В естественных сложившихся фитоценозах существует биогеохимический круговорот веществ. В агроценозах вынос питательных веществ при уборке урожая должен быть возмещен внесением удобрений. Низкая урожайность возделываемых с.-х. культур связана с нарушением технологии, доз, сроков и способов внесения удобрений.
В настоящее время для возделывания определенных культур разрабатывается своя система удобрений, т.е., программа внесения удобрений в севообороте с учетом плодородия почвы и климатических условий, предшественников, биологических особенностей растений и сортов, состава вносимых удобрений и др. факторов.
При этом следует учитывать:
1.Физиологические особенности культур:
- Растения имеют периоды максимального потребления питательных веществ, когда в сжатые сроки поступает довольно большое количество минеральных элементов. Для льна, конопли, яровых зерновых это короткий срок, а для других - более продолжительный (картофель, сахарная свекла).
- Растения имеют критические периоды потребления элементов питания. Отсутствие в это время того или иного элемента может нанести серьезный ущерб урожаю. В период прорастания растения очень чувствительны к недостатку Р (способствует хорошему развитию корневой системы), а в период интенсивного образования вегетативной массы - к недостатку азота. В период накопления запасных веществ – растения особенно нуждаются в калии и фосфоре. У многих растений критические периоды по потреблению минеральных элементов совпадают с потребностью в воде.
- Продолжительность вегетационного периода с.-х. культур. Культуры и сорта с длинным вегетационным периодом (или позднеспелые сорта) способны формировать значительно большее количество органического вещества и соответственно, потребляют большее количество элементов питания.
2. Технология и способы внесения удобрений. Для получения высоких урожаев с.-х. культур необходимо вносить удобрения в больших дозах.
- При единовременном внесении полной дозы удобрения - коэффициент использования составляет только 1/3 или 1/2, а для фосфора - 1/6, т.к. удобрения переходят в почве в труднодоступные соединения или вымываются из почвы прежде, чем используются растениями. При высыхании верхнего слоя почвы корневая система уходит в более влажные нижние слои почвы. В результате этого часть внесенных удобрений остается неиспользованной растениями, но используется почвенной микрофлорой (нитрификация, денитрификация). Предпосевное внесение полной дозы удобрений может затруднить поглощение воды проростками (засоление), а к моменту усиленного роста растений, когда они особенно нуждаются в питательных веществах, количество доступных питательных веществ в почве уже значительно уменьшается.
- Дробное внесение удобрений является наиболее более оптимальным. Первое основное внесение - до посева, при вспашке, второе внесение - при посеве, вместе с семенами. Затем в ходе вегетации вносятся подкормки ( для культур с длинным периодом вегетации - озимых, картофеля, свеклы).
- Подкормки по типу внесения бывают корневые (вносят в почву) и некорневые (опрыскивание 0,5—2 %-ным раствором питательных веществ). При этом следует учитывать, что некорневые подкормки не могут полностью заменить корневое питание; при засушливой погоде питательные в-ва некорневых подкормок не усваиваются, а в дождливую погоду некорневые подкормки смываются. Некорневые подкормки особенно эффективны на обедненных или на засушливых почвах; при неблагоприятном значении рН почвы; на холодных почвах, когда малодоступны отдельные элементы.
- Например, на зерновых культурах с целью повышения белковистости зерна проводят некорневые подкормки мочевиной. В листьях мочевина разлагается с участием фермента уреазы до СО2 и аммика, который быстро включается в состав аминокислот и белков.
3. Внесение сверхоптимальных доз оказывает отрицательное действие на растения, поскольку они действуют как засоляющий фактор, снижая доступность воды. Сверхвысокие дозы удобрений, особенно азотных, снижают устойчивость растений к различным заболеваниям. При этом урожайность не повышается, а качество продукции ухудшается. Между ионами-антагонистами возрастает конкуренция, что приводит к нарушению поступления веществ в растения. Например, повышенное содержание в почве подвижных форм фосфора и медь-содержащих фунгицидов снижает усвоение цинка, что вызывает розеточность и мелколистность плодовых деревьев. При избытке марганца снижается содержание хлорофилла в листьях и активность железо-содержащих ферментов.
