677

Таблица 75

Дозы фосфоритной муки с содержанием 19% Р2О5 (т/га) для проведения фосфоритования почв Пермского края

Пути повышения эффективности фосфорных удобрений

Коэффициенты использования фосфора из удобрений.

Коэффициент использования фосфора из минеральных удобрений составляет в среднем 15-20%. В зависимости от культур изменяются от 10 до 40% (табл. 76).

211

Таблица 76

Средние коэффициенты использования растениями фосфора из минеральных удобрений в год внесения в почву в Нечерноземной зоне

(Дерюгин И.П., 1998; Агрохимия, 2002)

На эффективность фосфорных удобрений оказывают влияние следующие факторы:

–географические закономерности их действия;

–почвенные условия (рН, обеспеченность почв подвижным фосфором, условия увлажнения);

–усваяющая способность корневой системы культур;

–научно обоснованная технология применения фосфорных удобрений (дозы, сроки, способы, формы).

В Предуралье применение фосфорных удобрений под все сельскохозяйственные культуры на дерново-подзолистых почвах даѐт хорошие результаты. В исследованиях В.Н. Прокошева и К.А. Гусевой (1970) урожаи зерна ржи без применения фосфорных удобрений в среднем за 3 года изменялись от 12 до 22 ц/га. При внесении суперфосфата прибавка составила 3,3 ц/га или 5,5 кг зерна на 1 кг д.в. удобрения.

Высокая эффективность фосфорных удобрений подтверждается обобщенными данными ЦИНАО и в работе С.С. Сигаркина (1963). На дерново-подзолистых почвах Среднерусской провинции с низким содержанием подвижного фос-

фора при внесении 30-120 кг/га Р2О5 по фону азота и калия урожайность зерновых увеличилась на 2,1-5,0 ц/га, по Центральному району Нечернозѐмной зоны – на 2,7-5,5 ц/га, по

212

Волго-Вятскому – на 2,0-3,8 и Уральскому – на 2,4-4,8 ц/га

(Державин Л.М., 1992).

По мнению Н.А. Колосова (1965), Т.Н. Кулаковской (1990), высокое положительное действие фосфорных удобрений в Нечерноземье проявляется за счѐт того, что они снижают, а иногда и полностью устраняют отрицательное действие подвижного алюминия. Фосфор выступает в качестве защитного средства. Внесение фосфорных удобрений обеспечивает меньшую изменчивость урожая от погодных условий. В экстремальных условиях наиболее резко проявляется количественная взаимосвязь между урожаем озимой ржи и фосфорными удобрениями (Небытов В.Г., 2005).

Как уже указывалось, фосфорные удобрения можно условно разделить на три группы – водорастворимые (однозамещѐнные); полурастворимые (двухзамещѐнные, растворимые в слабых кислотах); нерастворимые (трѐхзамещѐнные, растворимые в сильных кислотах. Для повышения эффективности фосфорных удобрений необходимо учитывать их растворимость, сочетание с другими удобрениями, реакцию почвенного раствора, глубину заделки, дозу внесения, усвояющую способность культур, обеспеченность почвы фосфором.

Первостепенное значение для всех фосфорных удобрений имеет глубина заделки в почву. Анионы фосфорной кислоты передвигаются в почве очень слабо и в сухой почве «погибают» очень быстро, поэтому их необходимо вносить в нижний увлажнѐнный слой почвы. Корни в этом слое отмирают, поэтому фосфор удобрений хуже используется растениями. Поэтому поверхностное внесение фосфорных удобрений в подкормку без заделки (под зерновые и другие культуры сплошного посева) малоэффективно.

Эффективность всех фосфорных удобрений повышается при совместном внесении с навозом.

213

Для водорастворимых форм фосфорных удобрений реакция почвенной среды должна быть близкой к нейтральной. В результате образуются дифосфат кальция, который доступен растениям долгое время.

Двух- и трѐхзамещѐнные фосфорные удобрения более эффективны на кислых почвах, при этом происходит переход их в более доступные формы.

Водорастворимые формы фосфорных удобрений для уменьшения химического связывания следует вносить локально и использовать гранулированные формы. Лучшим сроком внесения является весна.

Полурастворимые и нерастворимые удобрения надо вносить заблаговременно и добиваться более полного смешивания с почвой. Их эффективность повышается при совместном внесении с физиологически кислыми удобрениями и торфом.

Люпин, гречиха, горчица, горох, кормовые бобы, конопля, эспарцет, груша, яблоня, крыжовник хорошо усваивают фосфор полурастворимых и нерастворимых фосфорных удобрений, рожь, клевер, малина – частично.

Эффективность фосфорных удобрений зависит от содержания подвижного фосфора в почве. В опытах В.Н. Прокошева, К.А. Гусевой (1970) на дерново-подзолистой почве внесение 60 кг/га Р2О5 на почве с содержанием подвижного фосфора до 25 мг/кг почвы обеспечило прибавку урожайности зерна ржи 5,2 ц/га; от 26 до 50 мг/кг – 2,9 ц/га; от 51 до 100 мг/кг – 1,6 ц/га, и по данным А.И. Безносова (1973), при содержании подвижного фосфора свыше 150-200 мг/кг почвы потребность озимой ржи в фосфорных удобрениях отсутствует.

Слабая подвижность фосфатов в почве позволяет вносить фосфорные удобрения за один приѐм. На почвах с недостаточным содержанием (низким и средним) подвижных фосфатов необходимо выделять часть общей дозы фосфора удобрений для припосевного (припосадочного) внесения.

214

В рядки при посеве зерновых, зернобобовых культур, льна и сахарной свеклы вносят 10-15 кг Р2О5 на 1 га в виде суперфосфата; в лунки при посадке картофеля и овощных культур – 15-30, при посеве кукурузы – 4-8 кг/га Р2О5.

На почвах с высоким содержанием подвижного фосфора (V и VI классы обеспеченности) перенесение части общей дозы фосфора из основного в припосевное внесение малоэффективно.

Фосфор должен находиться в почве в оптимальном соотношении с другими элементами питания и в первую очередь с азотом. Необходимо строгое соблюдение доз, форм, способов и сроков их внесения. Дозы фосфорных удобрений под основные культуры: зернобобовые – 30-60 кг/га, однолетние травы – 30-40 кг, озимые зерновые – 60-90 кг, яровые зерновые – 40-60 кг, картофель, корнеплоды, овощные – 40200 кг, плодово-ягодные – 60-120 кг/га.

По мнению Л.М. Державина (1992), в Нечернозѐмной зоне долевое участие фосфорных удобрений в формировании прибавки составляет 22-41%. По данным В.А. Бугреева (1974), яровые зерновые наиболее отзывчивы на внесение азота, затем фосфора и, наконец, калия. Прибавки зерна от

N60 на фоне Р60К60 были в пределах 6,7-10,8 ц/га; от Р60 по фону N60К60 –1,8-2,6 ц/га.

Вопросы для повторения:

1. Какова роль фосфора в растениях? 2. Содержание и вынос фосфора сельскохозяйственными культурами. 3. Динамика потребления фосфора различными сельскохозяйственными культурами. 4. Формы фосфора в почвах и их доступность растениям. 5. Суперфосфат, его состав, свойства и превращение в почве. 6. Способы внесения суперфосфата. 7. Каким способом применяют фосфорные удобрения второй группы (преципитат, обесфторенный фосфат)? 8. Состав, свойства и особенности применения фосфоритной муки. 9. Как повысить эффективность фосфоритной муки? 10. Что необходимо учитывать при выборе формы фосфорных удобрений и определении способа их внесения? 11. Каковы коэффициенты использования растениями фосфора из удобрений в год их внесения и за ротации севооборота? 12 Баланс фосфора в земледелии России. 13. Основные пути повышения эффективности фосфорных удобрений.

215

Лекция 3. Калийные удобрения

Содержание и роль калия в растениях.

Калий в почвах.

Калийные удобрения.

Эффективность калийных удобрений.

Содержание и роль калия в растениях

Физиологические функции калия в растении весьма разнообразны. Он положительно влияет на физическое состояние коллоидов цитоплазмы, повышает их обводненность, набухаемость и вязкость, что имеет большое значение для процессов обмена веществ в клетках, а также для повышения устойчивости растений к засухе. При недостатке калия и усилении транспирации растения быстрее теряют тургор и завядают. Хорошая обеспеченность калием повышает способность растений удерживать воду, и они лучше переносят кратковременную засуху.

Калий положительно влияет на интенсивность фотосинтеза, окислительных процессов и образование органических кислот в растении. Он участвует в углеводном и азотном обмене. Если калия не хватает, то синтез белка в растении тормозится, в результате происходит нарушение всего азотного обмена. Он необходим для включения фосфора в органические соединения. Недостаток калия особенно сильно проявляется при питании растений аммонийным азотом. При недостатке калия задерживается превращение простых углеводов (моносахаридов) в более сложные (ди- и полисахариды).

Калий усиливает отток сахаров из листьев в другие органы, повышает активность ферментов, участвующих в углеводном обмене, в частности, сахарозы и амилазы. Этим объ-

216

ясняется положительное влияние калийных удобрений на накопление крахмала в клубнях картофеля, сахара в корнеплодах, овощах и плодах (табл. 77, 78).

Таблица 77

Влияние калия на содержание редуцирующих сахаров, сахарозы и крахмала в листьях и черешках томата, % (Агрохимия, 2002)

Повышение уровня калийного питания растений заметно увеличивает количество СО2, поглощаемого на единицу ассимиляционной поверхности листьев. Под влиянием калия растения становятся морозоустойчивее, что связано с повышением содержания сахаров и увеличением осмотического давления в клетках. При достаточном калийном питании повышается устойчивость растений к различным заболеваниям, например, у хлебных злаков – к мучнистой росе и ржавчине, у овощных культур, картофеля и корнеплодов – к возбудителям гнилей. Калий способствует развитию проводящей сосудистой системы растений, утолщению стенок клеток, более мощному развитию лубяных пучков. Все это, в конечном итоге, способствует прочности стеблей и устойчивости их к полеганию. Особенно это заметно на озимой ржи, конопле, льне и яровой пшенице. Калий положительно влияет на выход и качество волокна льна и конопли.

217

В отличие от азота и фосфора, калий не входит в состав органических соединений в растении, а находится в растительных клетках в ионной форме, в виде растворимых солей в клеточном соке и, частично, в непрочных адсорбционных комплексах с коллоидами цитоплазмы.

Потребность сельскохозяйственных культур в калии обусловлена в основном их биологическими особенностями (табл. 79) и урожайностью.

Таблица 79

Среднее содержание калия в урожае некоторых сельскохозяйственных культур (Справочник агрохимика, 1976; Дудина Н.Х. и др., 1991)

Общий вынос калия сельскохозяйственными культурами намного превышает вынос фосфора и сопоставим с выносом азота (см. табл. 14).

Несмотря на то, что химический состав растений генетически обусловлен, содержание калия в вегетативных органах сельскохозяйственных культур может изменяться в зависимости от условий произрастания в 2-4 раза, в репродуктивных – в 1,2-1,5 раза. Широкое варьирование содержания калия связано с уровнем калийного питания растений, агротехническими и климатическими условиями.

218

Калия значительно больше в молодых жизнедеятельных частях и органах растения, чем в старых. При недостатке калия в питательной среде наблюдается его отток из более старых органов и тканей в молодые растущие, где происходит его повторное использование (реутилизация).

Калия обычно больше в побочной продукции, чем в хозяйственной части: семенах, корнеплодах и клубнях. При недостатке калия развитие репродуктивных органов угнетается: задерживается развитие бутонов и зачаточных соцветий, зерно получается щуплым, с пониженной всхожестью, ухудшается качество и лѐжкость овощной продукции.

Динамика потребления калия растениями тесно коррелирует с накоплением сухой массы. Но в начале вегетации потребление его растениями идѐт более быстрыми темпами, чем прирост сухой массы. Накопленный калий в начале вегетации используется растениями в последующие периоды роста и, тем самым, устраняет возможный дефицит его в дальнейшем.

В количественном отношении наиболее высокое потребление калия растениями наблюдается в период их интенсивного вегетативного роста: у зерновых культур в период от кущения до конца трубкования, у льна от фазы ѐлочки до цветения. У свѐклы (сахарной, столовой, кормовой), картофеля капусты, моркови и других овощных культур, уборка которых не связана с физиологической спелостью, поглощение калия продолжается вплоть до уборки без явно выраженного максимума.

Размеры отчуждения калия из почвы зависят от культуры. С кочанами капусты отчуждаѐтся с поля 60-70% потреблѐнного калия, плодами томата – 65-75, корнеплодами моркови – 70-80, клубнями картофеля – 70-90, зерновыми куль-

турами – 15-25%.

219

Явные внешние признаки калийного голодания наблюдаются у растений при снижении содержания в них калия в 3- 5 раз по сравнению с нормальным. Они проявляются, прежде всего, на старых листьях. Это выражается в побурении краев листовых пластинок – так называемый «краевой запал». Края и кончики листьев приобретают обожженный вид, на пластинках появляются мелкие ржавые крапинки. При недостатке калия клетки растут неравномерно, что вызывает гофрированность, куполообразное закручивание листьев. У картофеля на листьях образуется также характерный бронзовый налет. У овощных культур стебли тонкие, постепенно становятся жѐсткими и деревянистыми, корни слабо развиты. При недостатке калия листья яблони, вишни, сливы, красной смородины, крыжовника приобретают голубовато-зеленый цвет, груши – тѐмно-коричневый, чѐрной смородины – краснопурпурный оттенок. У малины листья слегка закручены внутрь, отчего общий цвет листвы кажется серым (нижняя часть листьев малины более серая, чем верхняя). Иногда появляются листья с рваными краями, как бы повреждѐнные грызущими насекомыми. У земляники по краям листьев появляется красная кайма, которая потом буреет.

Особенно часто недостаток калия проявляется при возделывании картофеля, корнеплодов, капусты, силосных культур и многолетних трав. Зерновые злаки менее чувствительны к недостатку калия. Но и они при остром дефиците калия плохо кустятся, междоузлия стеблей укорачиваются, а листья, особенно нижние, увядают даже при достаточном количестве влаги в почве.

220