Серед актуальних проблем сучасного агропромислового виробництва на особливу увагу заслуговує науково обґрунтоване застосування добрив. Аналізуючи стан родючості ґрунтів, варто зазначити, що сьогодні виразніше проявляється тенденція до дегуміфікації, наростання дефіциту елементів живлення, підвищення кислотності, забруднення ґрунтів радіонуклідами, важкими металами та пестицидами, що й активує ерозійні процеси.

Причиною стає низка чинників, які мають як безпосередній, так і опосередкований вплив на засвоєння рослинами поживних елементів, що містяться у ґрунті. Щоб нівелювати їх негативну дію, необхідно застосовувати мінеральні й органічні добрива, а також альтернативні джерела мінерального та органічного живлення рослин.

ТИП ҐРУНТУ ТА ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ

Одним із визначальних чинників впливу однозначно є тип ґрунту та його властивості, які тісно пов’язані з системою живлення. Процеси взаємодії з добривами на різних типах ґрунтів мають свої особливості, а їх засвоюваність безпосередньо залежить від вмісту в ньому рухомих форм поживних речовин, зокрема, азоту, фосфору та калію. Саме наявні у ґрунті основні елементи живлення обумовлюють доступність добрив для рослин. Тому і вибір їх форми та способу внесення необхідно здійснювати з урахуванням агрохімічних показників ґрунту.

Науково встановлено, що максимальний ефект від внесених добрив отримують на дерново-підзолистих, сірих лісових, опідзолених і вилужених чорноземах. На цих ґрунтах азот здебільшого наявний у мінімальних концентраціях. Для чорноземів проблема внесення азоту стоїть не так гостро, але є суттєві вимоги до фосфору. Особливість опідзолених піщаних ґрунтів – підвищений вплив азоту та калію, але на торф’яних спостерігається протилежний ефект. При цьому мінімальні та максимальні показники наявних елементів живлення прямо залежать не лише від властивостей ґрунту, а й від тієї чи іншої групи культур, представлених у сівозміні.

Що ж до фосфорних добрив, то їх висока ефективність характерна для чорноземів; менше ефективні вони на сірих лісових та супіщаних підзолистих ґрунтах. Цікаво, що ефективність таких добрив знижується в міру збільшення рівня фосфатів у ґрунті.

Добрива з високим вмістом калію проявляють найкращий ефект на піщаних, торф’яно-болотних і заплавних ґрунтах. Якщо ж працювати на підзолистих ґрунтах, варто брати до уваги той факт, що рухомість калію збільшується при вапнуванні. Водночас на кислих ґрунтах спостерігається протилежний ефект, а зазначений елемент міститься тут переважно у валових формах. Роль калію також може помітно зростати за умови збільшення норми внесення азотних і фосфорних добрив. Дія калійних добрив підвищується у сівозміні з травами, які виносять із ґрунту велику кількість цього елемента.

Разом із цим першочергову роль в ефективному засвоєнні елементів живлення з добрив відіграють тип ґрунту та його фізичні властивості (пористість і гранулометричний склад), хімічний склад, а також водний режим, які й визначають максимальну проникність поживних елементів у ґрунт, а в підсумку – ефективне їх поглинання рослинами через кореневу систему.

Продуктивність внесення мінеральних добрив визначається також гранулометричним складом ґрунту, який дещо різниться навіть у межах однієї ґрунтово-кліматичної зони. Ця властивість впливає на рухомість елементів живлення, що, у свою чергу, визначає характер поглинання їх рослинами і відтак – ефективнвсть використання.

Різні за гранулометричним складом ґрунти потребують індивідуального підходу до планування застосування добрив. Цей показник береться до уваги і при розрахунку дози добрива, а також при визначенні терміну та способу внесення. На середньосуглинних і глинистих ґрунтах добрива поглинаються і фіксуються більше, оскільки вони переміщаються з водою у повільнішому темпі, ніж на ґрунтах супіщаних і піщаних. Тому глинисті ґрунти потребують специфічного підходу: удобрювати не часто, але порівняно значними дозами, тоді як піщані – частіше і малими «порціями».

Найбільш рухомі, як відомо, азотні добрива, тому на легких ґрунтах із підвищеними показниками вологості вони можуть вимиватись. Раціональним виходом із такої ситуації буде застосування азотних добрив навесні. В міру переходу від легких ґрунтів до важких показники ефективності весняного та осіннього внесення елементів живлення згладжуються, і вже на важких перевага віддається осінньому терміну внесення.

Безпосередній вплив на ефективність добрив має зв’язок між гранулометричним складом і формою добрива. Для прикладу: на легких ґрунтах фосфатне борошно проявляє дію, практично ідентичну з суперфосфатом, а ось на важких ефективність суперфосфату в рази вища. Калійні добрива, хоч і менш рухомі за своєю природою, аніж азотні, на ґрунтах легкого гранулометричного складу при збільшеній вологості також можуть вимиватися.

ТЕМПЕРАТУРНИЙ РЕЖИМ

Ще одну із провідних ролей в ефективності застосування добрив відіграє температурний режим, оскільки значна частина ґрунтових бактерій продукує за оптимальної для них температури 25–35°С, а деякі бактерії можуть жити і при 10–20°С. Саме тому в різні періоди вегетації, що супроводжуються різними температурними режимами, проходять біохімічні процеси, пов’язані з мікробіологічною діяльністю та продукуванням тих чи інших бактерій, які, власне, і визначають ефективність внесеного добрива. Внаслідок цього змінюється швидкість розпаду органічної речовини, оптимізується процес нітрифікації, підвищується мобілізація й іммобілізація елементів живлення і, відповідно, збільшується потреба у внесенні добрив.

Температура ґрунту впливає на швидкість руху водних розчинів, рухливість солей у ґрунті та темпи поглинання рослиною елементів живлення і, як наслідок, її повноцінний ріст і розвиток з достатньо розвиненою кореневою системою. За умови зниження температур інтенсивність поглинання елементів живлення у різних видів та сортів рослин знижується по-різному. Якщо фізіологічно рослина має високий ступінь холодостійкості, то поглинальні процеси практично не порушуються. Якщо ж рослина більш термофільна, то вони значно уповільнюються або ж за умови критично низьких температур майже припиняються. А ефективність внесених добрив знижується до нуля.

Ці процеси можна знівелювати обґрунтованим внесенням мінеральних добрив, які відіграють значну роль у підвищенні морозостійкості. І вирішують проблеми зі:

• збільшенням розчинності вуглекислого газу в воді, що призводить до підвищення кислотності вакуолярного соку;
• зниженням інтенсивності дихання, зокрема, внаслідок накопичення особливих інгібіторів;
• зниженням активності ферментів, що уповільнює основні метаболічні процеси;
• порушенням процесів окиснювального фосфорилювання і накопиченням рослинами меншої кількості енергії;
• зменшенням інтенсивності фотосинтезу.

СІВОЗМІНА

Як ми зазначали вище, ефективність внесення добрив прямо залежить і від сівозміни. Адже чітко спланована сівозміна змінює водний режим ґрунту та рівень накопичення в ньому рослинних решток, які й визначають темпи мінералізації та динаміку засвоєння поживних речовин, регулюючи таким чином агротехнічну та економічну ефективність систем удобрення. Саме тому правильне чергування культур у сівозміні сприяє покращенню ефективності використання як мінеральних, так і органічних добрив порівняно із безплановим чергуванням культур і тим більше монокультур.

Грамотний агроном при плануванні посівної обов’язково поцікавиться, яка культура була попередником та як і чим її удобрювали. Від цього залежить вирішення питання як щодо внесення добрив, так і їх норми. Після різних культур, очевидно, залишається неоднакова кількість поживних речовин і пожнивних залишків, які й впливають на режим вологості та кількість елементів живлення для наступних культур і створюють оптимальні умови для прояву високої ефективності добрив.

Бідним на азот буває ґрунт після непарового попередника та на зайнятих парах. Саме тому варто пам’ятати, що у балансуванні вмісту азоту в ґрунті провідну роль відіграють бобові культури, які зв’язують азот бульбочковими бактеріями, разом з корінням і пожнивними рештками збагачуючи ґрунт доступними формами азоту. Завдяки цьому потреба в мінеральних азотних добривах знижується і водночас створюються комфортні умови для дії фосфорних і калійних добрив.

ОБРОБІТОК ҐРУНТУ

Ще одним чинником впливу на ефективність внесення добрив виступає обробіток ґрунту. Вологість, повітряний режим, активна діяльність мікроорганізмів та інші показники, що впливають на оптимальне використання елементів живлення рослинами, багато в чому залежать від способів обробітку. Насамперед це пов’язано з оптимізацією водного режиму.

Поряд із водним режимом важливе значення має повітряний, від якого залежить розвиток кореневої системи рослин, а отже, й ефективність поглинання добрив. Надмірно висока щільність ґрунту і погана аерація призводять до сповільнення росту коренів, саме тому брак повітря пригнічує окислювальну діяльність кореневих виділень і зменшує доступність поживних елементів. При нестачі повітря пригнічується розвиток аеробних бактерій, зокрема нітрифікуючих, зростають втрати азоту від денітрифікації. Наслідок цього лише один – збільшення потреби в азотних добривах.

Отже, висока ефективність добрив і раціональне використання сільськогосподарських земель – із точки зору як агрономії, так і економіки – можливі лише за умови грамотного, науково обґрунтованого урахування ґрунтових, кліматичних, агротехнічних умов і біологічних особливостей культури.