Управління елементами живлення — підґрунтя для планованих врожаїв

Про теоретичні та практичні аспекти управління живленням розповів Олег Пелипенко, агроном-консультант проекту FreeFarm компанії «АгроТерра», на одній із тематичних конференцій, організованих компанією.

Необхідні рослині елементи

Тут варто насамперед згадати трохи теорії. Отже, рослина споживає цілий спектр хімічних елементів. Зокрема, вуглець, кисень, водень вона бере з повітря, води і продуктів фотосинтезу. Але чимало з елементів надходять із ґрунту. І розподіляються вони на три групи — за потребами. Макроелементи — це азот, фосфор, калій, сірка. Мезоелементи — кальцій, магній, залізо, натрій. До мікроелементів належать марганець, бор, цинк, мідь, молібден, кремній і кобальт.

У всіх перелічених елементів є така властивість, як здатність до реутилізації. Або іншими словами, наскільки рослина може повторно їх використовувати. Звідси і класифікація за рівнем рухомості:

Мобільні — азот, фосфор, калій, магній, залізо. Вони можуть повторно використовуватись у разі їх дефіциту в ґрунті, при посухах чи слабких кореневих системах. Тоді молоді тканини та вегетативні органи «перетягують» їх на себе. Тому ознаки нестачі цих елементів завжди спостерігатимуться на старих листках.

Слабомобільні — мідь, цинк, сірка, молібден. Вони частково можуть реутилізуватися, але здебільшого повторне використання їх обмежене.

Немобільні — бор, кальцій , марганець. Їх дефіцит буде завжди на верхівках рослини, на молодих листках і тканинах. Наприклад, при дефіциті бору завжди відмирають зародкові бруньки, сердечко в буряка, починається розтріскування.

Розуміння цих особливостей полегшує для агронома визначення нестачі того чи іншого макро- й мікроелементу.

Сукупність хімічних аналізів ґрунтів по Україні показує, наскільки значний дефіцит макро- і мікроелементів у наших ґрунтах. Загалом же, щоб планувати ефективну систему живлення культур, на думку Олега Пелипенка, необхідно, крім макроелементів, також враховувати і мікро-, і мезоелементи. Адже вони не менше впливають на формування врожаю.

«Зараз дуже популярною стала заміна кореневого живлення препаратами листового внесення, які містять в собі комбінований набір макро-, мікроелементів. Таким чином ми наче заспокоюємо себе і намагаємося вирішити проблему корегування мінерального живлення. Насправді ж, більш-менш ефективно рослина в такий спосіб може використовувати лише азот, споживши його в невеликій кількості за 2 години. А також швидко засвоюватись може іще магній. Решта елементів можуть споживатися від 10-12 годин до 2 діб. За цей час відбувається відфільтрування робочого розчину, й елементи втрачаються через обсипання. Тому слід поміркувати, чи варто витрачати кошти на те, щоб використовувати мікро-, макроелементи для роботи по листку. Чи краще оптимізувати живлення через корінь і дати разом із макроелементами у розчині ті мікроелементи, які необхідні посіву», — зазначив експерт.

Роль азоту в ценозах

Найголовнішим елементом, який до певної міри визначає рівень урожайності, є азот (N). Підтвердженням цього є азотне живлення по основних азотофільних культурах (кукурудза, пшениця). Зростання урожайності цих культур відбувається не лише за рахунок селекційної роботи, впровадження нових агротехнологій тощо. За словами Олега Пелипенка, аграрії також починають розуміти, що завдяки правильному управлінню азотним живленням можна виходити на нові рівні врожаїв кукурудзи та злаків. А для цього потрібно знати, як же відбувається повний цикл кругообігу азоту в природі.

«Органічні рештки містять в собі азот, вони під дією мікроорганізмів мінералізуються, потім переходять в амонійну форму, потім в нітратну, і потім відновлюються до форм, які втрачаються через нітрифікацію. Також з допомогою біологічних агентів (бульбочкових, азотфіксуючих бактерій) є можливість додатково застосовувати біологічний цикл — від 5 до 200 кг азоту на гектар», — уточнив Олег Пелипенко.

Він нагадав, що з добривами, як відомо, в основному азот вноситься у вигляді амідної, амонійної, нітратної форм. При цьому в Україні ефективність використання азотних добрив, порівняно з країнами Європи, на досить низькому рівні. Це пояснюється тим, що у нас більш посушливий клімат, це з одного боку. А з другого, через неправильне застосування та застарілі технології аграрії не отримують рівноцінної бажаної прибавки.

Тут спрацьовує ціла низка негативних факторів, які стають перепонами для використання можливого потенціалу азотного підживлення.

Більш детально Олег Пелипенко зупинився на втратах азоту через вимивання. За його словами, це відбувається за певних умов. Зокрема, коли нітратну форму добрив вносять значно раніше, ніж культура починає споживати.

«Вимивання може відбуватися тоді, коли з осені ми нібито все правильно зробили, правильно внесли амідно-амонійну форму азоту, коли він може у ґрунті фіксуватися і не повинен втрачатися. Але тут температура підвищується, при цьому мікробіологічна активність ґрунту підвищується. І за тиждень-два частину внесеної амонійної й амідної форм азоту активні ґрунтові бактерії можуть переводити в нітратні форми. І таким чином за осінньо-зимовий період внесений азот втрачається», — пояснює експерт.

За його словами, одним з елементів управління азотом для зменшення втрат є використання інгібіторів уреази та нітрифікації. Зараз на ринку України вже є такі препарати і до них слід придивлятися.

«Загалом має бути цілий комплекс дій для недопущення втрат азоту. Наприклад, не потрібно заробляти (вносити) добрива на глибину більше 16-18 см. Бо рослина з цієї глибини гірше засвоює елементи. На культурах довгого споживання (зернові, ріпак, кукурудза) варто практикувати дрібне застосування азотних добрив. Також згадані інгібітори уреази дадуть змогу на 10-14 днів призупинити перехід азоту з амідної форми в амонійну і далі по ланцюжку — з амонійної в нітратну. За цей час сформується ефективна коренева система рослини і вона більш активно почне споживати. У підсумку ефективність використання добрив підвищуватиметься, їх втрата зменшиться», — зазначив Олег Пелипенко.

Це те, що стосується денітрифікації, тобто втрати N2O, N2 у формі газу. Окрім цього, через неправильне застосування може статися випаровування NH3 та NH2 добрив.

Щоб уникнути цього, Олег Пелипенко дає такі поради:

• безводний аміак необхідно заробляти в якісно підготовлений ґрунт на глибину 16-18 см;
• восени вносити азотні добрива можна при зменшенні температури ґрунту нижче 12 оС на структурних ґрунтах з добрим ГВК;
• карбамід слід заробляти у ґрунт не пізніше 1-2 годин після внесення; при розкидному внесенні потрібно заробляти його на глибину не менше 5 см і бажано у вологий шар ґрунту.

«З таблиці видно, що найбільш ефективним є використання рідких добрив, які вносяться локально на зони рядка, де активна коренева система. При цьому рівень втрат мінімальний. А за неправильного і невчасного застосування гранульованих добрив втрати можуть сягати до 50%. Одна й та сама норма, але за різних форм внесення дає різні рівні урожайності», — зазначив експерт.

 Контроль втрати фосфору

Фосфор (F) — також важливий елемент у живленні культур і не менш проблематичний в управлінні. Неправильне використання фосфорних добрив призводить до їх низького споживання і в результаті — низької ефективності. Загалом же фосфор засвоюється у вигляді фосфат-іонів.

Олег Пелипенко назвав такі проблеми в управлінні фосфором:

• Перехід фосфат-іонів у недоступний стан під дією кальцію (Ca) на карбонатних ґрунтах, і заліза (Fe) та алюмінію (Al) на кислих ґрунтах.
• Іони фосфору практично не рухаються ґрунтовим профілем (лише 0,5-2 см за рік); відбувається їх хімічна, фізична, біологічна фіксація.
• В холодних умовах (за температури ґрунту нижче 15-16 оС) фосфор практично не засвоюється з ґрунту.
• У ґрунтах залежно від вмісту гумусу та материнської породи вміст загального фосфору досить низький і становить від 1,5 до 8 т/га.

Відповідно, щоб правильно управляти фосфором, необхідно врахувати наявність у кислих ґрунтах іонів алюмінію і заліза, а в чорноземних і карбонатних ґрунтах — іонів кальцію. Особливо в разі розкидного внесення. Адже при занурюванні на значні глибини відбувається контакт добрива з великим об’ємом ґрунту, хімічні елементи взаємодіють, і фактично більша частина фосфору фіксується й переводиться в недоступний для рослини стан.

Крім того, іони фосфору є немобільними, вони майже не рухаються по ґрунтовому профілю. Аби внесення добрив було ефективним, потрібно їх розташувати якомога ближче до кореневої системи і в шарах, у яких волога триматиметься якомога довше. Коренева система в цих умовах буде більш активною і краще використає наявний фосфор.

«До слова, виникнення ціано-фіолетового забарвлення листя — це перша ознака, що в холодних умовах коренева система не споживає фосфор і рослина відчуває його дефіцит. Правильне застосування відповідних добрив допомагає зменшити такі прояви. А використання цинку разом з фосфорним живленням поліпшує споживання фосфору навіть за нижчих температур», — зазначив Олег Пелипенко.

Звідси — і поради:

• Для ефективного фосфорного живлення фосфорні добрива необхідно застосовувати локально на глибину 12-16 см в зоні посіву. Також добре, якщо цей елемент буде в рідкій формі і якщо вносити його під час сівби.
• Забезпечення рослин цинком (Zn) поліпшує розвиток кореневої системи та поглинання фосфору.
• Застосування сульфату амонію на нейтральних та слаболужних ґрунтах дає змогу вивільняти в ґрунтовий розчин доступні фосфати.
• Високоефективні фосфатмобілізуючі бактерії та мікоризні гриби забезпечують додатковий легкодоступний фосфор в межах 10-25 кг/га д.р.

«Завчасне внесення фосфору, наприклад, в осінній період під оранку, це правильно, але знову ж таки, півроку контакту фосфору з ґрунтом ні до чого доброго не призводить. Нагадаю, в цей період, особливо при суцільному внесенні, він контактує з іонами кальцію на чорноземних і карбонатних ґрунтах, а на кислих може зв’язуватись іонами алюмінію та заліза. Натомість цинк поліпшує забезпечення фосфором із двох причин. По-перше, сам по собі цинк є синергістом фосфорного живлення. По-друге, цинк активізує формування гормону ауксину, який відповідає за формування активної кореневої системи. А чим краще розвинута коренева система, тим краще засвоюється фосфор із ґрунту. Також застосування на нейтральних і слаболужних ґрунтах основ сильних кислот, в першу чергу сульфатів, дає змогу вивільнити фосфор за рахунок зв’язування кальцію з сіркою. А той фосфор, який зв’язаний з кальцієм, вивільняється у ґрунтовий розчин і рослини можуть його споживати», — роз’яснює фахівець.

Окремим елементом в управлінні фосфором є використання фосфатмобілізуючих бактерій та мікоризних грибів. Згадані мікроорганізми, за словами Олега Пелипенка, дають змогу перевести в доступний стан як важкодоступні фосфати з мінералів (це одна група бактерій), так і фосфор, який перебуває в органічній формі (інша група бактерій). Щодо ролі мікоризних грибів, то експерт висловив думку, що твердження про їхню значну роль у поліпшенні фосфорного живлення досить суперечливе. Але при цьому на таких технологіях, як no-till, strip-till, де немає перевертання пласта, популяція мікоризних грибів зростає, і культури, що здатні створювати симбіоз із цими грибами, будуть дещо краще забезпечені фосфором.

Системний підхід у живленні

Насамкінець Олег Пелипенко підкреслив, справжнє ефективне управління живленням не може базуватись лише на узагальнених рекомендаціях. До кожного поля потрібно підходити індивідуально. Відповідно слід досконало вивчити ситуацію на ньому та ретельно прорахувати основні фактори, що впливають на урожайність.

Для цього потрібні:

• якісний агрохімічний аналіз з GPS-координатами точок відбору;
• реальне визначення рівня планової урожайності, виходячи з ґрунтово-кліматичних умов, запасу продуктивної вологи у шарі 0-100 см та умов господарства;
• визначення рівня винесення поживних елементів із запланованим урожаєм;
• формування системи удобрення культури на підставі її потреби в елементах живлення, ґрунтових запасів з відповідними нормами та способами застосування МД.

Алла Гусарова, SuperAgronom.com