Рапс требователен к уровню обеспеченности элементами питания.
В зависимости от условий выращивания содержание питательных веществ в семенах и соломе, а также их вынос урожаем может варьировать в довольно широком диапазоне.
Как и все капустные (крестоцветные) культуры, рапс имеет большую потребность в элементах питания. Интенсивное поглощение питательных веществ рапсом происходит от начала развития стебля до окончания цветения и довольно тесно коррелирует с динамикой нарастания (прироста) сухой фитомассы. Потребление рапсом элементов питания в начальный период развития значительно ниже, однако их недостаток в это время сильно снижает урожай.
Вынос питательных веществ с урожаем 25-30 ц семян рапса составляет 140160 кг N, 60-70 кг Р2О5, 115-140 кг К2О, 95 кг Са и 20 кг Mg на 1 га.
Соотношение N : Р : К = 1 : 0,45 : 0,85 подчеркивает высокую потребность рапса в азоте. На формирование 1 т сеян рапса потребляется 65-75 кг N, 18-20 кг Р2О5 и примерно 60 кг К2О, а на формирование 100 ц зеленой массы, соответственно 55-65, 18-22 и 50-65 кг.
Удобрение азотом. Как и все капустные растения, рапс отличается довольно высокой потребностью в азоте. Урожайность семян и сбор жира сильно зависят от уровня азотного питания рапса. С увеличением доз азота удобрений содержание жира в семенах, как правило, уменьшается, а содержание сырого протеина повышается. Однако, несмотря на снижение масличности рапса, сбор масла при внесении азотных удобрений значительно возрастает вследствие повышения урожайности. На качество масла, характеризуемое йодным числом, азотные удобрения не оказывают влияние.
На создание на 1 т семян и соответствующее количество побочной продукции затрачивается в среднем 60 кг азота, а для получения 30-40 ц/га семян рапса требуется 180-240 кг/га азота. Потребление азота рапсом зависит от его сортовых особенностей, содержания доступного для растений минерального азота в почве в начале их роста, текущей минерализации органического азота почвы во время вегетации и доз азотных удобрений. Эти показатели, в свою очередь, зависят от многочисленных факторов, среди которых наиболее важное значение имеют погодные условия, плодородие почвы, предшественники, агротехника возделывания, а также уровень применения удобрений, зависящий от финансового состояния хозяйства. Оплата 1 кг азота удобрений при оптимальной дозе составляет 6-8 кг семян или 2-2,5 кг жира.
Необходимую дозу азота удобрений определяют на основании рекомендаций близлежащих научных учреждений или расчетным методом по формуле:
Nудоб. = [Nхоз. – (Nмин. ∙ K1 + Nтек. ∙ K2)] ∙ K,
где: Nудоб — доза азота удобрений, кг/га; Nхоз. — хозяйственный вынос азота урожаем, кг/га; Nмин. — содержание перед посевом минерального азота в корнеобитаемом слое почвы 0-60 см, кг/га; Nтек. — азот почвы, минерализующийся в течение вегетации растений (азот текущей минерализации), кг/га; К, К1 и К2 — коэффициенты использования растениями, соответственно, азота удобрений, минерального азота почвы и азота текущей минерализации.
Содержание минерального в почве (Nмин.) определяют пред посевом на глубине до 60-80 см, или по усредненным данным агрохимических станций с учетом типа и плодородия почвы. В качестве примера приводится содержание минерального азота (нитратов) Nмин. в дерново-подзолистых почвах Московской области.
На основании содержания минерального азота в почве перед посевом и текущей минерализации, зависящей от количества гумуса в почве, можно рассчитать дозу азота удобрений, необходимое для получения планируемой урожайности.
Например, для урожая 30 ц/га необходимо 180 кг/га азота (исходя из затрат 6 кг азота на 1 ц семян рапса). Если в слое почвы 0-60 см перед посевом рапса содержится 50 кг/га минерального азота (N-NK4+ и N-NO3—) a текущая минерализация составляет 60 кг N/га, то при коэффициенте использования азота 70% доза азота удобрений будет составлять: Nудоб. = 180 — (50 ∙ 0,7 + 60 ∙ 0,7) = 150 кг/га.
Эффективность азотных удобрений в значительной мере зависит от срока их внесения. Дозы азота удобрения для допосевного внесения под озимый рапс зависят от плодородия почвы и содержания минерального азота перед посевом, а дозы ранневесенней подкормки при возобновлении вегетации устанавливают исходя из планируемой урожайности и возможной текущей минерализации азотсодержащих органического веществ почвы.
Рапс, как и другие культуры, больше всего потребляет азот в период формирования надземной вегетативной массы — стеблей и листьев. При оптимальных сроках посева и развитии растений в осенний период озимый рапс потребляет до наступления низких температур и прекращения роста около 40-50 кг N/га, поэтому если накануне посева в корнеобитаемом слое почвы содержится более 60 кг/га минерального азота, то азотные удобрения вносить не следует. При содержании в почве менее 40 кг/га минерального азота и плохом предшественнике (особенно если запахивается солома зерновых), осенью вносят около 30-35 N/га. Азотные удобрения в дозе N40 в качестве подкормки осенью следует также вносить при плохом состоянии посевов, вследствие азотной недостаточности, а также повреждении блошкой или другими вредителями. Во всех случаях доза азота удобрений должна быть достаточной, чтобы растения рапса до наступления зимы достигли стадии розетки с 6-8 листьями, но не перерастали. Регулирование стадийного состояния растений является довольно сложной задачей, требующей определенных знаний и практических навыков, поскольку погодные условия не предсказуемы.
Возобновление вегетации озимого рапса весной начинается сразу после оттаивания почвы. Поэтому, чем раньше проводятся весенние азотные подкорми, тем выше прибавка урожая и эффективность удобрений. В то же время сроки применения азота часто отстают от физиологической потребности растений в азоте, поскольку внесение удобрений определяется возможностью использования техники на полях. Лучшей формой азотных удобрений для рапса является сульфат аммония, так как он содержит значительное количество серы.
Достаточная обеспеченность рапса азотом в весенний период предотвращает редуцирование побочных стеблей, сбрасывание бутонов и способствует обильному образованию стручков. В зависимости от планируемой урожайности состояния посевов после перезимовки, почвенных и погодных условий весной вносят азот удобрений в дозах 80-120 кг/га. Важно отметить, что определение минерального азота в почве (почвенная диагностика) весной в начале возобновления вегетации озимого рапса не дает удовлетворительных результатов, поскольку даже в зоне неустойчивого увлажнения, где преобладают черноземы, нитраты за осенне-зимний период вымываются (опускаются) за пределы корнеобитаемого слоя почвы. Поэтому наиболее важным показателем для корректировки доз азота при ранневесенних подкормок озимого рапса является состояние посевов и средняя урожайность рапса на данном поле в предшествующие годы. При планировании высоких урожаев рапса возникает необходимость проводить вторую подкормку растений азотом. Внесение полной (избыточной) дозы азотных удобрений ранней весной приводит к снижению их эффективности и загрязнению окружающей среды. Особенно это касается легких почв. Так как посевы рапса не в состоянии его использовать весной внесенный азот, в этом случае особенно важно перенести часть (1/3) азотных удобрений для внесение в более поздние сроки — фазу дифференциации генеративной растений.
Яровой рапс, как и озимый, очень требователен к азотному питанию. При планировании урожайности семян рапса 25-30 ц/га доза азота удобрений на среднеокльтуренных дерново-подзолистых почвах составляет 80-90 кг/га, а для получения 40 ц/га необходимо вносить 120-130 кг/га азота, при этом 80 кг азота нужно вносить до посева и 40-50 кг/га да в подкормку в фазе растягивания растений.
На легких почвах всегда целесообразно дробное внесение азотного удобрения. Большую часть азота (60-65%) 60-80 кг/га вносят до посева или сразу после посева, меньшую — 40-50 кг/га в фазе роста стебля для улучшения формирования компонентов урожайности.
Удобрение фосфором. Высокая обеспеченность рапса фосфором оказывает существенное влияние на урожай семян и устойчивость к неблагоприятным условиям. Потребность рапса в фосфоре значительно выше, чем у зерновых культур. При дефиците фосфора заметно снижается интенсивность роста растений, задерживается также начало цветения, что приводит к снижению урожайности семян.
Наиболее интенсивное потребление фосфора растениями (до 3 кг/га Р2О5 за день) наблюдается в фазы стеблевание — цветение. Благодаря глубоко проникающей корневой системе, рапс использует фосфаты не только пахотного, но и подпахотных горизонтов почвы. Более этого, как установлено в последние годы (Вильдфлуш, 2005) его корни обладают фосфатмобилизующей способностью и могут усваивать неподвижные фосфаты почвы. Поэтому при содержании в почве подвижных фосфатов (Р2О5) 120-150 мг/кг рапс удовлетворяет свои потребности в фосфоре преимущественно (на 70-80%) за счет его запасов в почве. Автор не имел возможности проверить фосфатмобилизующую способность рапса, поэтому не в состоянии опровергнуть или подтвердить эти результаты.
Дозы фосфорных удобрений определяют исходя из планируемой урожайности, содержания подвижных фосфатов и агротехники возделывания. На слабоокультуренных почвах целесообразно применять до 140 кг/га Р2О5, на почвах средне — и хорошо обеспеченных подвижными фосфатами достаточно вносить 70-100 кг/га Р2 О5.
При расчете дозы фосфорного удобрения необходимо исходить из того, что на образование 1 т семян и соответствующего количества соломы рапс использует 20-25 кг фосфора (Р2О5). Поэтому с учетом долевого участия фосфатов почвы в формировании урожая рапса, для получения 30-40 ц/га семян доза рекомендуется вносить 80-120 кг Р2О5/га.
Формы фосфорных удобрений на слабокислых и нейтральных почвах, при достаточной обеспеченности серой, не имеют существенного значения при возделывании рапса. При низком содержании серы в почве, прибавки урожая выше при внесении простого суперфосфата Са(Н2РО4) ∙ СаSO4 2Н2О. На слабощелочных почвах (с рН 7-8) следует вносить растворимые фосфорсодержащие простые или комплексные удобрения. Применение дешевой фосфоритной муки малоэффективно, поскольку рапс выращивают в основном на почвах с нейтральной или щелочной реакцией.
Сроки внесения фосфорных удобрений зависят в основном от гранулометрического состава почвы и условий увлажнения. На тяжелых почвах фосфорные удобрения (совместно с калийными и магниевыми) следует вносить под озимый и яровой рапс перед осенней вспашкой. На легких почвах, для предотвращения потерь от вымывания, фосфорные удобрения более целесообразно под яровой рапс вносить весной до посева.
Удобрение калием. Потребность рапса в калии на создание единицы урожая семян примерно в 1,5-2 раза выше, чем у зерновых культур. При недостатке калия снижается рост корней и надземных органов растений, холодостойкость рапса, устойчивость к полеганию, что приводит к снижению урожайности семян. При хорошей обеспеченности рапса калием образуется больше цветков, завязывается больше семян.
Калий способствует не только повышению урожайности, но и масличности семян. По данным Д. Шпаара (2006) при внесении калийных удобрений содержание сырого жира в семенах возросло на 3,6% (с 43,9 до 46,5%).
Наиболее интенсивное потребление калия растениями происходит в период активного роста листовой массы. На образование 1 т семян и соответствующего количества соломы рапс использует около 55-60 кг калия (К2О). Из всего количества калия, потребляемого при урожае семян 30-35 ц/га за период вегетации (160-180 кг К2О/га) озимый рапс примерно 1/3 (55-60 кг/га) его поглощает осенью. Потребление калия растениями в начале вегетации намного опережает нарастание сухой массы растений, которое происходит в основном после возобновления вегетации весной.
Дозы калийных удобрений в зависимости от содержания в почве обменного калия и планируемой урожайности составляет 60-150 кг К2О/га.
Для снижения потерь калия от вымывания, калийные удобрения под яровой рапс на песчаных и супесчаных почвах необходимо вносить весной перед посевом, а под озимый рапс примерно 1/2 дозы осенью до посева и 1/2 весной в подкормку.
Лучшими калийными удобрениями под рапс являются удобрения, содержащие магний и серу. Однако в большинстве случаев из-за меньшей стоимости успешно применяют 30-40% калийные соли или хлористый калий. На почвах бедных по содержанию серы и магния следует применять сульфат калия, калимагнезию или калимаг.
Удобрение магнием. Магний является составной частью хлорофилла и необходим для образования вегетативных и репродуктивных органов растений. Большое количество его требуется во время цветения и образования семян. Он оказывает существенное влияние на масличность семян. Потребность в нем рапса составляет примерно 20-35 кг Mg/га. Почвы, на которых получают высокие урожаи рапса, как правило, не бедны магнием, однако необходимо систематически контролировать уровень его содержания в почве, так как высокая потребность в нем растений может привести к истощению, снижению урожая.
Низкая обеспеченность рапса магнием характерна для легких песчаных и супесчаных почв и, прежде всего, для зон с промывным водным режимом.
Дефицит Mg заметно усиливается при переувлажнении почвы, развитии анаэробных процессов и повышении кислотности, и обусловленное этим увеличение концентрации ионов Al3+, Fe3+, Mn2+ и H+ в почвенном растворе. В зависимости от гранулометрического состава почвы для увеличения содержания в ней обменного Mg2+ на 10 мг/кг необходимо сверх выноса растениями вносить с удобрениями 80-120 кг/га магния. Для устранения недостатка магния наиболее целесообразно использовать дешевую доломитовую муку. Внесение магнийсодержащих удобрений на почвах с низким содержанием магния обеспечивает прибавку урожая семян до 5 ц/га, при среднем содержании — 2-3 ц/га.
Удобрение серой. Капустные отличаются высоким содержанием и потреблением серы. Поэтому при возделывании рапса на слабогумусированных легких почвах часто возникает необходимость внесения серосодержащих удобрений. Особенно важен контроль за обеспеченностью рапса серой в последние годы в связи с резким сокращением производства и применения простого суперфосфата, содержащего большое количество серы. Динамика потребления рапсом серы сопоставима с динамикой потребления азота, поэтому ее лучше вносить в дозе 30 — 50 кг/га вместе с азотными удобрениями, например с (NH4)2SO4 или калийными удобрениями: K2SO4, К2SO4∙MgSO4.
Степень обеспеченности рапса серой устанавливают по результатам визуальной или листовой растительной диагностики. При недостатке серы молодые верхние листья растений становятся более светлыми с мраморным оттенком, лепестки цветков приобретают светлую окраску («линяют») стручки мелкие, часто без семян.
Известкование. Рапс предъявляет высокие требования к рН почвы и содержанию в ней кальция и магния. Оптимальной для рапса реакцией является рНKCl 6,5-7,2. Однако Ca и Mg для него имеет также важное значение как элементы питания.
Потребность озимого рапса в кальции и магнии составляет, соответственно 110-130 и 30-40 кг/га, ярового рапса — 70-90 и 20-30 кг/га. Если легкие почвы имеет недостаточное количество обменного Са и Mg, то внесение известняковой или доломитовой муки даже при нейтральной реакции, повышает урожай рапса и содержание в нем масла.
Внесение кальция и повышение реакции среды оказывает положительное влияние на биологическую активность и структуру почвы, снижает заплывание суглинистых почв, улучшает условия аэрации. При рН выше 6,5 значительно снижается поражение рапса капустной килой. В то же время пререизвесткование почвы снижает доступность растениям фосфора, бора, марганца, цинка и меди.
Известь следует вносить после уборки предшественника или под предшественник рапса, если это целесообразно в организационном аспекте, поскольку она довольно медленно реагирует в почве и требуемое значение рН достигается лишь спустя 1,5-2 года после известкования почвы. Лучшими удобрениями являются доломит и доломитизированные известняки из-за наличия в них магния.
Органические удобрения. Озимый рапс дает хорошие прибавки урожая при внесении навоза и других органических удобрений, однако для его внесения часто не хватает времени, особенно когда рапс высевают после зерновых. Кроме того, в хозяйстве всегда находятся культуры (картофель и овощные культуры), которые более отзывчивы на внесение органических удобрений. При внесении органических удобрений под озимый рапс их дозы рассчитывают по содержанию аммонийного азота.
Система удобрения ярового рапса примерно такая же, что и озимого рапса, однако поскольку урожайность ярового рапса, как правило, ниже чем озимого, то и дозы минеральных удобрений, соответственно меньше. В зависимости от планируемой урожайности, предшественника и плодородия почвы дозы азота колеблются обычно в пределах 60-120 кг/га. При планировании высоких урожаев, особенно на легких почвах, целесообразно дробное внесение азота удобрений: примерно половину азота вносят перед посевом, а остальную часть за 20-25 дней до смыкания рядков.
Микроудобрения. Удобрение микроэлементами производят лишь в случае необходимости. Рапс очень чувствительный к недостатку бора, марганца и реже молибдена. При урожае семян 30-35 ц/га он выносит из почвы около 200-300 г бора, 5-10 г молибдена и 0,5-1 кг марганца. По данным многочисленных исследований, проведенных в разных странах, применение микроудобрений оказывает существенное положительное влияние на урожайность рапса, содержание жира и белка в семенах. Особенно чувствителен рапс к недостатку бора, играющего важную роль в оплодотворении и формировании репродуктивных органов на известкованных почвах.
Обеспеченность посевов рапса бором оценивают по его содержанию в почве и морфологическим признакам. При недостатке в почве бора молодые листья рапса приобретают светлую окраску, края листовых пластинок скручены, растение медленно растут особенно в фазе розетки («сидение рапса»). На более старых листьях появляются красно-фиолетовые пятна. Недостаток бора наиболее часто наблюдается на песчаных почвах и после известкования. Поскольку бор слабо передвигается в почве и растениях, то при его дефиците более эффективно проводить некорневые подкормки бором из расчета 0,4-0,5 кг/га борной кислоты (Н3ВО3).
При недостатке реутилизируемых элементов страдают прежде всего старые, нижние листья и другие более взрослые органы нижних ярусов растений, а при недостатке труднореутилизируемых их дефицит обнаруживается, прежде всего, в молодые верхних листьях и побегах, а также точках роста растений. Одним из эффективных приемов использования микроудобрений являются некорневые подкормки.
Исследования показали, что большое влияние на состояние растений и урожайность рапса, кроме бора, оказывает молибден. При его недостатке края листьев скручиваются, на более старых нижних листьях появляются некротические пятна, молодые листья светло-зеленые, как при дефиците азота, ветвлении стеблей слабое, вследствие чего образуется меньшее количество цветков и семян. Поэтому применение молибдена на почвах с очень низким его содержанием повышает урожайность семян на 20-25%; на среднеокультуренных почвах прибавка урожая семян может составлять 2-4 ц/га.
Недостаток молибдена довольно редко встречается на нейтральных и слабощелочных почвах, поскольку почвы, за исключением песчаных и супесчаных, содержат его в достаточном количестве. Его дефицит чаще всего проявляется на кислых легких почвах, особенно при высоком внесении азотных удобрений. С повышением рН почвы подвижность молибдена и доступность его растениям заметно повышается.
Наиболее выгодно обрабатывать молибденом семена рапса перед посевом, нежели вносить его в почву. При остром недостатке молибдена проводят внекорневые подкормки 0,1%-ным раствором молибдата аммония из расчета 80-100 г Мо/га.
Недостаток марганца у растений чаще проявляется на слабощелочных карбонатных почвах. На легких, обычно бедных этим элементом почвах его марганцевое голодание растений наблюдается при рН 6 и выше. По данным ВНИИА на типичных черноземах наряду с бором и молибденом весьма эффективно также применение марганца.
Доступность марганца зависит от растворимости его соединений в почве, которая обусловливается реакцией среды, влажности и условий аэрации (окислительно-восстановительного потенциала) почвы. Содержание растворимого марганца в почве повышается примерно в 100 раз при увеличении кислотности на каждую единицу рН почвы. Поэтому в зоне дерново-подзолистых и серых лесных и других почв с рН<6 недостаток марганца проявляется крайне редко. В качестве марганцевого удобрения для обработки семян перед посевом (опрыскивания или опудривания) и некорневых подкормок чаще всего используют сульфат марганца.
Недостаток меди встречается на легких почвах. Её доступность, как и марганца, снижается с повышением рН почвенного раствора.