С 2023 года агрохимический анализ почвы будет являться обязательной процедурой при подаче документов для получения субсидий на приобретение минеральных удобрений. Учитывая динамику роста применения минеральных удобрений в Костанайском регионе, в данной статье мы хотели обратить ваше внимание на некоторые аспекты, определяющие необходимость агрохимического анализа почв и влияющие на эффективность данного агротехнологического приема.

При выращивании сельскохозяйственных культур 25% затрат приходится на удобрения. Агрохимические исследования почв проводят для понимания, какие именно удобрения и в каком количестве нужно вносить.

При этом современные требования к обеспечению эффективного ведения сельскохозяйственного производства определяют расширение спектра контролируемых почвенных параметров. С введением обязательного агрохиманализа базовыми являются шесть показателей – рН, азот, фософор, калий, гумус и сера

Сегодня мы попробуем объяснить, почему использование этих показателей необходимо, но уже недостаточно для получения многолетних урожаев и сохранения, при этом плодородия почвы на высоком уровне.

Одним из важнейших показателей, определяемых при агрохимическом анализе, является реакция среды (рН).

Для большинства сельскохозяйственных растений наиболее благоприятна слабокислая или нейтральная реакция среды. Очень кислая реакция задерживает в них синтез белковых веществ. В то же время, при изменении реакции среды в пределах, допустимых для растений, катионы и анионы попадают в растения неодинаково: при слабокислой реакции среды в растение лучше попадают анионы, а при нейтральной и слабощелочной – катионы. Нужно отметить, что при попадании в растение катионов среда закисляется, поэтому для удобрений с данным типом действующего вещества будет наиболее оптимальной нейтральная или слабощелочная среда. При попадании анионов происходит некоторое подщелачивание среды, поэтому они лучше усваиваются при слабокислой реакции.

Так, на примере аммиачной селитры (NH₄NO₃) можно сказать, что в слабокислой среде лучше будет попадать в растение анион NO₃ ^–, а в нейтральном – катион аммония (NH₄ ⁺). Именно поэтому при использовании тех или иных удобрений необходимо принимать во внимание влияние этих удобрений на изменение реакции среды и их физиологическую реакцию.

Стоит отметить, что поглощение растением питательных веществ из удобрений проходит не в одинаковых пропорциях, а зависит от того, какого конкретного иона, катиона или аниона, больше всего не хватает растению в соответствии с его потребностями. Если растение усваивает из удобрения больше катионов, то удобрение будет физиологически кислым; если растение будет потреблять в большем количестве анионы, то удобрение будет физиологически щелочным. Рассмотрим пример с конкретным удобрением.

Сульфат аммония ((NH₄ ⁺)₂SO₄ ^–) – физиологически кислое удобрение. Растение нуждается в большей степени в азоте, чем в сере, поэтому оно будет поглощать катион NH₄ ⁺ в большем количестве, чем анион SO₄ ^–. Катион аммония поглощается в обмен на катион водорода (Н⁺) растения, который будет накапливаться в окружающей среде. При этом он образует с анионом SO₄ ^–, который остается в почвенном растворе и меньше поглощается растением, серную кислоту, подкисляя почвенный раствор. Таким образом, сульфат аммония ((NH₄ ⁺)₂SO₄ ^–) подкисляет почву, поэтому его можно использовать только на щелочных почвах.

От кислотности в почве зависит также общее состояние и доступность макро и микроэлементов. Так, цинк, марганец, медь, железо, кобальт, бор легко выщелачиваются в кислых почвах, но если pH почвы выше 7, эти элементы образуют довольно устойчивые соединения. Молибден и селен, наоборот, мобилизуются в щелочных почвах, а в кислых становятся практически нерастворимыми.

При снижении уровня кислотности до 5,5 единиц уменьшается доступность калия, магния, молибдена и почвенных фосфатов. Замедляется процесс нитрификации, в результате чего образование в почве легкоусваиваемых азотсодержащих веществ приостанавливается. В результате эффективность применения азота путем внесения в почву в качестве удобрения снижается на 25%, калия – на 33%, а фосфора – на 50%. Такие потери наносят значительный материальный урон сельскохозяйственным предприятиям, в связи с неполноценным использованием растениями питательных веществ.

Макроэлементы и мезоэлементы необходимы растению в достаточно больших количествах, потому что являются «строительным материалом», в первую очередь, для белков. Микроэлементы входят в состав ферментов, витаминов и т.п. Нормальное развитие и функционирование как отдельных клеток, так и всего растительного организма невозможно без оптимального обеспечения элементами всех этих групп.

Растворимость микроэлементов в почвах имеет большое значение для их биологической доступности и способности к перемещению. Тяжелые почвы (как щелочные, так и нейтральные) хорошо удерживают микроэлементы и поэтому медленно поставляют их растениям, что может приводить к нехватке некоторых элементов. Легкие почвы, наоборот, могут быть источником легкодоступных микроэлементов, но при этом их запас быстрее истощается. Поэтому при оценке обеспеченности почв микроэлементами важно учитывать не только их валовое содержание, но и наличие подвижных форм. Причем, разница между этими двумя значениями может быть весьма существенной. Например, бор в подвижной форме составляет лишь 2-4% от валового содержания этого микроэлемента, медь, молибден, кобальт, цинк – 10-15%.

Обеспеченность почвы микроэлементами меняется в течение вегетационного периода, а также зависит от интенсивности осадков, испарения влаги из почвы и т.д. В зависимости от этих факторов, концентрации микроэлементов в почвенных растворах могут изменяться более чем в 10 раз. Это необходимо учитывать при проведении анализов почвы. При этом концентрации макроэлементов, хотя также зависят от упомянутых факторов, изменяются гораздо в меньшей степени. Уровень содержания элементов также связан с биологической активностью почв. Низкая концентрация микроэлементов стимулирует увеличение бактерий в почве, а повышенное их содержание оказывает негативное влияние на почвенную микробиоту. Причем, наиболее токсичны микроэлементы для бактерий, фиксирующих свободный азот. В биомассе микроорганизмов микроэлементы могут накапливаться в таких больших концентрациях, что это влияет на уровень их содержания в почве в целом. При этом связанные микроорганизмами микроэлементы становятся менее доступными для растений.

Почвенный раствор должен быть физиологически сбалансированным, то есть иметь в своем составе все необходимые для растения питательные вещества в правильном соотношении.

Корневые клетки поглощают питательные соли, главным образом, в виде катионов и анионов (так называемый «обменный фонд», который возникает в результате дыхания клеток, катионом выступает атом водорода (Н⁺), анионом – угольная кислота (Н2СО3^–)). Если наблюдается сходство в строении двух или более элементов, то они способны замещать друг друга в биохимических системах т.е. наблюдается антагонизм – один ион ограничивает поступление в растение другого.

В качестве примера можно привести антагонизм между катионами кальция (Са⁺) и водорода (Н⁺). Так, если в питательном растворе есть избыток катиона водорода (в кислых почвах), то наличие в растворе катиона кальция будет мешать поступлению катиона водорода в растение.

Аналогична ситуация и между анионами, например между нитратным анионом (NO^3-) и анионом хлора (Cl^–) ). При этом избыточное внесение хлора (при удобрении хлористым калием) будет мешать поступлению нитратного аниона (NO3-). В этом случае необходимо либо увеличить дозу нитратного удобрения, либо уменьшить дозу хлористого калия или вносить хлористый калий с осени, чтобы избыток хлора вымылся из почвы.

В отличие от антагонизма синергизм представляет собой комплексное действие элементов (двух или более), при котором достигается усиление положительного результата их влияния на растение. С помощью практических и лабораторных исследований установлены такие примеры синергизма элементов: – достаточное количество N (азота) обеспечивает оптимальное поглощение K (калия), а также P (фосфора), Mg (магния), Fe (железа), Mn (марганца) и Zn (цинка) из почв;

– достаточный уровень Cu (меди) и B (бора) в почве улучшает поглощение N (азота);

– oптимальнoе количество Мо (молибдена) повышает усваиваемость культурами N (азота), а также увеличивает поглощение Р (фосфора);

– достаточное количество Ca (кальция) и Zn (цинка) улучшают усвоение P (фосфорa) и K (калия);

– оптимальный уровень S (серы) повышает поглощение Mn (марганца) и Zn (цинка);

– достаточное количество Mn (марганца) увеличивает поглощение Cu (меди).

На одной и той же почве, при одинаковом содержании в ней макро- и микроэлементов растения разных видов чувствуют себя по-разному. Связано это с их индивидуальными потребностями в элементах питания.

При этом для разных культур опытным путем были определенные наиболее значимые микроэлементы, например:

– в боре – нуждается особо рапс, свекла, капуста, сельдерей, яблоня, вишня, слива;

– в меди – зерновые, капуста салатная, свекла столовая, морковь, шпинат, лук на зелень;

– в марганце – зерновые, бобы, горох, огурец, салат, редис, редька, шпинат и свекла

– в молибдене – соя, цветная капуста, салат кочанный, шпинат;

– в цинке – кукуруза, бобы, овощные, яблоня, груша.

Причем, эти потребности различаются даже в те или иные периоды развития одного и того же растения. Например, для питания проростка гораздо важнее резерв микроэлементов в семени, чем их содержание в почве. Но для всех растений и периодов их развития является справедливым правило незаменимости элементов, согласно которому, ни один из питательных элементов не может быть заменен другим. Современный агрохимический анализ почвы должен включать не только определение основных макроэлементов. В этом случае имеется возможность достоверно оценить баланс в имеющимся агроценозе и своевременно применить точно рассчитанные дозы определенных минеральных удобрений.

В нашей статье мы затронули лишь основные параметры сложной системы взаимосвязей основных макро- и микро элементов, без учета которой невозможно получить достойные урожаи и вести эффективное сельскохозяйственное производство.

ТОО «Сельскохозяйственная станция «Заречное» имеет в своем составе агрохимическую лабораторию и квалифицированный штат специалистов, которые проконсультируют Вас и помогут Вам разобраться во всех тонкостях ведения высокотехнологичного эффективного сельскохозяйственного производства, особенностях возделывания различных зерновых, масличных культур и применения удобрений.

Мулдатаев Р.Н. – председатель Правления ТОО «Сельскохозяйственная опытная станция «Заречное»,

Сафронова О.С. – заведующая лабораторией агрохимических и генетическихисследований, кандидат с.-х. наук

Наши контакты: Республика Казахстан, 111108, Костанайская область, Костанайский район, с. Заречное, ул. Юбилейная, д. 12, тел.: 8 (71455) 61441, e-mail: sznpz@mail.ru