Горох наиболее распространенная зернобобовая культура в РФ. Ему, наряду с фасолью, принадлежит ведущее место среди зерновых бобовых культур и других европейских странах.
Семена гороха содержат 22-32% белка, и около 45-55% крахмала. Он обладает высокими пищевыми и кормовыми достоинствами. В кормопроизводстве он имеет разностороннее использование. Горох дает высокий урожай семян и зеленой массы, охотно поедается всеми видами сельскохозяйственных животных. Зерно гороха используют в основном как продовольственную культуру. Гороховая солома содержит 6-8 % белка и служат ценным компонентом при силосовании зеленой массы кукурузы и других кормов. Несмотря на значимость, площади посева гороха за 20 лет в РФ (с 1990 г. по 2010 г.) сократились с 2890 до 950 тыс. га, а урожайность с 15 до 12 ц/га.
Благодаря азотфиксации, горох способствует сохранению плодородия почвы, что делает его хорошим предшественником для многих сельскохозяйственных культур. Урожаи озимой пшеницы по гороху часто не уступают урожаям, полученным по чистым парам.
Горох обладает высокой потенциальной продуктивностью. При хорошей обеспеченности элементами питания и благоприятных погодных условиях многие хозяйства различных зон России получают 3,5-4,0, а в отдельные годы до 5 т/га зерна и более. Горох не относится к засухоустойчивым культурам. Он очень требователен к влаге особенно в период от закладки генеративных органов до полного цветения. Однако благодаря хорошей корневой системе, проникающей на глубину более 1 м, его успешно возделывают и в засушливых степных районах.
Образование клубеньков на корнях гороха начинается в фазе 2-3 листьев и по мере их роста доля фиксированного азота в питании растений увеличивается. К автономному (атмосферному) азотному питанию горох, при благоприятных условиях и дефиците минерального азота в почве, переходит спустя 20-25 дней после всходов. Поэтому, в первые 3 недели вегетации гороху, как и всем небобовым культурам, для роста и развития требуется хорошее минеральное азотное питание. Избыток азотного питания замедляет рост клубеньков и ингибирует фиксацию молекулярного азота воздуха. В среднем из всего количества фиксируемого клубеньковыми бактериями азота примерно 80-85% используется растениями и около 15-20 % накапливается в клубеньках.
Корневая система гороха способна усваивать фосфор из труднорастворимых фосфорных соединений, что улучшает питание растений азотом и фосфором одновременно.
Лучшими почвами для возделывания гороха являются хорошоокультуренные легко — и среднесуглинистые почвы с нейтральной реакцией (рНKCl 6,6-7,0). Кислые почвы, песчаные, супесчаные и тяжелые глинистые почвы малопригодны для гороха. На кислых почвах горох практически не фиксирует атмосферный азот, поэтому требуется внесение минерального азота. Однако даже при внесении повышенных доз азотных удобрений на кислых почвах нельзя получить высокий урожай гороха.
Горох можно высевать после любых предшественников. Однако не следует его размещать после подсолнечника и гречихи, так как они сильно засоряют почву падалицей; бобовых культур, имеющих общих вредителей и болезни, а также вблизи посевов клевера и люцерны, на которых зимуют клубеньковые долгоносики, повреждающие всходы. Повторно на одном поле горох лучше размещать спустя 4-5 лет, так как из-за распространения вредителей и болезней урожайность гороха значительно снижается.
Для формирования 1 т зерна и соответствующего количества соломы горох потребляет 50-60 кг азота, 15-20 фосфора, 25-30 калия, 20-25 кальция (СаО), 8-13 кг магния (МgО), микроэлементы, прежде всего бор и молибден.
Поскольку азотное питание гороха может в значительной мере обеспечиваться за счет азотфиксации, система удобрения и агротехнические приемы должны быть направлены на стимуляцию этого процесса.
В отличие от зерновых и других небобовых культур, удобрение которых фосфором или калием редко повышает содержание белка в продукции, применение фосфорных и калийных удобрения под бобовые культуры оказывает значительно большее влияние на урожайность и содержание белка в горохе, чем азотные удобрения, поскольку они способствуют образованию, росту и активности клубеньков. При этом высокие дозы этих удобрений не оказывают отрицательного действия на урожай и качество продукции. В опытах Г. С. Посыанова (1996) на дерново-подзолистых почвах Калужской области в семенах гороха выращенного без удобрений содержалось 24,5% белка при внесении Р45К45 его содержание возросло на 2,6%, а Р90К90 — на 6,0%.
Применение фосфорно-калийных удобрений и известкование кислых почв улучшают развитие азотфиксирующих клубеньковых бактерий, повышают урожайность и качество семян, способствуют ускорению их созревания.
Так как наиболее благоприятные условия для азотфиксации создаются в нейтральной среде, то кислые почвы обязательно необходимо известковать. Дозы извести устанавливают по гидролитической кислотности (Нг) или по рНKCl и гранулометрическому составу почвы. Более полное устранение кислотности почвы достигается при внесении извести под предшественники гороха. Нейтрализация почвенной кислотности повышает эффективность действия удобрений не только на горох, но и на последующие культуры.
Горох обладает глубоко проникающей корневой системой с хорошей способностью извлекать фосфор и калий из пахотных и подпахотных горизонтов. Однако, несмотря на это, применение фосфорных и калийных удобрений значительно повышает урожайность и качество гороха. Удобрение гороха фосфором и калием способствуют снижению содержания кальция в зерне, и тем самым улучшает его кулинарные качества. При внесении больших доз фосфора увеличивается содержание фосфатов в семенах, и в особенности фитина, что обеспечивает хорошее разваривание гороха и повышает его пищевые достоинства.
На всех типах почв внесение фосфорных удобрений обеспечивает высокие прибавки урожая этой культуры. Калийные удобрения высокоэффективны на почвах лесной и лесостепной зон — дерново-подзолистых, серых лесных, оподзоленных и выщелоченных черноземах, в то время как на почвах сухостепных районов — обыкновенных черноземах и каштановых почвах, в богарных условиях (без орошения) они практически не оказывают положительное влияние на урожайность и качество гороха. Действие калия в этой зоне проявляется только при совместном применении с фосфором и лишь на легких почвах, бедных доступными соединениями калия.
Дозы фосфора и калия устанавливают по рекомендациям близлежащих научных и агрохимических учреждений или расчетным методом на планируемую урожайность. Вносят их удобрения под основную обработку почвы осенью. Весной при посеве следует вносить растворимые фосфорсодержащие удобрения (суперфосфат, аммофос или диаммофос) из расчета 10-12 кг/га Р2О5. При недостатке минеральных удобрений необходимо обеспечить, прежде всего, рядковое внесение удобрений при посеве.
При внесении умеренных доз фосфорных и калийных удобрений (Р40-60К40-60) урожай гороха на дерново-подзолистых и серых лесных почвах составляет 18-22 ц/га, а на оподзоленных и выщелоченных черноземах — 25-30 ц/га. Формы фосфорных удобрений для гороха в Нечерноземной зоне не имеют какого-либо значения. Он одинаково хорошо использует фосфор из суперфосфата и фосфоритной муки. На черноземах более эффективны растворимые фосфорные удобрения. Важным приемом повышения урожайности гороха, является внесение фосфора при посеве. Припосевное внесение растворимых фосфорных (суперфосфат, суперфос) и фосфорсодержащих удобрений (аммофос и др.) обеспечивает высокую прибавку урожая (3-5 ц/га) во всех почвенно-климатических зонах.
Лучшими калийными удобрениями для гороха являются калимаг, килимагнезия и сернокислый калий. В целом сроки и технологические приемы применения фосфорных и калийных удобрений при возделывании гороха такие же, как и яровых зерновых культур.
По данным И. Р. Вильдфлуша и др. (2005) максимальная урожайность зерна гороха (33-35 ц/га) на дерново-подзолистой почве достигалась при внесении N30Р60К90. Повышение доз азота удобрений до 60 кг/га на фоне Р60К90 не способствовало росту урожайности гороха, а, напротив, на хорошоокультуренных почвах снижала эффективность удобрений. Оптимизация азотного питания зернобобовых является более сложной задачей и ее решение не может быть однозначной для различных почвенно-климатических условий. Особенности азотного питания бобовых состоит в том, что в начальный период роста и развития, при отсутствии клубеньков и в период их формирования первые 3 недели, а при холодной погоде, переувлажненной и/или кислой почве и дольше, зернобобовые являются гетеротрофами по отношению к азотному питанию, а с периода активной симбиотической азотфиксации они переходят на автотрофное азотное питание и не нуждаются в минеральном азоте. Более того, минеральный азот почвы и удобрений в это время оказывает на азотфиксацию и жизнедеятельность симбиотических бактерий угнетающее действие. Поэтому внесение 20-30 кг/га азота в качестве «стартового» удобрения оказывает всегда положительное влияние, если горох выращивают на почвах бедных азотом или после плохих предшественников. На хорошоокультуренных почвах богатых минеральным азотом и после удобренных навозом пропашных культур, дополнительное внесение азота удобрений, напротив, оказывает негативное действие на фиксацию азота бобовыми. Азотные удобрения («стартовую дозу») вносят весной под предпосевную культивацию более позднее внесение не оказывает действия на урожайность гороха. Если в почве нет соответствующих симбиотических бактерий и семена ими не были инокулированы, то под горох требуется вносить азот в более высоких дозах, чем под небобовые культуры.
При оптимальных условиях для азотфиксации горох около 2/3 необходимого ему азота усваивает из воздуха и в этом случае доза предпосевного внесения азота удобрений не должна превышать 30 кг/га. На слабоокультуренных кислых почвах, где симбиотическая деятельность ослаблена, для получения удовлетворительного урожая гороха дозы азота удобрений следует увеличить до 50-60 кг/га.
Большое влияние на урожай и качество зерна оказывают микроэлементы и, прежде всего, молибден. Высокая эффективность применения молибденовых удобрений под горох, как и другие бобовые культуры, объясняется, прежде всего, ключевой ролью молибдена в процессе фиксации атмосферного азота, поскольку он входит в состав фермента нитрогеназы, принимающего участие в восстановлении N2 до NH3. Поэтому, интенсивность азотфиксации и количество связываемого азота в значительной мере зависят от уровня молибденового питания растений. Молибден способствуют усиленному росту корней бобовых, увеличению численности, массы и активности клубеньков на корнях, что обусловливает лучшее азотное питание и повышение урожайности. Результаты Географической сети опытов ВНИИА по изучению эффективности микроэлементов Mo, Co, Cu, Zn, B, Mn, а также Ni, V на разных почвах показало, что наибольшее влияние на урожайность и качество семян гороха во всех зонах оказало применение молибдена. Внесение его на фоне Р30-60К30-90 обеспечивало прибавку урожая семян 2-6 ц/га, и содержание сырого белка в зерне 2,5-5,4%.
При решении вопроса о необходимости применения тех или иных микроэлементов необходимо, прежде всего, учитывать содержание их в почве в доступной форме. Поскольку все микроэлементы выполняют жизненно важные биохимические функции в растениях, и ни один микроэлемент нельзя заменить другим, то их недостаток будет лимитировать продуктивность посевов. Микроудобрения в первую очередь необходимо вносить при низком содержании их в почве. При планировании высоких урожаев бобовых может возникать необходимость внесения отдельных микроудобрений и при повышенном содержании элемента в почве.
Довольно высокие прибавки урожая (2,0-3,5 ц/га) семян гороха на дерновоподзолистых почвах наблюдаются также при внесении борных удобрений. При этом наибольшие прибавки урожая борных удобрений были на известкованных почвах. На кислых дерново-подзолистых и серых лесных почвах (рНKCl 4,5-5,5) внесение борных удобрений было неэффективным.
Эффективность применения микроудобрений существенно зависит способа внесения микроэлементов. По данным Анспока (1994), при внесение бора почву прибавка урожайности семян гороха составляла 2,2-2,8 ц/га, при некорневой подкормке — 1,9-2,2, опрыскивании семян — 2.0-2,2 и опудривании семян — 0,4-0,6 ц/га. Применение такими же способами молибдена обеспечивало прибавку урожая соответственно 2,4, 2,5, 2,1 и 2,2 ц/га.
Применение удобрений может быть эффективным лишь в том случае, если учтены основные факторы, влияющие на продуктивность посевов. Довольно часто в почвах наблюдается низкое содержание нескольких микроэлементов. В таких случаях совместное внесение соответствующих микроудобрений более значительно повышает урожайность бобовых, чем применение одного микроэлемента. Так, по данным Г. С. Посыпанова (2004) при внесении молибдена на дерново-подзолистых почвах урожайность гороха возросла на 2,2-2,5 ц/га, бора — на 1,8-2,0, а при совместном внесении бора и молибдена — на 3,5-3,8 ц/га.
По данным И. Р.Вильдфлуш и др., (2005) на дерново-подзолистых супесчаных почвах из 4 изучаемых микроэлементов (Mo, Cu, Zn, B) наиболее эффективным было применение под горох молибдена и меди. На фоне N30P60K90, при внесении разных доз молибдена (0,5-3,0 кг/га) урожайность семян увеличивалась на 1,8-4,3 ц/га, а при внесении медных и борных удобрений урожайность семян гороха возрастала на 2,8 ц и бора 0,9 ц/га. Под влиянием молибдена значительно (на 3,4-7,3%) повышалось содержание белка зерне гороха. Максимальное его содержание было при внесении 3 кг/га молибдена.
Микроудобрения (Мо и Co) особенно эффективны, когда содержание их в доступной форме менее 0,3-0,5 мг/кг почвы. Их вносят в рядки при посеве или с обработанными этими удобрениями семенами. Однако лучший результат получают при внесении одного из них в рядки с суперфосфатом (молибденизированным или с борсодержащим), а другого (молибден или бор) с обработанными семенами. Применение минеральных удобрений и молибдена повышает урожай, улучшает качество зерна гороха, увеличивая содержание в нем белка.
Система обработки почв под горох в Нечерноземной зоне должна быть направлена на максимальное очищение поля от сорняков и выравнивание его поверхности, а в лесостепных и степных районах и на накопление влаги в почве.