Продуктивность сельскохозяйственных культур обусловливается многими факторами, оказывающими как положительное, так и негативное влияние на их рост и развитие.
Поэтому для получения высоких урожаев важно контролировать состояние их посевов и с помощью соответствующих агротехнических мероприятий управлять ростом и развитием сельскохозяйственных культур, воздействуя на почву и растения таким образом, чтобы снизить отрицательные и усилить положительные действия факторов жизни.
Основной задачей системы удобрения является управление питанием и продукционным процессом сельскохозяйственных культур с целью повышения их урожайности. Под управлением продуктивностью посевами понимают совокупность мероприятий направленных на реализацию потенциальных возможностей сорта (гибрида) путем целенаправленного регулирования пищевого, водного, воздушного, светового и теплового режимов почвы. Управление состоянием посевов сельскохозяйственных культур осуществляется посредством использования минеральных, органических удобрений и мелиорантов, регуляторов роста растений, пестицидов для борьбы с сорняками, болезнями и вредителями, а также применения комплекса машин.
Из-за большого разнообразия почвенных и погодных условий ключевые приемы управления посевами также значительно варьируют. Даже в одном и том же хозяйстве для каждого поля и вида сельскохозяйственных культур в разные годы необходимо принимать разные агротехнические решения.
Глубокие знания биологических особенностей возделываемых культур и характера действия основных факторов, обусловливающих формирование урожая в данных почвенно-климатических условиях, анализ и оценка состояния посевов на поле, позволяют определить тактику управления продукционным процессом с помощью агротехнических приемов.
Получение планируемых урожаев сельскохозяйственных культур в значительной мере обусловливается уровнем обеспеченности растений элементами питания, наиболее важным источником которых являются удобрения. В этой связи первостепенной задачей системы удобрения является оптимизация питания растений при минимальных затратах удобрений. Высокая их эффективность может быть достигнута лишь в том случае, когда внесение элементов питания, лимитирующих рост и развитие растений, полностью компенсирует дефицит питательных веществ в почве и соответствует нуждаемости в них растений.
Система удобрений — это комплекс (совокупность взаимосвязанных) агрономических и организационных мероприятий направленных на рациональное применение минеральных, органических удобрений и мелиорантов с целью получения высоких устойчивых урожаев хорошего качества, поддержание или повышение плодородия почвы и снижение опасности загрязнения окружающей среды. Система удобрения является неотъемлемой составной частью бизнес плана и системы ведения хозяйства.
Систему удобрения можно рассматривать на уровне крупного агропромышленного объединения (холдинга), хозяйства, в том числе тепличного, севооборота, поля, а также отдельного земельного участке занятого лугом и пастбищем, многолетними плодовыми или ягодными насаждениями. В узком плане объектом системы удобрения могут быть отдельные культуры.
Система удобрения хозяйства предусматривает оптимальное решение следующих вопросов: определение необходимого количества отдельных видов удобрений на планируемый урожай по объектам землепользования и в целом по хозяйству на ближайшую перспективу (4-6 лет); приобретение и хранение минеральных удобрений, накопление органических удобрений; параллельно должны решаться вопросы технического обеспечения применения удобрений: подготовку техники для транспортировки и внесения удобрений; приготовление тукосмесей; проведение диагностики питания растений; контроль за соблюдением агрономических и экологических требований к их внесению; уход за посевами; определение эффективности применения отдельных видов удобрений и в целом системы удобрения в хозяйстве. Система удобрения хозяйства предусматривает также мероприятия по эффективному экологически безопасному использованию химических средств защиты растений от вредителей и болезней и регуляторов роста.
При разработке системы применения удобрений следует учитывать зональные почвенно-климатические условия, агротехнические и биологические особенности возделываемых сельскохозяйственных культур.
Основной задачей системы удобрения хозяйства является повышение продуктивности возделываемых культур на основе рационального использования удобрений, как в агрономическом, так и экологическом аспектах.
Система удобрения в хозяйстве характеризуется количеством применяемых на 1 га пашни или сельскохозяйственных угодий минеральных (кг/га) и органических (т/га) удобрений. Например, на 1 га пашни в хозяйстве вносится в среднем за год 8 т органических удобрений и 140 кг NPK.
Наиболее важными показателями системы удобрения в хозяйстве являются: урожайность, объем производства и качество растениеводческой продукции, количество вносимых органических (т/га) и отдельных видов минеральных удобрений (кг/га д. в.).
Систему удобрения разрабатывают, как правило, на ротацию севооборота полевых культур или период использования лугов, пастбищ, ягодных культур и ежегодно корректируется в годовых и календарных планах применения удобрений с указанием доз, форм, сроков и способов их внесения под отдельные культуры с учетом различий плодородия отдельных полей, реального размещения культур по полям, конъюнктуры рынка, хозяйственных и погодных условий. Для оценки системы удобрения в хозяйстве используют показатели агрономической и экономии — ческой эффективности применения удобрений. Об уровне этих показателей в севооборотах и в целом в хозяйстве судят по окупаемости 1 кг д. в. (в кормовых единицах) минеральных и 1 т органических удобрений прибавкой урожая возделываемых культур. Об экономической эффективности системы удобрения судят на основании чистого дохода с 1 га пашни и рентабельности применения удобрений.
При разработке систем удобрений в севооборотах хозяйства преследуются следующие основные задачи:
- управление продукционным процессом сельскохозяйственных культур с целью получения планируемых или максимально возможных урожаев хорошего качества при минимальных затратах средств и времени;
- повышение или поддержание на должном уровне плодородия почвы почв в агроценозах;
- утилизация отходов животноводства и растениеводства;
- охрана окружающей среды.
Наряду с этим, определяют экономически и экологически целесообразные уровни интенсификации сельхозугодий. При составлении системы удобрения в севообороте следует учитывать зональные особенности технологий возделывания сельскохозяйственных культур, и предусмотренные в них почвозащитные мероприятия и способы обработки почвы.
В зависимости от плодородия почвы и особенностей рельефа подходы к разработке системы удобрения в отдельных севооборотах хозяйства могут заметно различаться, однако во всех случаях обязательным требованием к ним являются:
- наличие результатов агрохимического обследования всех полей в виде картограмм или паспортов полей и участков;
- учет биоклиматического потенциала зоны;
- определение реально возможной продуктивности сельскохозяйственных культур с учетом климатических, агрохимических, организационно-экономических условий хозяйства;
- определение выхода в хозяйстве органических удобрений и возможностей их накопления за счет компостов, сидератов, соломы и т. п.;
- обоснование оптимальных доз минеральных и мест внесения органических удобрений в севообороте под отдельные культуры;
- обоснование необходимости известкования (гипсования) и определение оптимальных доз и мест внесения мелиорантов в севообороте.
Система удобрения в севообороте представляет собой научно обоснованный план применения удобрений, составляемый, как правило, на ротацию севооборота, с учетом биологических особенностей возделываемых культур, планируемой урожайности, агрохимических свойств почвы, ее гранулометрического состава, характера трансформации удобрений в почве, предшественников и климатических условий. В плане применения удобрений в севообороте предусматривается наиболее рациональное их распределение между культурами.
Дозы удобрений при разработке системы удобрения в севообороте рассчитывают обычно по средневзвешенному содержанию подвижных форм элементов питания (N, Р2О5 и К2О) в почве севооборота. В плане применения удобрений отражаются распределение органических и минеральных удобрений между культурами севооборота, дозы и сроки внесения, с целью получения планируемой урожайности всех культур севооборота, повышения или поддержания плодородия почвы и предотвращения загрязнения окружающей среды, обеспечивая при этом лучшие условия минерального питания ведущим (более рентабельным) культурам, имеющие повышенный рыночный спрос.
Система удобрения лугов, пастбищ, многолетних плодовых и ягодных культур разрабатывается на период их использования. Система удобрения отдельных культур, как и культур в севообороте, предусматривает определение оптимальных доз, сроков, форм и способов применения минеральных, органических удобрений и мелиорантов, а также их окупаемость.
Дозы минеральных и органических удобрений согласно системе ежегодно корректируют в годовых планах с учётом сложившихся погодных условий, размещения культур по полям севооборота, фактического плодородия почв полей и их предшествующей удобренности с указанием, дозы (кг/га), срока и способа внесения элементов питания и конкретных удобрений.
На основании годового плана составляется календарный план применения минеральных, органических удобрений и мелиоратов с указанием потребности в них за сезон на каждый севооборот и всего хозяйства, что позволяет определить объём складов для хранения удобрений. Дозы и сроки внесения азотных удобрений в годовых и календарных планах корректируют по результатам почвенной и растительной диагностики или рекомендациям.
Важнейшим показателем системы удобрения в севообороте является насыщенность (обеспеченность) севооборота удобрениями — среднегодовое количество применяемых на 1 га пашни (сельхозугодий) минеральных (кг/га) и органических (т/га) удобрений. В экономическом аспекте систему удобрения в севообороте характеризует окупаемостью в кормовых единицах 1 т органических и 1 кг д. в. минеральных удобрений урожаем всех культур севооборота.
Критерием обоснованности системы удобрения наряду с экономической эффективностью является баланс элементов питания, состояние которого позволяет прогнозировать возможные изменения содержания питательных веществ в почве и контролировать экологическую ситуацию агроландшафтов.
Требования к балансу элементов питания в севообороте обусловливаются уровнем урожайности, плодородием почвы и планируемым изменением агрохимических показателей почвы за ротацию.
В зависимости от экономического состояния хозяйства и требований к почвенному плодородию баланс элементов питания может быть положительным, нулевым или отрицательным. При благоприятном экономическом состоянии хозяйства баланс азота в каждом севообороте должен быть положительным, уравновешивающим его потери из почвы в результате денитрификации и вымывания нитратов.
Баланс фосфора и калия в зависимости от уровня их содержания в почве в доступной форме, на отдельных этапах землепользования может быть положительным, нулевым и отрицательным. Если содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве соответствует уровню продуктивности возделываемых культур, баланс их должен быть нулевым, если содержание элементов питания в почве низкое и лимитирует продуктивность культур севооборота, то их баланс должен быть положительным, а на хорошо окультуренных почвах целесообразно поддерживать отрицательный баланс питательных веществ.
На бедных почвах баланс фосфора и калия должен быть в той или иной степени положительным. Система удобрения должна гармонично сочетать применение органических и минеральных удобрений. При использовании только минеральных или одних органических удобрений нельзя добиться максимальной продуктивности культур севооборота. Продуктивность севооборота значительно возрастаем при совместном применении минеральных удобрений и органических удобрений.