форм удобрений, содержащих медь, должно быть исключено. Т а б л и ц а 9.3. Сельскохозяйственные земли Беларуси, загрязненные медью, тыс. га (И.М. Богдевич и др., 1997) Области Всего загрязнено Брестская Витебская Гомельская Гродненская Минская Могилевская Всего по Беларуси 85,2 15,9 60,8 43,9 37,0 17,5 260,3 В том числе по содержанию Сu, мг/кг 5,1-7,0 7,1-15,0 15,1-30,0 более 30 59,8 25,3 0,1 11,7 3,9 0,2 0,1 38,3 20,1 2,4 26,3 16,0 1,4 0,2 22,6 13,3 1,1 10,4 7,1 169,1 85,7 5,2 0,3 С избыточным содержанием цинка выявлено в Беларуси 179 тыс. га сельскохозяйственных земель, в том числе в опасной степени загрязнено элементом (более 16 мг/кг почвы) 39 тыс. га, или 0,5%, главным образом в Гомельской, Минской и Могилевской областях (табл.9.4). Наряду с загрязненными цинком в Беларуси большая часть сельскохозяйственных земель (55% пахотных и 52% улучшенных сенокосов и пастбищ) слабо обеспечены цинком (содержание Zn менее 3,0 мг/кг почвы). Т а б л и ц а 9.4.Сельскохозяйственные земли Беларуси, загрязненные цинком, тыс. га Области Брестская Витебская Гомельская Гродненская Минская Могилевская Всего по Беларуси Всего загрязнено 35,1 3,5 44,9 24,4 45,5 25,9 179,3 В том числе по содержанию Zn, мг/кг 10,1-16,0 16,1-30,0 30,1-50,0 более 50 34,4 0,7 2,9 0,5 0,1 33,9 10,4 1,3 0,2 20,0 4,0 0,4 34,9 8,9 1,2 0,5 14,8 10,9 0,2 140,0 35,4 3,2 0,7 Тяжелые металлы в минеральных удобрениях являются естественными примесями, содержащимися в агрорудах. Поэтому количество их в минеральных удобрениях зависит от исходного сырья и технологии переработки. Из химических элементов, содержащихся в фосфорных удобрениях, наиболее опасен кадмий, который является составной 310 частью фосфорной руды. В зависимости от геологического происхождения и географического распространения фосфатные руды содержат разное количество кадмия, который переходит в удобрения, изготавливаемые из концентратов этих руд. В фосфатном сырье из России, которое используется в Беларуси, содержание кадмия минимально, оно значительно ниже, чем в фосфоритах Марокко, США и тем более в фосфатном сырье из Сенегала ( табл.9.5). Т а б л и ц а 9.5. Среднее содержание кадмия в фосфатном сырье разных стран Страны США Марокко Россия Сенегал Южная Африка Сирия Р2О5, мг/кг 32,5 31,7 39,4 33,0 36,5 30,6 Cd, мг/кг 8 22 1 75 3 8 Т а б л и ц а 9.6. Содержание примесей в фосфорсодержащих удобрениях, мг/кг (В.Г. Минеев и др., 1993) Завод, производящий удобрения Mn Воскресенский Кингисеппский Уваровский Череповецкий 250 150 250 204 Череповецкий Нововоскресенский 105 102 Fe Ni Co Аммофос 3000 5,0 8,0 2500 7,5 9,8 5500 5,0 12,5 5200 13,7 12,5 Нитроаммофоска 2500 11,0 10,0 900 1,6 7,5 Cu Zn Pb Cd 9,0 28,0 46,0 75,0 13,0 38,0 90,0 135,0 5,0 5,5 5,0 5,0 0,06 0,65 1,0 1,3 15,0 4,0 36,0 6,0 10,0 7,5 0,1 0,03 Содержание примесей в фосфорсодержащих удобрениях, производимых в странах СНГ, приведено в табл.9.6. Минимальное содержание кадмия отмечено в аммофосе произведенном Воскресенским заводом, а максимальное – Череповецким. Однако оно во всех удобрениях незначительно и не представляет опасности с точки зрения загрязнения окружающей среды. Исследования А.А. Поповой по определению валового содержания тяжелых металлов в минеральных, органических и известковых удобрениях показали, что в аммиачной селитре в незначительных количествах содержится кадмий, медь, в несколько больших - цинк и свинец (табл.9.7). 311 Т а б л и ц а 9.7. Среднее содержание тяжелых металлов в минеральных удобрениях, г/т д.в. (В.Г. Минеев и др., 1993) Удобрения Азотные Фосфорные Калийные Все минеральные Cu 51 122 0,4 59 Zn 63 164 20 77 Cd 1,23 3,6 1,05 1,62 Pb 21 34 28 26 Ni 6,8 92 9,1 30 Cr 0,38 121 0,89 33 Более высокое содержание кадмия в фосфорных удобрениях и хлористом калии, цинка - в навозе. Потенциальными загрязнителями окружающей среды считаются удобрения, содержащие более 8 мг/кг кадмия. Кадмий в фосфорных удобрениях, которые производятся в странах СНГ, содержится в незначительных количествах и не представляет опасности для окружающей среды. Высокая концентрация кадмия отмечена в суперфосфате, произведенном в США (50 - 100 мг/кг, Говорина, 1991). Среднее содержание тяжелых металлов в минеральных удобрениях приведено в табл.9.8. Т а б л и ц а 9.8. Содержание тяжелых металлов в удобрениях и извести ( Н.А. Черных, В.Ф. Ладонин, 1995) Удобрения Двойной суперфосфат Фосфоритная мука Хлористый калий Мочевина Аммиачная селитра Известковая мука Навоз Cd 3,70 5,40 3,90 0,20 0,18 0,20 Pb 39,0 16,0 14,0 1,3 18,0 28,0 4,0 Zn 48,0 183,0 11,0 6,0 7,1 22,0 112,0 Cu 14,4 27,0 3,6 0,8 1,0 6,3 22,0 Ni 29,0 21,0 8,0 24,0 7,2 Как показали исследования ВИУА, кафедры агрохимии БГСХА, НИГПИПА, других научно-исследовательских учреждений, количество ТМ, поступающих в почву с минеральными и органическими удобрениями, заметно не меняет природных уровней содержания тяжелых металлов в почвах и не представляет опасности с точки зрения загрязнения ими. Экологически опасными могут быть фосфорные удобрения, полученные из сырья африканских стран (Марокко, Сенегал и др.), а также из фосфоритов США. Серьезного внимания заслуживают сточные воды, компосты из твердых бытовых отходов, отличающиеся повышенным содержанием ТМ. Так, в осадках сточных вод Могилева содержалось ( в мг/кг сухого вещества): цинка — 300-1400, 312 меди — 89 - 309, хрома — 142 – 264, никеля — 89 - 100, марганца — 640 - 961, свинца — 14 - 71, кобальта — 80 - 114, кадмия — 5 - 9. Присутствие ТМ в осадках сточных вод является главным препятствием их широкого использования в качестве удобрений. Тем не менее вокруг промышленных предприятий накапливается большое количество отходов различной природы, которые занимают не только значительные площади, выводя их из хозяйственного использования, но и загрязняют окружающую среду вредными веществами. Одно из направлений утилизации — использование отходов в качестве нетрадиционных органических удобрений (НОУ), к которым относят твердые бытовые отходы (ТБО), осадок сточных вод (ОСВ), активный ил, кору и опилки, лигнин, сапропель, вермикомпост, гуматы. Наличие тяжелых металлов в составе НОУ при отсутствии контроля за их содержанием и при избыточном внесении в почву может привести к ее загрязнению. Основное достоинство нетрадиционных органических удобрений — наличие в их составе органического вещества, которое, в свою очередь, является активным сорбентом ТМ. Связывая их, органическое вещество препятствует миграции тяжелых металлов с почвенно-грунтовыми водами, снижает уровень их биологического поглощения и тем самым способствует получению продукции высокого качества. Это необходимо учитывать при разработке экологических нормативов на производство и применение нетрадиционных органических удобрений. Для использования отходов в качестве удобрений кроме прочих ограничений они регламентируются по содержанию ТМ. Содержание кадмия в них не должно превышать 20, хрома и свинца - 750, ртути - 16, никеля - 300, цинка - 2500, меди 1000 мг/кг (О.А. Соколов, В.А. Черников, 1999). Предельно допустимые уровни содержания тяжелых металлов в сточных водах и предельно допустимые уровни внесения ТМ в почву с осадками сточных вод приведены в табл.9.9, 9.10. Т а б л и ц а 9.9. Предельно допустимые уровни содержания тяжелых металлов в сточных водах (О.А. Соколов, В.А. Черников, 1999) Тяжелые металлы ПДУ, мг/л 0,01 0,20 0,20 5,0 0,1 2,0 Кадмий Медь Никель Свинец Хром Цинк 313 Поступление большого количества ТМ в почву с осадками сточных вод (ОСВ) имеет свои специфические особенности. Высокое содержание органического вещества способствует образованию металлорганических соединений различной природы, что изменяет растворимость тяжелых металлов в почве и их доступность растениям. Кроме того, металлорганические соединения тяжелых металлов легче включаются в пищевые цепи, чем их неорганические соединения, и поэтому являются наиболее опасными формами ТМ. Образование растворимых органических комплексов соединений тяжелых металлов ведет к снижению их адсорбции в почве. В связи с этим регламентируются уровни внесения ТМ в почву с осадками сточных вод (табл.9.10). Т а б л и ц а 9.10. Предельно допустимые уровни (ПДУ) внесения ТМ в почву с осадками сточных вод (О.А. Соколов, В.А. Черников, 1999) Тяжелые металлы Марганец Медь Никель Свинец Цинк Хром ПДУ, мг/л 13 2 1 0,5 9 5 В Беларуси разработана группировка почв по содержанию подвижных форм кадмия и свинца в почве ( табл.9.11). Т а б л и ц а 9.11. Группировка по содержанию подвижных форм кадмия и свинца в дерново-подзолистых почвах Группировка почв по содержанию металлов Фоновое Повышенное Высокое Избыточное Содержание, мг/кг почвы кадмия свинца Менее 0,1 Менее 3,0 0,1-0,2 3,0-6,0 0,21-0,3 6,1-10,0 Более 0,3 Более 10,0 Группировка почв по содержанию подвижных форм меди и цинка была приведена ранее (табл.6.16). ПДК по общему содержанию тяжелых металлов в почвах в настоящее время разрабатывается. ПДК содержания ТМ для почв Российской Федерации приведена в табл. 9.12. Установить пределы безопасного содержания того или иного элемента в почве сложно. Уровень токсичности элементов зависит от гранулометрического состава почвы, ее кислотности, содержания гу314 муса, вида растений и т.д. Если культура снижает урожайность из-за присутствия в почве того или иного металла на 5 - 10%, то уровень его содержания в почве считается токсичным. Т а б л и ц а 9.12. Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов в почве (О.А. Соколов, В.А. Черников, 1999) Тяжелые металлы Ванадий Кадмий* Медь Марганец Марганец + ванадий Мышьяк Никель Ртуть Свинец Цинк Хром (6+) * Для почв Западной Европы. ** Фон принят равным 12 мг/кг. Концентрация, мг/кг 150 3,0 23 1500 1000+100 2,0 35,0 2,1 Фон** +20 110 0,05 В ряде случаев на почвах, загрязненных ТМ, урожайность зерновых снижалась на 20 - 30%, сахарной свеклы - на 35, бобовых - на 40, картофеля - на 47%. По данным Н.А. Черных, В.Ф. Ладонина (1995), гибель зерновых культур наблюдается при содержании кадмия 20 мг/кг, цинка - 500, свинца - 500, меди – 350 мг/кг почвы. Оценка уровней безопасного загрязнения почв ТМ проводится исходя из недопустимости превышения порога адаптационной возможности наиболее чувствительных групп населения (детей) и экологической адаптационной способности почв. Тяжелые металлы, поступающие в организм человека из почвы через сельскохозяйственную продукцию, не должны вызывать функциональных, биологических и структурных изменений в организме, опасных для здоровья человека и его потомства. Допустимые уровни загрязнения почвы ТМ не должны приводить к нарушению времени и скорости самоочищающей способности почв. Предельно допустимые уровни содержания ТМ в основных пищевых продуктах приведены в табл.9.13. Снизить поступление тяжелых металлов в растения можно с помощью таких агротехнических приемов, как известкование, внесение органических и минеральных удобрений, применение природных цеолитов, а также использование биологических методов. 315 Достаточно действенным мероприятием для снижения поступления ТМ в растения является известкование. При снижении кислотности почвенного раствора снижается растворимость и подвижность кадмия и свинца, уменьшается потребление их растениями. То же самое относится к цинку и мышьяку. Это обусловлено тем, что известкование способствует образованию комплексных соединений органических веществ почвы с ТМ, при повышении рН тяжелые металлы (кроме As, Cd, Cr, Sr) выпадают в осадок в виде карбонатов, фосфатов. Следует также отметить, что при повышении рН и увеличении содержания кальция в почве снижается активность корневых систем растений в отношении поглощения ряда ТМ. Особенно эффективно известкование для снижения накопления свинца в сельскохозяйственных культурах. В отдельных случаях известкование позволяет в несколько раз уменьшить накопление свинца в растениях. Однако прием известкования не универсален для снижения фитотоксичности ТМ. Такие элементы, как хром и молибден в нейтральных и слабощелочных почвах более подвижны, и известкование почв может привести к обратному эффекту. Положительное влияние на снижение накопления ТМ в растениях оказывают навоз и другие органические удобрения. Органическое вещество способствует образованию металлорганических комплексов, которые являются малоподвижными или неспособными к преодолению клеточных мембран на границе почва - корень. Исследования НИГПИПА показали, что внесение навоза в дозе 50 т/га на дерново-подзолистых почвах снижало подвижность цинка на фоне РК на 7, меди - на 8,1, а 5 т/га соломы - на 6 и 22% соответственно. Снижается накопление ТМ в растениях и при применении минеральных удобрений. Цинк и свинец образуют с фосфатами труднорастворимые, малодоступные соединения. По данным А.И. Фатеева (1996), локальное внесение удобрений в дозе N60Р60К60 снижало содержание кадмия и свинца в 1,3 - 1,8 раза в урожае овса и гороха, что, по-видимому, связано прежде всего с возрастанием урожайности этих культур в 1,3 - 1,5 раза при локализации удобрений. Применение цеолитов позволяет до 30% снизить уровень загрязнения растениеводческой продукции тяжелыми металлами. Дозы их колеблются в пределах 40 - 75 т/га. Цеолиты (клиноптилолит) являются 316 емкими ионообменниками, поглощают подвижные формы Cd, Pb, Cu, Zn и тем самым снижают поступление их в растения. Среди биологических приемов следует выделить выращивание толерантных сортов и культур, используемых в качестве корма или в пищу, выращивание культур только на семена, возделывание технических и лесных культур, разведение цветов. На загрязненных ТМ почвах нельзя выращивать листовые овощные культуры и корнеплоды, которые поглощают из почвы большое их количество. На загрязненных почвах целесообразно выращивать технические культуры: лен, коноплю, картофель (для переработки на крахмал и спирт), сахарную свеклу (для получения сахара). С целью предотвращения избыточного поступления тяжелых металлов в организм человека, их содержание в продуктах регламентировано (табл.9.13). По нормам, разработанным ВОЗ, потребление тяжелых металлов с продуктами питания не должно превышать: свинца - 3 мг, кадмия – 0,4, ртути - 0,3 мг в неделю. При сильном загрязнении почвы наиболее рациональнм средством является снятие верхнего слоя почвы и заменена его “чистой “ почвой. Т а б л и ц а 9.13. Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов в основных группах пищевых продуктов, мг в 1 кг сырого продукта Элемент Ртуть Кадмий Свинец Мышьяк Медь Цинк Никель Хром Хлебные продукты и зерно 0,01 0,02 0,2 0,2 10 25 0,5 0,2 Соки и напитки 0,005 0,02 0,4 0,2 5 10 0,3 0,1 РыбоМясопродукты продукты 0,5 0,1 1 1 10 40 0,5 0,3 0,03 0,05 0,5 0,5 5 40 0,5 0,2 Молочные Овощи продукты 0,005 0,2 0,01 0,03 0,05 0,5 0,5 0,2 0,5 10 5 10 0,1 0,5 0,1 0,2 Фрукты 0,01 0,03 0,4 0,2 10 10 0,5 0,1 Содержание тяжелых металлов в картофеле и овощах существенно снижается за счет их очистки и кулинарной обработки. Так, в результате очистки, промывки, снятия кожуры, протирки и бланшировки содержание свинца и ртути снижается на 50% в овощах и на 80 - 85% в картофеле, а кадмия – на 20%. Снижение содержания свинца при однократной промывке салата может достигать 30 - 40%. 317 По данным Алексеева Ю.В. (1987), содержание цинка в очищенных от кожуры клубнях снижается до 1,5 раза, свинца — в 2 - 6, кадмия — в 1,4 - 3,5 раза. Главным направлением защиты земель от загрязнения тяжелыми металлами остается выявление и устранение источников поступления их в почву. В этом плане первостепенное значение приобретает организация мониторинга загрязнения почв ТМ и другими токсикантами и разработка комплексных общегосударственных мероприятий по охране земель. 10.ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА ПРИ РАБОТЕ С МИНЕРАЛЬНЫМИ УДОБРЕНИЯМИ При работе с минеральными удобрениями все работающие должны строго соблюдать правила техники безопасности и охраны труда. К работе с удобрениями и известковыми материалами допускаются лица не моложе 18 лет. Все работники (кладовщики, механизаторы, грузчики и др.) перед началом работы с удобрениями должны пройти инструктаж по технике безопасности и охране труда. Правила техники безопасности и санитарные правила при обращении с удобрениями вывешиваются в помещении склада. При работе с удобрениями на складе и вне склада все работающие должны надеть рекомендуемую для данного вида работы спецодежду: комбинезон, рукавицы, очки, респираторы или (при работе с аммиачной селитрой) противогазы. При хранении аммиачной селитры необходимо соблюдать противопожарные правила. Нельзя хранить ее навалом вне склада и совместно с горючими веществами (торфом, соломой, нефтепродуктами и др.). В складе, где хранят аммиачную селитру, нельзя курить, пользоваться открытым огнем и обогревательными приборами. Возникающий пожар следует тушить только водой. При тушении пожара необходимо пользоваться противогазом, чтобы избежать отравления выделяющимися оксидами азота. Особую осторожность следует соблюдать при работе с жидким аммиаком. Емкости для его хранения и транспортировки должны иметь герметически закрывающиеся люки. При попадании жидких азотных удобрений на кожу их необходимо быстро смыть водой. При тяжелом отравлении аммиаком пострадавшего выносят на свежий воздух и вызывают врача. В случае прекращения дыхания необходимо сделать ему искусственное дыхание. 318 При внесении удобрений нельзя находиться вблизи разбрасывающих рабочих органов машины, а при работе дисковых разбрасывателей - ближе 50 - 80 м от них. Загрузку машин удобрениями следует проводить только при полной их остановке. Все приводы машины должны быть закрыты щитами. Смазку и регулировку рабочих органов следует проводить только при полной остановке машины и выключенном двигателе трактора. Нельзя сидеть на машине и находиться между трактором и машиной при транспортировке и внесении удобрений. Скорость движения машин при внесении удобрений не должна быть выше установленной техническими условиями. В транспорте с минеральными удобрениями запрещается перевозка людей, пищевых продуктов, питьевой воды и предметов домашнего обихода. При непрерывной работе с удобрениями рекомендуется делать 5минутные перерывы через каждые полчаса работы в респираторе. По окончании работы следует принять душ и тщательно вымыться с мылом. На месте работы постоянно должны быть запас чистой воды и аптечка. При попадании удобрений в глаза следует промыть их большим количеством чистой воды и затем обратиться в медпункт, а при ожоге промыть обожженные места сильной струей воды, обработать 5% раствором спирта и наложить марлевую повязку. Строгое соблюдение правил техники безопасности и необходимых санитарных правил является непременным условием правильной организации труда при работе с минеральными удобрениями. Все твердые минеральные удобрения целесообразно поставлять только в гранулированном или крупнокристаллическом видах. При этом необходимо, чтобы они имели выровненный гранулометрический состав: содержание гранул диаметром 2 - 4 мм - 80%, в том числе 2 - 3 мм - 50 %, содержание пыли (фракция меньше 1 мм) 1 %. Статическая прочность гранул основной фракции всех минеральных удобрений должна быть 30 - 50 кг/см 2 , а динамическая прочность – 85 - 90. Удобрения должны сохранять 100% рассыпчатость после транспортировки и хранения в насыпях до 10 - 12 м высотой в течение срока годности при соблюдении установленных правил хранения. Увеличение в ассортименте минеральных удобрений в ближайшие годы удельного веса жидких форм, таких как КАС (карбамид-аммиачная селитра), обеспечит лучшее распределение питательных веществ по полю при внесении. 319 Большое значение приобретает повышение доли питательных веществ в удобрениях. Сокращение балласта в них снизить затраты труда при их применении, заметно разгрузит транспорт, сократит погрузочно-разгрузочные работы, уменьшит требуемые мощности для хранения, сократит затраты на внесение единицы питательного вещества в почву. ЛИТЕРАТУРА Агрохимия (Под ред. Б.А. Ягодина). М.: Агропромиздат, 1989. 655 с. А н с п о к П.А. Микроудобрения. Л.: Агропромиздат, 1990. 272 с. А р т ю ш и н А.М., Д ер ю г и н И.П., К у л ю к и н А.Н., Я г о д и н Б.А. Удобрения в интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культуры Учебное пособие для слушателей системы повышения квалификации. М.: ВО Агропромиздат, 1991. 223 с. Б о г д е в и ч И.М. Проблемы воспроизводства плодородия почв: Матер. международной научно-производственной конференции «Современные проблемы использования почвенных ресурсов и повышения их производительной способности». Горки БСХА, 1997 С. 41 - 52. Б о г д е в и ч И.М., С м е я н Н.И., Щ е р б а к о в В.А. Экологическое состояние почв Беларуси // Международный аграрный журнал, 2000. № 5. С. 26 – 33. В а х р о м е е в Ю.И., Г л а в а ц к и й Б.Л., О в ч и н н и к о в а Н.Г. и др. Локальное внесение удобрений. М.: Агропромиздат, 1990. 144 с. В и л ь д ф л у ш И.Р., Ц ы г а н о в А.Р., Л а п а В.В. Фосфор в почвах и земледелии Беларуси. Мн: «Хата», 1999. 192 с. В и л ь д ф л у ш И.Р., К у к р е ш С.П., И о н а с В.А. и др. Агрохимия: Учебник для с.-х. вузов. Мн: Ураджай, 1995. 480 с. В и л ь д ф л у ш И.Р., К у к р е ш С.П., Ц ы г а н о в А.Р. и др. Агрохимия: Учебное пособие для средних специальных учебных заведений. Минск: Ураджай, 2000. 320 с. Г о р д е е в А.М. Оптимизация минерального питания растений при неблагоприятных факторах среды. М.: Агропромиздат, 1991. 144 с. Инструкция по известкованию кислых почв сельскохозяйственных угодий Республики Беларусь. Мн: 1997. 26 с. Инструкция определения дополнительной потребности материально-технических ресурсов для сельского хозяйства в зоне радиоактивного загрязнения. Минск, 1999. 26 с. И о н а с В.А., В и л ь д ф л у ш И.Р., К у к р е ш С.П. Система удобрения сельскохозяйственных культур. Мн: Ураджай, 1998. 288 с. К у л а к о в с к а я Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. М.: ВО Агропромиздат, 1990. 220 с. М и н е е в В.Г., Д е б р е ц е н и Б., М а з у р Т. Биологическое земледелие и минеральные удобрения М.: Колос, 1993. 414 с. О н и а н и О.Г. Агрохимия калия. М.: Наука, 1981. 199 с. Расширенное воспроизводство плодородия почв в интенсивном земледелии Нечерноземья/ Под. ред. Н.З. Милащенко. М., 1993. 864 с. С е м е н е н к о Н.Н., Н е в м е р ж и ц к и й В.М. Азот в земледелии Беларуси. Мн: «Хата». 205 с. 320 С о к о л о в О.А., Ч е р н и к о в В.А. Атлас распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды. Пущино, 1999. 163 с. Т и в о П.Ф., Б ы ц к о И.Г. Тяжелые металлы и экология. Минск: «Юнипол», 1996. 192 с. Т р а п е з н и к о в В.К., И в а н о в И.И., Г о л ь в и н с к а я Н.Т. Локальное питание растений. Уфа: Гилем, 1999. 259 с. Т р е п а ч е в Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. М., 1999. 530 с. У м а р о в М. М. Ассоциативная азотфиксация М., 1986. 131 с. Ф е д ю ш к и н Б.Ф. Минеральные удобрения с микроэлементами. Л.: Химия, Ленинградское отделение, 1989. 281 с. 321 СОДЕРЖАНИЕ Введение………………………………………………………………………….…………….3 1. Агроклиматические условия Беларуси…………………………………………………….4 2. Почвенно-агрохимические условия Беларуси…….……………………………………. 10 2.1. Свойства почвы, влияющие на питание расте ний………………………………….10 2.2. Состав почвы…………………………………………………………………….…. ...14 2.3. Поглотительная способность почвы…………………………………………………24 2.4. Агрохимическая характеристика почв Беларуси и пути повышения их плодоро дия……………………………………………………………………………………...30 2.5. Оптимальные параметры агрохимических свойств почв Беларуси……………….36 3. Химический состав и питание растений…………………………………………………39 4. Известкование кислых почв………………………………………………………………50 4.1 Кислотность почвы……………………………………………………………………50 4.2 Отношение сельскохозяйственных культур и почвенных микроорганизмов к кислотности почв и известкованию………………………………………………….….55 4.3 Влияние известкования на питательный режим, свойства почвы и урожай………54 4.4 Роль кальция и магния в жизни растений……………………………………………60 4.5Формы известковых удобрений…………………………………………….…………65 4.6. Дозы, сроки и способы внесения извести………………………………….………..70 4.7. Контроль и оценка качества работ при известковании………………….…………77 4.8. Эффективность известкования ………………………………………………………78 5. Органические удобрения………………………………………………………………….80 6. Минеральные удобрения…………………………………………………………………103 6.1. Классификация и свойства минеральных удобрений….………………………….103 6.2. Производство и применение удобрений в мире и Беларуси……………………...106 6.3. Азотные удобрения……………………………………………………….………….116 6.3.1. Значение азота для растений, содержание и превращение его в почве………...116 6.3.2. Ассортимент азотных удобрений…………………………………………………123 6.3.3. Приемы рационального использования азотных удобрений…….……………..134 6.4. Биологический азот……………………………………………………….…………143 6.5. Фосфорные удобрения………………………………………………………………163 6.5.1. Роль фосфора в питании растений, содержание и превращение его в почве….164 6.5.2. Ассортимент фосфорных удобрений……………………………………………..172 6.5.3. Взаимодействие фосфорных удобрений с почвой………………………………178 6.5.4.Приемы рационального использования фосфорных удобрений………………...182 6.6. Калийные удобрения………………………………………………………………...185 6.6.1. Роль калия в жизни растений, содержание и формы его состояния в почве…..185 6.6.2. Ассортимент и приемы рационального применения калийных удобрений…...190 6.7. Микроудобрения…………………………………………………………….……….197 6.7.1. Значение микроэлементов…………………………………………………………197 6.7.2. Борные удобрения………………………………………………………….. ……..200 6.7.3. Медные удобрения…………………………………………………………………204 6.7.4. Цинковые удобрения………………………………………………………………206 6.7.5. Молибденовые удобрения…………………………………………………………207 6.7.6. Эффективные способы применения микроудобрений ………………………….208 6.8. Комплексные удобрения…………………………………………………………….211 7. Бактериальные удобрения………………………………………………………………..215 8. Система удобрения сельскохозяйственных культур…………………………………..218 8.1. Основные принципы построения рациональной системы применения 322 удобрений……………………………………………………………………………218 8.2.Удобрение озимых зерновых культур………………………………………………220 8.3. Удобрение яровых зерновых культур………………………………………………225 8.4.Удобрение зернобобовых культур………………………………………….……….228 8.5. Удобрение картофеля………………………………………………………………..229 8.6. Удобрение льна-долгунца…………………………………………………………..233 8.7. Удобрение сахарной свеклы………………………………………………………..234 8.8. Удобрение гречихи…………………………………………………………………..236 8.9. Удобрение озимого и ярового рапса……………………………………….………238 8.10. Удобрение кукурузы на силос……………………………………………………..240 8.11. Удобрение однолетних трав……………………………………………….………241 8.12. Удобрение многолетних трав……………………………………………………...243 8.13. Удобрение кормовых корнеплодов……………………………………….…….…245 8.14. Удобрение овощных культур………………………………………………………247 8.15. Удобрение плодовых и ягодных культур…………………………………………257 8.16. Особенности применения удобрений на торфяно-болотных почвах….………..266 8.17. Применение удобрений на почвах, загрязненных радионуклидами…………..273 8.17.1. Поведение радионуклидов в почвах и поступление их в растения……….274 8.18. Баланс питательных элементов…………………………………………….……..286 8.19. Экономическая и энергетическая эффективность применения удобрений……292 9. Экологические проблемы, связанные с применением удобрений……………………297 9.1. Воздействие удобрений на компоненты окружающей среды……………………297 9.2. Контроль за содержанием нитратов в растениеводческой продукции…………301 9.3. Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду и способы сни жения их накопления в растениеводческой продукции…………………………...306 10. Техника безопасности и охрана труда при работе с минеральными удобрениями ..317 323