33. Физиологические основы применения удобрений.

В естественных биоценозах поглощенные из почвы  соединения частично возвращаются с опавшими листьями, ветками, хвоей. С убранным урожаем сельскохозяйственных растений поглощенные вещества из почвы устраняются. Величина выноса минеральных элементов зависит от вида растения и от урожайности, а у одной и той же культуры еще и от почвенно-климатических условий. Овощные культуры, картофель, многолетние травы выносят больше элементов питания, чем зерновые.

Для предотвращения истощения почвы и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходимо внесение удобрений. Сопоставляя количество элементов в почве и растении с величиной урожая, Ю. Либих, как уже отмечалось, сформулировал закон минимума (или закон ограничивающих факторов). Согласно этому закону величина урожая определяется прежде всего количеством в почве того элемента, который находится в относительном минимуме. Увеличение содержания этого элемента в почве за счет внесения удобрений будет приводить к возрастанию урожая пропорционально вносимым дозам до тех пор, пока в минимуме не окажется другой элемент.

Этот  закон, справедливый в условиях внесения моноудооре-ний, трансформировался  в представление о критических периодах у растений по отношению к тому или иному минеральному элементу, т. е. периодах более высокой чувствительности растений к недостатку конкретного элемента минерального питания на определенных этапах онтогенеза.

В настоящее  время стало ясно, что высокие  и устойчивые урожаи без снижения плодородия почвы можно получить лишь при комплексном подходе к химизации сельского хозяйства, разработке и совершенствовании систем удобрений.

Система удобрений — это программа применения удобрений в севообороте с учетом растений-предшественников, плодородия почвы, климатических условий, биологических особенностей растений и сортов, состава и свойств удобрений. Впервые баланс элементов питания для нашей страны был составлен Д. Н. Прянишниковым (1937). Необходимое условие функционирования системы удобрений — предотвращение загрязнения окружающей среды вносимыми в почву химическими соединениями. Определить минеральный состав почвы и растения помогают химические методы. Они дают общее представление о количестве минеральных соединений, имеющихся в почве и поглощаемых растениями. Доступность для растений необходимых элементов и другие задачи решаются в экспериментальных условиях с привлечением вегетационного и полевого методов. Одновременно совершенствуются методы листовой диагностики потребности растений в элементах питания по экспресс-анализам клеточного сока. Удобрения подразделяют на минеральные и органические, промышленные (азотные, калийные, фосфорные, микроудобрения) и местные (навоз, торф, зола), простые (содержат один элемент питания - азотные, калийные, борные, молибденовые, марганцевые) и комплексные (содержат два или более питательных элементов). Среди комплексных удобрений выделяют сложные и комбинированные. Сложные удобрения в составе одного химического соединения содержат два или три питательных элемента, например калийная селитра - КN0₃, аммофос - NН4Н2РО4 и др. Одна гранула комбинированных удобрений включает два или три основных элемента питания в виде различных химических соединений (например, нитрофос. нитроаммофоска и др.).

Азотные удобрения. Азотные удобрения делятся на четыре группы: Нитратные удобрения (селитры) содержат азот в нитратной форме - NaNO₃, Са(NO₃)2 - физиологически щелочные удобрения, эффективные на кислых почвах. Аммонийные и аммиачные удобрения — сульфат аммония (NH4)SO₄, жидкий безводный аммиак (содержит 82,2% азота) - эффективны на нейтральных и слабощелочных почвах из-за физиологической кислотности. А ммонийно-нитратные удобрения. Основное азотное удобрение—аммиачная селитра NH4NO3 — содержит 34% азота, удобрение физиологически кислое, но подкисляет почву слабo. Мочевина (карбамид) СО(NH₂)2 — содержит около 46% азота, слегка подщелачивает почву при местном внесении.

Фосфорные удобрения. Фосфорные удобрения  делят на три группы в зависимости  от растворимости в воде. Водорастворимые  — простой суперфосфат и двойной суперфосфат с небольшим количеством свободной фосфорной кислоты. Фосфор суперфосфатов слабо подвижен в почве и концентрируется в месте внесения. Удобрения, фосфор которых нерастворим в воде, но растворим в слабых кислотах,— преципитат, томасшлак и др. Фосфор находится в них в доступной для растения форме. Удобрения, нерастворимые в воде и плохо растворимые в слабых кислотах,— фосфоритная мука, костяная мука.

Калийные  удобрения. Основным калийным удобрением является хлористый калий (КС1). Калийные удобрения дают значительные прибавки урожая при хорошем снабжении растений азотом и фосфором.

К сложным  удобрениям относится аммофос. К комбинированным удобрениям относятся: Нитрофосы и нитрофоски — двойные и тройные удобрения. Нитроаммофосы и нитроаммофоски — содержат больше минеральных веществ, чем нитрофосы, и все компоненты (азот, фосфор, калий) находятся в легкорастворимой форме.

Органические  удобрения — навоз, торф, птичий помет, зеленые удобрения — важны при совместном внесении с минеральными удобрениями как важные дополнительные источники основных минеральных элементов, органических веществ, улучшающие структуру почвы и ее биологическую эффективность.

Микроудобрения. Обычно применяют комплексные удобрения, которые содержат два, три и более основных элементов питания и микроэлементы.

Бактериальные удобрении. 1.Препараты бактерий, разлагающих органические соединения фосфора в почве. — фосфобактерин. 2.Препарат азотобактера — азотоген, или азотобактерин, обогащающий почву свободноживущими азотфиксаторами. 3.Препарат нитрагин, содержащий клубеньковые бактерии, способствующие образованию клубеньков на корнях бобовых, что усиливает фиксацию неорганического азота.

4.Препараты силикатных бактерий, обусловливающих разрушение почвенных калийных силикатов и улучшающих калийное питание растений.

Если  удобрения вносят в количествах, превышающих потребности растений, то урожайность не увеличивается и качество продукции может ухудшиться. Так, высокая концентрация удобрений в начале прорастания семян задерживает прорастание и рост корневой системы. Избыточное азотное питание капусты приводит к недостатку в ней Сахаров, капуста плохо хранится и сбраживается. Предельно допустимая концентрация нитратов в овощах не должна превышать следующих норм:

отмирание и разрушение этих участков. Лисгья выглядят как бы обожженными. Снабжение калием особенно важно для молодых, активно растущих органов и тканей. Поэтому при калиевом голодании снижается функционирование камбия, нарушается развитие сосудистых тканей, уменьшается толщина клеточной стенки эпидермиса и кутикулы, тормозятся процессы деления и растяжения клеток. В результате укорачивания междоузлий могут образоваться розеточные формы растений. Недостаток калия приводит к снижению доминирующего эффекта апикальных почек. Верхушечные и верхушечно-боковые почки перестают развиваться и отмирают, активируется рост боковых побегов и растение приобретает форму куста.

Недостаток  калия снижает продуктивность фотосинтеза, прежде всего за счет уменьшения скорости оттока ассими-лятов из листьев: при калиевом голодании она падает более чем в два раза. В этом случае ни фосфорные, ни азотные удобрения не могут заменить калий. Двукратное повышение содержания калия в питательном растворе в 1,5 раза увеличивало скорость оттока меченных по ^|4С растворимых асси-милятов из листьев томатов, при этом в плодах содержание метки возрастало в 2 раза.