Эффективность минеральных удобрений значительно возрастает при орошении или при достаточном количестве атмосферных осадков (рис. 4).
Применение удобрений повышает и качество урожая. Многочисленными исследованиями в различных почвенно-климатических условиях нашей страны установлено влияние доз и форм азотных удобрений на изменение качества зерна, особенно белковости зерна озимой пшеницы.
Отмечая высокие темпы химизации земледелия, следует подчеркнуть важность органических удобрений, о чем свидетельствует многовековая практика их применения. Возрастающее применение минеральных удобрений способствует повышению урожая, что, в свою очередь, позволяет увеличивать поголовье скота, в результате чего увеличивается и количество навоза.
Д. Н. Прянишников считал, что неправильное отношение к навозу — это неправильное отношение к элементам питания минеральных удобрений. Органические удобрения, и в первую очередь навоз, являются одним из основных элементов системы удобрения.
| N80P110K50 |
| поливов |
N50^75^30
полива
М-14-ЩПять
Рис. 4. Влияние доз удобрений на урожайность яровой пшеницы (т/га) в зависимости от числа поливов
Поданным научно-исследовательских учреждений, в Нечерноземной зоне 20—30 т навоза, внесенного на 1 га, дают прибавку урожая зерновых 0,6—0,7 т/га, картофеля 6—7, корнеплодов до 15, силосных культур 15—20 т/га. Последействие навоза продолжается в течение 4—5 лет. За это время каждая тонна его дает прибавку продукции (в пересчете на зерно), равную 0,1 т.
Так, в опытах Долгопрудной станции 36 т/га навоза на четырех культурах севооборота дали в пересчете на зерно 3,4 т/га дополнительной продукции (табл. 6).
| 6. Прибавки урожая в севообороте от внесения 36 т/га навоза (среднее за 15 лет) | ||
|---|---|---|
| Культура | Прибавка, т/га | В пересчете на зерно, т/га |
| Рожь (зерно) | 1,07 | 1,07 |
| Овес (зерно) | 0,53 | 0,53 |
| Клевер (сено) | 0,65 | 0,26 |
| Кормовая свекла (корни) | 15,56 | 1,55 |
| Всего | — | 3,41 |
1.3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ УДОБРЕНИЙ И ИХ ПРОИЗВОДСТВО
Химизация земледелия — основа повышения урожаев сельскохозяйственных культур при одновременном улучшении качества получаемой продукции и повышении плодородия почвы.
Внесение удобрений выгодно с экономической точки зрения.
Расчеты показывают, что 1 руб., затраченный на минеральные удобрения, обеспечивает получение продукции растениеводства в среднем на 2,2 руб. Удельный вес затрат на приобретение и внесение минеральных удобрений в целом по стране до 1990 г. составлял 15—17 % всех затрат в растениеводстве.
Оплата удобрений зависит от естественного плодородия почвы. Так, в Нечерноземной зоне с высокой влагообеспеченностью и низким естественным плодородием почвы при урожайности зерновых 3 т/га и выше за счет удобрений получается 70—80 % прироста урожая. В сухой степи на долю удобрений приходится лишь половина прироста урожая. Здесь важную роль играют система обработки почвы и накопление влаги, засухоустойчивость сорта и другие показатели.
До 1990 г. в нашей стране осуществлялась последовательная интенсификация сельскохозяйственного производства на базе широкого использования химизации, механизации, мелиорации. Была разработана комплексная программа развития сельского хозяйства, осуществление которой позволило значительно увеличить количество сельскохозяйственной продукции.
Особое внимание обращалось на дальнейшее развитие сельского хозяйства Нечерноземной зоны России. Почвы этой зоны ха-растеризуются низким естественным плодородием, поэтому здесь с особой остротой стоит вопрос о наиболее эффективных приемах применения средств химизации, особенно удобрений и известкования кислых почв. В Нечерноземье осуществлялась обширная программа мелиоративных мероприятий; особое внимание уделялось известкованию кислых почв.
Разработка и осуществление планов химизации базируются на интенсивном развитии агрохимии, которое стало возможным только благодаря успехам многих биологических дисциплин, а также решению ряда методических вопросов.
В практике сельскохозяйственного производства используют прогрессивные способы применения удобрений — локальное внесение минеральных удобрений (допосевное, припосевное, корневая подкормка), обеспечивающее более высокую окупаемость, особенно в районах Поволжья и Сибири. Первоочередной задачей после химизации и мелиорации становится улучшение физических свойств почвы, во многом определяемых качеством и количеством гумуса. Нерегулируемость водно-физических свойств почвы лимитирует рост урожайности.
Известно, что сельскохозяйственные культуры наиболее отзывчивы на внесение азотных удобрений. Расчетами, проведенными в ЦИНАО, установлено, что в среднем по стране оплата прибавкой урожая 1 кг азота составляет в зависимости от дозы от 4,5 до 8 кг/га зерна пшеницы, 1 кг Р205 — от 4 до 7,3 кг/га, а 1 кг К20 —от
2.2 до 3,7 кг/га зерна. Одновременное применение азотных, фосфорных и калийных удобрений существенно повышает их эффективность.
На эффективность действия удобрений сильно влияет реакция среды. Анализ многочисленных полевых опытов и проведенные расчеты показали, что прибавка урожая зерна пшеницы от внесения 60 кг/га фосфора составляет 0,18 т/га при pH 5,5 и 0,6 т/га при pH 6,5. На дерново-подзолистых почвах увеличение pH на единицу повышало урожайность озимой пшеницы на 51,2%, озимой ржи на 24,5 %, яровой пшеницы и ячменя на 11,5 %. В то же время при pH почвы выше 6,5 для растений становятся труднодоступными некоторые элементы минерального питания, в частности железо и марганец, растворимость которых резко падает.
При низких уровнях применения минеральных удобрений и низком содержании соответствующих питательных веществ в почве оплата урожаем выше, а с повышением дозы удобрений окупаемость 1 кг питательных веществ снижается. По данным агрохимической службы, в среднем по стране оплата 1 кг Р205 составляет
7.3 кг зерна озимой пшеницы при дозе 30 кг/га и только 4,2 кг — при 120 кг/га. Аналогичные данные получены и по калийным удобрениям. В то же время в ряде опытов, проведенных в Англии и Франции, показано, что при внесении азота от 1 до 200 кг/га наблюдалась линейная зависимость роста урожая пшеницы и величина его достигала 8 т/га. Естественно, что такая прямая зависимость между урожаем и дозами азота может быть получена только, если внесение этого элемента осуществляется на оптимальном уровне обеспеченности растений фосфором, калием и другими элементами минерального питания, при соблюдении высокой агротехники.
Причин низкой эффективности удобрений в современной сельскохозяйственной практике много. Это и недооценка человеческого фактора, и недостаточное внимание к подготовке и переподготовке кадров, недостаточная заинтересованность работников всех звеньев в конечном результате. Это и отсутствие сбалансированной поставки всех элементов питания в нужном ассортименте, наличие около 40 млн га кислых почв, требующих известкования, применение некомпостированного навоза, содержащего до 10 млн семян сорняков в каждой тонне, неравномерность внесения удобрений, требующая дальнейшего совершенствования машин и большего внимания к использованию жидких удобрений. По данным агрохимической службы, низким содержанием подвижного бора характеризуется 50 % обследованных пахотных земель в стране, молибдена — 59,5, меди — 43, цинка — 55, марганца — 15,6, кобальта — 67 %. Половина земель страны имеет низкое содержание подвижного фосфора.
Недостаток теоретических разработок, их отрыв от практики, ряд хозяйственных недоработок, а также наличие трудноуправляемых факторов (засуха, переувлажнение, солнечная радиация и др.) привели к сравнительно низким урожаям зерновых, картофеля, сахарной свеклы и других культур.
Известно, что недостаток даже одного элемента питания существенно сдерживает рост урожайности, поэтому необходим строгий контроль за содержанием элементов питания в почве и потреблением их растениями. К сожалению, отсутствуют глубокие научные разработки по вопросам накопления и миграции элементов питания в почве в результате комплексного агрохимического окультуривания полей, разработки по применению высоких доз жидких удобрений, промышленных отходов и т. д.
В 90-е годы произошло резкое уменьшение применения удобрений в России — в 9—10 раз. В результате снизилось содержание гумуса, повысилась кислотность почв, стал отрицательным баланс элементов питания. Без применения средств химизации быстро падает почвенное плодородие и как следствие резко снижаются урожаи. Агрохимики начали определять темпы падения плодородия почвы. В опытах, проводимых на базе Смоленского филиала ВИУА, за 7 лет отмечено снижение содержания Р205 на 50 %.
В то же время из страны вывозят удобрения, которые при внесении их в почвы России дали бы гораздо больший экономический эффект, так как 1 кг действующего вещества удобрений дает 4—8 кг зерна. В 1986—1990 гг. в России потреблялось 13 млн т минеральных удобрений. Минимальная потребность России в удобрениях составляет 10 млн т, а в известковых материалах — 35,5 млн т. Для расширенного воспроизводства необходимо минимум 16,5 млн т удобрений. Но в 1994—1998 гг. поставка удобрений сельскому хозяйству составила 1,4—1,6 млн т, а продажа за рубеж — от 6,9 до 8 млн т, причем на внутреннем рынке цены на удобрения превосходят мировой уровень, а на внешнем составляют 70—80 % от мировых цен.