Анализ почвы и растений – фундамент эффективного земледелия

Посевная 2018 года уже началась. В погоне за высоким урожаем, а, соответственно, и за прибылью, аграрии используют все более современные и интенсивные агротехнологии, которые, к сожалению, не всегда положительно влияют на количество и качество продукции. Особенно болезненным оказывается финансовый аспект с/х производства, когда фермеры, в связи с высокими ценами на материально-технические ресурсы, не получают ожидаемого «вознаграждения» за тяжелый труд на протяжении сезона. В связи с этим, возникает проблема нехватки знаний и практики для решения таких непростых агрономических вопросов.

Каждый фермер ставит перед собой задачу получить определенный урожай нужного качества, поскольку только тогда выращенная продукция становится товаром. Растение и его урожайность – основа всех проблем экономических и биологических наук в практике. Однако, как известно, ни одна почва не может в полной мере обеспечить сельскохозяйственные культуры необходимым уровнем питания в течение вегетации. Количество доступных для растений питательных веществ в почве зависит от количества внесенных удобрений.

Именно поэтому в интенсивных технологиях земледелия удобрениям принадлежит основная функция создания в почве оптимальных гармоничных соотношений между элементами питания. Так, для получения полноценного урожая (по количеству и качеству), необходимо разработать целесообразную, в соответствии с потребностями культуры, и экономически обоснованную систему удобрения. Для определения оптимальных доз удобрений надо учитывать неуравновешенное соотношение между питательными веществами почвы и вносить поправки, чтобы привести количественное соотношение N:Р:К в почве в соответствие с потребностями каждой культуры, что позволит только определение химического состава почв и растений.

Разнообразие географических и климатических условий нашей страны обусловливают различия в эффективности применения удобрений в зависимости от почвенно-климатических зон. Действие минеральных и органических удобрений на урожай сельскохозяйственных культур увеличивается с северо-запада на юго-восток. Это в первую очередь связано с изменениями в уровне потенциального плодородия почв. В большинстве регионов страны проявляется или дефицит тепла при недостаточной продолжительности вегетационного периода, или нехватка влаги.
При выборе видов и форм удобрений, установлении норм и способов их внесения обязательно учитывают содержание подвижных питательных веществ в почвах, их механический состав, содержание гумуса, реакцию почвенной среды. Важным является определение содержания микроэлементов в почве, поскольку нехватка одного из них может существенно снизить урожайность культур, а также их устойчивость к заболеваниям.

Существенное значение для передвижения питательных веществ удобрений, их поглощения и закрепления в почве имеет механический состав почвы. Легкие почвы отличаются не только меньшим потенциальным плодородием, но и низкой поглощающей и буферной способностью. Это должно учитываться при определении норм и форм удобрений, срока внесения и способа их закрытия.
Например, на песчаных и супесчаных подзолистых почвах из калийных удобрений особенно эффективны калийно-магнезиальные соли, из азотных целесообразно применять аммонийные удобрения, азот которых меньше подвергается вымыванию из почвы.

Растения усваивают минеральные элементы за счет деятельности корневой системы в виде катионов и анионов, поглощая ионы не только из почвенного раствора, но и те, что находятся в гумусе и на глинистых минералах. Этот процесс происходит за счет воздействия корневых выделений, которые имеют высокую растворимую способность, что и обусловливает переход питательных веществ в доступную форму. Последний признак зависит от мощности корневой системы и от особенности непосредственного воздействия на почву корневых выделений. Известна, в частности, повышенная усвояемость корней гречихи, люпина, горчицы, донника, подсолнечника в сравнении с зерновыми колосовыми, льном, коноплей и др.

На количество доступных питательных веществ в почве и на действие удобрений на растения значительно влияют погодные условия. Таким образом, чем выше уровень светового и минерального питания, тем в условиях нормального обеспечения влагой больше синтезируется углеводов у растений и тем более они способны усваивать азот. Свет влияет на азотное питание не только через фотосинтетические процессы, но и через транспирацию. В свою очередь, транспирация зависит от влажности, температуры воздуха и почвы.

Температурный режим определяет накопление питательных веществ в почве. Влияя на скорость движения воды и растворенных солей, температура влияет на темпы поступления питательных веществ в растения из почвы и внесенных удобрений. При невысоких температурах (8-10°С) снижается поступление в корни и перемещение из них в надземные органы азота, ослабляется его использование и образование органических азотных соединений. При еще более низких температурах (5-6°С и ниже) поглощение корнями азота и фосфора резко уменьшается. Снижение поглощения калия при этом проходит замедленно.

При температуре от 10 до 25°С повышается мобилизация питательных веществ из почвы. Оптимальная температура для поступления азота и фосфора в растение – в пределах 23-25°С. Она приближается к оптимальной температуре роста хлебных злаков в период выхода в трубку-колошения (22-24°С дневных или 14-16°С среднесуточных температур).

ДОСТУПНОСТЬ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПОЧВЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ РАСТЕНИЯМИ В ОПРЕДЕЛЕННОЙ СТЕПЕНИ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ И ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТЬЮ. ПРИ ЗАМЕТНОМ НЕДОСТАТКЕ ВОДЫ УДОБРЕНИЯ МОГУТ НЕ ДАТЬ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ВЛИЯНИЯ ИЛИ ДАЖЕ НЕГАТИВНО ПОВЛИЯТЬ НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ.

Избыточное увлажнение подавляет процесс нитрификации, уменьшает поступление в растения азота из почвы и внесенных удобрений, способствует накоплению вредных веществ. Установлено, что при нормальном увлажнении коэффициент использования растениями азота удобрений составляет 57%, при избыточном – всего 9%.
Именно поэтому на протяжении всего вегетационного периода важно контролировать степень обеспечения посева будущего урожая основными элементами питания. Основой диагностики питания является химический состав растений в течение вегетации. Одновременно с химическим анализом растений следует учитывать этапы их роста и развития. Растительная диагностика ни в коем случае не может заменить анализ почвы, она служит для более глубокого понимания уровня поглощения питательных элементов из почвы и удобрений в конкретных условиях их выращивания.
Кислотность (рН) почвы является чрезвычайно важным показателем, поскольку во многом определяет доступность питательных веществ для растений.

Уже давно известно, что излишне низкие показатели (рН9,0) обусловливают токсическое воздействие на корневую систему растений, фактически их убивая. А в рамках этого диапазона кислотность почвы определяет возможность усвоения растением основных элементов питания. Например, при pH = 4,0-5,5 марганец, железо и алюминий переходят в легкодоступные формы и наращивают собственную концентрацию до токсического уровня.

Избыток этих элементов в почве оказывает негативное влияние на развитие всех сельскохозяйственных культур, нарушая белковый и углеводный обмены веществ, что приводит к значительному снижению урожайности, а иногда даже к гибели посевов.
Низкая кислотность почвы ухудшает усвоение серы, кальция, магния и молибдена. В этих условиях на растениях могут отсутствовать признаки голодания, а последствия обычно неутешительны. Слишком высокий показатель кислотности, в свою очередь, подавляет развитие клубеньковых бактерий, создает неблагоприятные условия для усвоения азота бобовыми культурами. На сильнощелочных почвах (рН<7,5-8,5) заметно снижается доступность марганца, меди, цинка, бора, железа и других важных микроэлементов.

Это объясняется образованием нерастворимых гидроокисей этих элементов, и неспособностью растений усваивать их в таком виде. При оптимальной кислотности почвы питательные элементы находятся в доступной для растений форме, обеспечивающей необходимый уровень питания.
Оптимальным показателем рН является 6,5-7,0, при котором усваивается большая часть внесенных удобрений.

При кислотности 5,5 теряется фактически четвертая часть азота из удобрений, треть калия и половина фосфора.

Итак, агрохимический анализ почвы и растений является неотъемлемой составляющей эффективного земледелия в современных условиях. Мониторинг агрохимических показателей обязательно должен осуществляться для оценки плодородия почвы и доступности элементов сельскохозяйственным культурам, потребности в использовании удобрений, выявления взаимодействия минеральных удобрений с почвой.

Это позволяет делать выводы о необходимости химической мелиорации, сроках внесения удобрений, поглощающей и буферной способностях почвы, степени кислотности или щелочности, характере засоления почвы и др.