pochva6Удобрения сегодня применяют все. Органические, минеральные, простые, сложные, специальные – все зависит от технологии производства, толщины кошелька и компетенции агронома. Спрос на продовольствие растет, аграрный бизнес становится все более рентабельным и производители готовы инвестировать в новые технологии, в том числе в минеральное питание. (Опубликовано в №5.2011г.)

При всех своих достоинствах органические удобрения просто не могут обеспечить постоянный рост производства продукции, именно поэтому профессионалы работают в основном с минеральными удобрениями. О них и поговорим.

Для начала определимся с понятием «обеспечение потребностей растений в минеральном питании». Существует множество его определений, но суть их сводится к одному: чтобы правильно обеспечить растения элементами питания, нужно найти ответы на четыре вопроса:

1. Сколько элементов питания?

2. В виде каких удобрений?

3. Когда внести?

4. Как внести?

Начнем с первого вопроса. Элементы питания принято делить на макро-, мезо и микроэлементы (исходя из наличия их в растении). Такие важные компоненты, как углерод, водород и кислород, не относятся к элементам питания, поскольку растение усваивает их самостоятельно из атмосферы и почвы (за редким исключением тепличных технологий). Поэтому о дополнительном их внесении речи не идет. А вот все остальные, как правило, приходится добавлять в виде удобрений. Итак, чтобы правильно спланировать обеспечение растений элементами питания, нужно определиться, сколько нужно каждого элемента. Каждый решает этот вопрос по-разному.
pochva22
Версия первая: «Всего и побольше!» Этот подход был очень популярен в эпоху дешевых удобрений, да и сейчас применяется хозяйствами, имеющими постоянную финансовую поддержку – либо от государства, либо от инвестора. Однако он настолько же прост, насколько и ошибочен. Чтобы правильно обеспечивать растения элементами питания, нужно давать им удобрений ровно столько, сколько нужно.

Много лет назад ученые сформулировали пять основных законов земледелия. Один из них – закон оптимума – гласит: «самый высокий урожай достигается не при максимальном значении любого из факторов, а при оптимальном». Чтобы наглядно продемонстрировать это, мы провели несложный эксперимент: высадили растения капусты в торфяной субстрат с внесением различных доз удобрений:

1) без удобрений;

2) 50% от расчетной дозы для данной технологии;

3) 100% от расчетной дозы;

4) 150% от расчетной дозы;

5) 300% от расчетной дозы.

Оптимальная доза определялась расчетно-нормативным методом по результатам анализа субстрата с учетом потребности культуры. И на графике, и на фотографиях хорошо видно, что сначала увеличение доз удобрений ведет к ускорению роста и развития культуры, но после достижения оптимального уровня уже не дает положительного эффекта, а еще более высокие дозы вызывают угнетение растений и токсикоз.
Агрономы, работавшие на закате советских времен, имели возможность наблюдать этот эффект. Тогда удобрения часто хранили насыпью прямо в поле, и на следующий год на месте куч, где хранились удобрения, были безжизненные пятна голой земли, на которых несколько лет ничего не росло. Это еще раз подтверждает, что избыток элементов питания может быть столь же вреден для растений, как и недостаток.
Итак, метод «всего и побольше» не подходит.

Рисунок 2. Картограмма обеспеченности почвы

Рисунок 2. Картограмма обеспеченности почвы

Есть и вторая версия: «Как в книжке написано». В книжках указываются точные цифры рекомендуемых доз удобрений. Но написаны они, как правило, людьми, далекими от агрохимической науки. Специалисты хорошо знают, что нет и быть не может единой оптимальной дозы внесения элемента питания для всех полей, всех климатических зон и всех технологий. Во-первых, потому что потребность в питании строго зависит от величины запланированного урожая. Точно так же, как в животноводстве или в общественном питании: чем больше ртов нужно накормить, тем больше продуктов надо запасти. Во-вторых, потому что почва, к счастью, не бесплодна, она содержит все элементы питания в том или ином количестве. И к нашему неудобству, каждое поле обеспечено тем или иным элементом питания по-разному.

На приведенной картограмме хорошо видно, что даже в пределах одного хозяйства поля очень сильно отличаются по обеспеченности элементами питания. Конечно же, потребность в дополнительном их внесении для разных полей не может быть одинаковой.

Поэтому вносить удобрения так, «как в книжке написано», тоже неправильно. И по той же причине, наблюдая на днях поля за тем, как профессионалы добиваются действительно выдающихся урожаев, бессмысленно записывать на коленке в блокнот, сколько и каких удобрений они внесли. Как правило, высоких урожаев добивается тот, кто не копирует чужой опыт вслепую, а сам находит решения, оптимальные для своего поля.

Третья версия: «Сориентируемся по внешним признакам». Любители такого подхода азартно коллекционируют альбомы с внешними признаками голодания растений по различным элементам питания и тщательно изучают, чем межжилковое пожелтение отличается от мозаичного, которое появляется при дефиците… С практической точки зрения занятие это столь же увлекательное, сколь и бесполезное. Во-первых, потому что внешние признаки дефицита различных элементов питания могут быть похожи между собой и напоминать проявление грибковых, бактериальных и вирусных болезней. А, во-вторых, потому что внешние признаки проявляются тогда, когда дефицит уже стал критическим.
Возьмем, например, очень характерный признак проявления кальциевого голодания на томате – вершинная гниль. Действительно, при ее появлении можно безошибочно определить, что растениям не хватает кальция. Вот только, когда томаты уже покрылись такими пятнами, кальций вносить поздно – урожай безвозвратно потерян.

Аналогичная ситуация с дефицитом бора на сахарной свекле: когда дождетесь характерного для этой проблемы загнивания сердечка, борные подкормки уже не понадобятся, исправить ситуацию будет невозможно. Поэтому и метод «сориентируемся по внешним признакам» для профессионалов также неприемлем. Вариацией на тему «всего и побольше» является подход «давайте примем содержание элементов питания в почве за ноль и внесем удобрение по максимуму». Этот подход категорически не подходит. Ежегодно обследуя тысячи гектаров полей в России, Украине и Молдове, мы неоднократно сталкивались со случаями, когда элементов питания в почве было не только достаточно для достижения планируемого урожая, но и избыточно. Понятие «зафосфачивание почвы», к сожалению, стало встречаться в разъяснении причин потери урожая наряду с привычным понятием «засоление». И оба они часто напрямую связаны с неумеренным применением минеральных удобрений.
Итак, поскольку ни шаблонные решения, ни попытки реагировать на проблему после ее появления не приводят к успеху, остается одно – точно рассчитать необходимое количество каждого элемента питания для формирования запланированного урожая той или иной культуры. Как это сделать? Методы расчета потребности в элементах питания разрабатываются мировой наукой с тех самых пор, как началось массовое применение минеральных удобрений. На сегодняшний день таких методов существует немало, но наиболее адекватные из них всегда опираются на три важнейшие составляющие – величина планируемого урожая, разница в усваивающей способности различных культур, обеспечение почвы данным элементом питания. Итак, разберемся с каждым критерием по порядку. Точно рассчитать потребность в питании можно только под конкретный планируемый урожай. Чем больше урожая мы хотим получить, тем больше потребуется питания. Но как ни проста данная мысль, к сожалению, находится еще немало консультантов, а порою и консалтинговых компаний, упорно не понимающих этого и строящих логику своего расчета по принципу «содержание фосфора в почве 12, оптимальное содержание фосфора в почве 18, значит, надо внести столько то…». С точки зрения агрономии бессмысленно говорить об оптимальном уровне содержания фосфора в почве, например, для пшеницы, поскольку для формирования урожая 25 ц/га требуется одно количество фосфора, а для 70 ц/га – совсем другое.

Особенность усвоения элементов питания культуры – важнейший фактор, определяющий корректность любого расчета. У разных растений разная усваивающая способность корневой системы, поэтому содержание, например, фосфора на одном и том же поле может быть достаточным для получения максимального урожая одной культуры и критически малым для другой. Удостовериться в этом можно не только по литературным источникам, но и на практике, просто наблюдая за растениями в поле. Например, весной при похолодании резко тормозится поступление фосфора в томаты. У этой культуры очень слабая усваивающая способность корней. Фиолетовый оттенок нижней стороны листовой пластинки томатов – характерный признак дефицита фосфора. А растущие на том же месте свекла, морковь или лук будут чувствовать себя намного лучше. Поэтому любой метод расчета должен учитывать эту особенность растений.

И наконец, содержание элемента питания в почве. То, что его нужно измерять и учитывать при расчете потребности в минеральном питании, бесспорно и понятно. Но секрет, как известно, кроется в мелочах, и о них нужно говорить отдельно. Хорошему агроному совершенно не интересно, сколько у него в почве фосфора (или любого другого элемента питания), важно знать содержание доступных для растений форм этих элементов (подвижного фосфора, обменного калия и т.д.). Для всех приборов, измеряющих содержание элемента (от фотоколориметра до спектрометра), нет разницы между доступными и недоступными формами элементов. Для того чтобы выделить из навески почвы не весь фосфор, а только доступную растениям часть, готовят вытяжку на основе специальных реактивов. Потому мечтания агрономов об экспресс-анализе чудо-прибором (вставил в почву – и увидел, сколько в ней тех или иных элементов) всегда останутся несбыточными. И чем больше «экспрессии» в анализе, тем ниже его точность. А точность в данном случае – залог успеха. Состав реактивов для приготовления вытяжки зависит от типа почвы. Каждому типу почв в том или ином регионе соответствует свой метод анализа (по Чирикову, по Мачигину, по Кирсанову и т.д.). Потому нелепо проводить анализ нашей почвы, например, в лаборатории Германии или Австралии либо, наоборот, везти германские или австрийские почвы на анализ в лаборатории России или Украины. Корректно анализ не сделают в любом случае. Нет ни соответствующих реактивов, ни знания соответствующих методик. Все согласны? Нет, не все. Категорически не хотят соглашаться с этим люди, живущие по принципу «нет пророка в своем отечестве»: это же престижно, иметь на столе анализ почвы на бланке европейской лаборатории. Здесь хочется посоветовать сделать анализы дважды – один раз для престижа, а другой – для того, чтобы все-таки получить точный расчет.

Еще есть категория граждан, искренне недолюбливающих Мачигина, Чирикова и прочих авторов методик, принятых для наших почв. Это некоторые (излишне азартные) продавцы удобрений. Им гораздо ближе метод Ольсена, для наших почв совершенно неадекватный, но всегда показывающий гораздо меньшую обеспеченность почв элементами питания, чем ГОСТовские методы, а значит, и большую потребность в удобрениях. Был бы жив старик Ольсен, он бы лично восстал против подобных манипуляций, по сути дискредитирующих доброе имя великого химика. Потому читайте результаты полученных анализов внимательно, обращайте внимание на строки, в которых указаны методы проведения анализов и ГОСТы, не доверяйте заключениям, где такую информацию забывают упомянуть.

Говоря о проблемах корректности проведения анализов почвы, стоит отметить, что точный анализ начинается с правильного отбора проб почвы. И в этом вопросе на сегодняшний день, к сожалению, тоже нет порядка. Не будем останавливаться на элементарном разгильдяйстве, когда директор поручил взять пробы агроному, агроном – бригадиру, а бригадир перепоручил работнику, который пошел в лесополосу, накопал два ведра земли и наделал из нее два десятка пакетиков – так называемых «проб почвы». Понимая цену вопроса, большинство руководителей уже не допускают таких случаев в своих хозяйствах. Рассмотрим примеры системных нарушений правил отбора проб.

pochva41Первое нарушение – отбор лопатами. Лопата имеет форму, близкую к треугольнику, поэтому в отобранном образце неравномерно представлены верхние и нижние горизонты.

Для отбора образцов почвы нужно использовать специальный бур, позволяющий брать образцы с заданной глубины равномерно по всем горизонтам.

Второе нарушение – неправильная глубина отбора. Для анализа должна отбираться почва из зоны наиболее активного развития корневой системы. В классических технологиях выращивания полевых и овощных культур это пахотный слой (25-3035 см в зависимости от глубины вспашки). Но у растений, выращиваемых, например, по технологии No-till, корневая система формируется в верхних слоях почвы, поэтому отбор проб делается начиная с глубины 15 см. А для садов и виноградников, наоборот, пробы нужно отбирать до глубины 100 см и даже 150 см, для чего специальными бурами сверлят скважины и отбирают образцы почвы послойно (0-20, 20-40, 40-60 см и т.д.).

Третье нарушение – отступление от норматива площади участка для отбора усредненной пробы. Каждый раз, вонзая в почву бур и вынимая его оттуда, мы получаем не пробу почвы, а образец. Его нельзя анализировать, ибо он может быть нетипичным для всего участка. Поэтому с каждого участка отбирают несколько образцов, смешивают их и таким образом получают усредненную пробу. Но и усредненная проба формируется не просто с поля (поле – понятие относительное, в Бельгии даже 20 га считается полем, а в Астраханской области поля занимают по 1500 га). Агрохимики разработали нормативы количества образцов в зависимости от размера участков для формирования усредненной пробы. Для полевых культур, выращиваемых на ровной местности, одна усредненная проба отбирается с 30 га. На пересеченной местности образцы отбираются отдельно в понижениях рельефа и на склонах. Для орошаемых культур норма отбора – 1 проба с 10 га, для овощей на капельном орошении – с 2,5-3 га. Эти нормативы напрямую связаны с ценой погрешности для разных культур. Недобор 10% урожая овощей на капельном орошении приведет к потерям денег, тысячекратно превышающим стоимость проведения анализа лишних десяти образцов. И если тех, кто перестраховывается и отбирает пробы гуще рекомендованного, еще можно понять, то тех, кто привозит в лабораторию один образец с 200-гектарного поля и просит рассчитать ему минеральное питание для сразу для трех культур, понять довольно трудно.

Четвертое нарушение – несвоевременный отбор проб. В практике аналитической работы приходится часто сталкиваться с подобной проблемой. В связи с этим хочется выделить степень грубости таких нарушений.

1. Отбор проб за неделю до предлагаемого внесения удобрений. Это самое незначительное нарушение, поскольку лаборатория в данном случае все-таки может корректно провести анализ, дать рекомендации по применению удобрений, но вот времени для их выполнения у хозяйства будет в обрез (удобрения ведь еще нужно успеть купить и доставить в хозяйство). Поэтому лучше не тянуть с этим вопросом и отбирать образцы сразу после уборки предшественника.

2. Отбор проб после вспашки. Это уже более неприятная ситуация. Анализ почвы в таком случае провести несложно, а вот делать расчет минерального питания нелегко. Для большинства классических технологий выращивания вносить основное количество фосфора и калия можно прежде всего под вспашку. И при высокой потребности культур в данных элементах очень сложно найти способ их внесения, когда вспашка уже проведена.

3. Отбор проб после внесения минеральных или органических удобрений. Это крайне нежелательная ситуация. В данном случае в отбираемую почву попадают частички нерастворенных удобрений, которые могут сильно исказить результаты анализа, а значит, и расчеты потребности в удобрениях. В таких случаях, пожалуй, вообще не стоит проводить анализ. Еще раз подчеркнем, оптимальное время для отбора проб – сразу после уборки предшественника. До или после дискования, но очень желательно до вспашки, поскольку часть удобрений вносится именно до вспашки (кроме выращивания на капельном орошении, где элементы питания вносятся в основном с поливной водой). Итак, пробы отобраны корректно, анализ проведен точно и адекватным для данной почвы методом, выполнен расчет потребности по каждому элементу питания (по макроэлементам). И таким образом, получен ответ на вопрос «сколько?». Теперь мы точно знаем, что для получения запланированного урожая на данном поле в этом году нужно внести 150 кг фосфора в действующем веществе (обычно обозначают так – 150 кг д.в./га Р2О5). Осталось решить еще три вопроса: в виде каких удобрений, когда и как внести этот фосфор? Ответы на них очень тесно взаимосвязаны. Рассмотрим это на примере того же фосфора.

Лабораторный тест на измерение потенциала почвы

Лабораторный тест на измерение потенциала почвы

Фосфор относится к наименее подвижным в почве элементам. Для демонстрации этого факта в университетах проводят нехитрый опыт: раствор ортофосфорной кислоты в смеси с индикатором (метиленовый синий) пропускают через слой почвы толщиной 10 см, и весь фосфор мгновенно связывается почвенно-поглощающим комплексом, что хорошо видно по бесцветности фильтрата. К сожалению, многие студенты, видимо, прогуливали эти занятия, поэтому частенько приходится слышать глупейшие разговоры о внесении фосфора путем разбрасывания по поверхности поля. Фосфор должен вноситься на ту глубину, где расположена основная масса корней. На суходоле это тот самый пахотный слой (верхние 5-7 см). А летом по мере пересыхания верхних слоев растение будет усваивать фосфор из горизонта 7-30 см. Поэтому фосфор на суходоле вносится в основном под вспашку с заделкой на глубину 25-30 см. Для этого обычно используют суперфосфат, аммофос, а на кислых почвах – даже фосфоритную муку.

Вот и появились ответы на вопросы, какие удобрения выбрать, когда и как их вносить. Но есть нюансы.

В первые дни после прорастания семени, сразу после перехода на корневое питание маленькое растение испытывает трудности с усвоением элементов питания из почвы. Это связано со слабым развитием корней на этом этапе. Поэтому часть фосфора нужно внести при посеве, укладывая его недалеко от семени, чтобы обеспечить потребность растения в этом элементе в первые дни его жизни. Изменился способ внесения удобрения – изменились его форма и срок внесения. Поскольку на этом этапе растение нуждается в комплексе элементов питания, в качестве удобрения лучше выбрать, например, нитрофоску, где кроме фосфора содержится азот и калий.
Может быть, теперь мы окончательно определились со сроками, способами внесения и формами минеральных удобрений? Нет, конечно. Потому что, проанализировав климатические условия региона, сроки предполагаемого сева и строгую зависимость усвоения фосфора корнями от температуры почвы, мы можем уверенно прогнозировать, что весной, когда почва еще не прогреется в достаточной степени, на чувствительных к фосфору культурах (например, кукурузе) обязательно возникнет проблема фосфорного голодания, несмотря на хорошую обеспеченность почвы. При низких температурах у некоторых культур корни медленно усваивают из почвы даже доступные формы фосфора, особенно когда корневая система еще недостаточно развита. В этом случае целесообразно провести внекорневую подкормку, применить удобрение по листу. Суперфосфатом? Аммофосом? Нитрофоской? Нет, конечно, для такого применения эти удобрения не подходят. Внекорневые подкормки проводят либо моно-калий-фосфатом, либо специальными хелатными комплексными водорастворимыми удобрениями. И вновь изменение срока внесения влечет за собой изменение способа внесения и формы применяемых удобрений. Кроме того, при выборе форм удобрений нужно учитывать кислотность почвы, концентрацию в почвенном растворе хлорида, сульфат и карбонат ионов, солевой индекс различных видов удобрений и наличие в них сопутствующих, балластных элементов и соединений.

Например, для фермера-овощевода юга Украины важнейшим видом фосфорного удобрения может стать ортофосфорная кислота, применяемая в небольших дозах с поливной водой. Она не только поставляет фосфор в растения, но и снижает кислотность почвенного раствора (зачастую слишком высокую в этом регионе), а также очищает капельницы от осадков других удобрений, ранее внесенных таким же способом. Аналогичные примеры можно приводить и в планировании азотного, калийного, кальциевого питания. Вот так все непросто, но только такие подходы позволяют строить программу минерального питания грамотно и в соответствии с требованиями культуры. Расчеты эти сложны и масштабны, а проводить их нужно быстро и точно. Конечно же, в век информационных технологий это надо делать не на калькуляторе.

Все эти расчеты, естественно, не стоит перекладывать на плечи агронома. Это задача консалтинговой структуры, которая обязана не просто провести анализ почвы и составить карты обеспеченности, но и составить точный план применения минеральных удобрений в севообороте. Агрономы же должны хорошо понимать основные правила и принципы таких расчетов, чтобы, с одной стороны, контролировать уровень компетенции консультантов, а с другой стороны, максимально точно и грамотно выполнять их рекомендации и планы. Наша лаборатория уже несколько лет пользуется компьютерной программой «Агроанализ on-line», разработанной украинской компанией «Агрософт». Она позволяет вести расчеты методом поправок, а также балансовым и расчетно-нормативным методами. Алгоритмы обработки данных ориентированы на все методы анализов почвы, ГОСТированные на территории бывшего Советского Союза (Мачигина, Чирикова, Кирсанова, Карпинского и пр.).
Программа не только определяет потребность культуры в элементах питания, но и автоматически пересчитывает ее на оптимальные формы минеральных удобрений для каждой культуры с учетом характеристик почвы, метода выращивания, периода внесения удобрений и многих других факторов. Конечным документом, который генерирует эта программа, является план применения минеральных удобрений, в котором все удобрения приведены в физическом весе, распределены по этапам внесения с указанием способов внесения. Это своего рода инструкция для агронома и менеджера. Только такой документ имеет реальную ценность для хозяйства, заказавшего анализы почвы, и только такой уровень работы должны обеспечивать консалтинговые компании.
Вадим Дудка,

генеральный директор компании «АгроАнализ»