На кожні 10 ц коренеплодів і відповідної кількості гички з ґрунту виноситься 4–6 кг азоту, 1–2 кг фосфору, 6–8 кг калію, по 1–2 магнію і кальцію, 0,5 кг сірки. Середня потреба цукрових буряків в елементах живлення наведена у табл. 1.
Таблиця 1. Середня потреба, за даними різних джерел,
в основних макро- і мікроелементах, залежно від рівня урожайності
Джерело сил
Азот — один з основних елементів, необхідних для життєдіяльності рослин. Він є обов’язковим компонентом усіх білкових речовин, які складають структурну основу протоплазми, входить до складу більшості ферментів, нуклеїнових кислот, хлорофілу, вітамінів, алкалоїдів та ін.
Серед елементів живлення має найбільший вплив на формування врожайності коренеплодів. Це основний елемент росту і розвитку, що найбільш впливає на продукування біомаси.
Основне джерело азоту для рослин — солі азотної кислоти та амонію. Поглинання його з ґрунту відбувається у вигляді аніонів NO3– та катіонів NH4+
Цукрові буряки краще використовують нітратні форми азоту. Найінтенсивніше рослини поглинають і засвоюють азот у період максимального наростання вегетативної маси і коренеплодів. Як нестача, так і надлишок азоту в ґрунті призводить до зниження продуктивності культури та погіршення якості врожаю. За значного підвищення норми азотних добрив зростає урожайність коренеплодів, але може зменшуватися вміст цукру та відбувається значне нагромадження амідного азоту.
Надмірне азотне живлення у кінці вегетації призводить до нагромадження у коренеплодах небілкових сполук азоту, головним чином амінокислот, внаслідок чого знижується вихід цукру.
При азотному голодуванні рослини відстають у рості, листки набувають світло-зеленого хлоротичного кольору (хлороз), а сім’ядолі — жовтого. Відмирають нижні листки навіть при достатньому забезпеченні вологою.
Цей елемент може реутилізуватися та відтікати із раніше утворених органів у молоді частини рослини, що інтенсивно ростуть. Так, під кінець вегетації азот листкового апарату цукрових буряків використовується на ріст коренеплодів. За сильного ураження церко-спорозом новоутворювані листки будуть використовувати елементи живлення з коренеплоду.
Щоб цукристість зростала
Фосфор є складовою частиною нуклеотидів, нуклеїнових кислот, фітину, поліфосфатів, тобто сполук, що беруть участь у процесах дихання, фотосинтезу, біосинтезі складних вуглеводів. Фосфор має велике значення в енергетичному обміні, оскільки входить до складу сполук, які акумулюють багато енергії.
Азотне і фосфорне живлення взаємопов’язані. При нестачі фосфору в тканині рослин нагромаджується нітратний азот і сповільнюється синтез білків. Особливо рослини чутливі до нестачі фосфору у молодому віці, коли коренева система слаборозвинута і має низьку поглинальну здатність. Цукрові буряки використовують фосфор рівномірно впродовж усієї вегетації.
Фосфор засвоюється рослинами з ґрунту в основному у формі вищого окислу Р2О5 іону ортофосфорної кислоти.
Цей елемент підвищує біологічну активність ґрунту, сприяючи розвитку ґрунтових мікроорганізмів. Для фосфорного живлення дуже важливе значення має добре змішування з орним шаром ґрунту, оскільки фосфор у ґрунті малорухомий.
На відміну від азоту, фосфор прискорює розвиток рослин. Він поліпшує їх водний режим і значно пом’якшує дію на них посухи.
Достатнє забезпечення фосфором сприяє зростанню цукристості коренеплодів.
Фосфорне голодування частіше буває у молодому віці. Ріст сходів сповільнюється, жовтіють сім’ядолі. Рослини надмірно засвоюють азот. Листки жовтіють, жилки коричневі.
Низька температура ґрунту (<10 °C) спричиняє нестачу фосфору для рослин навіть за високого вмісту його в ґрунті. За низької температури підвищується в’язкість ґрунтового розчину і знижується дифузія та вбирання фосфору кореневою системою. Підвищення температури ґрунту на 1 °C призводить до збільшення вмісту фосфору в ґрунтовому розчині на 1–2 %. Іони фосфору можуть засвоюватися із ґрунту трьома шляхами: безпосередній контакт із кореневою системою (до 6 % від загальної потреби), надходження з водою (1–10 % від потреби), дифузія (основний шлях надходження фосфору в рослину). За нестачі вологи засвоєння фосфору з ґрунту ускладнюється. Тому за неглибокого загортання гранул добрив, внаслідок пересихання верхнього шару ґрунту, фосфор стає недоступним для рослин.
Добрива потрібно заробляти на глибину 10–20 см, оскільки через малорухомість фосфор не вимивається в глибші шари ґрунту. Цей елемент має властивість рухатися від старих до молодих органів у рослині і використовуватися повторно (процес реутилізації).
Забезпечує стійкість до захворювань
Цукрові буряки нагромаджують багато вуглеводів, тому потребують великої кількості калію. Цей елемент підвищує гідрофільність плазми і во-доутримуючу здатність, чим сприяє збереженню оптимального стану структури органоїдів і протопласту в цілому, стабілізації мембран та процесів синтезу. Калій регулює фотосинтетичну активність рослин шляхом активізації переносу фосфатних груп у процесі фотофосфорилювання. Вирощування цукрових буряків на високих фонах калійних добрив підвищує стійкість рослин до захворювань.
Калій у рослинах знаходиться в іонній формі і не входить до складу органічних сполук клітин. Молоді органи рослин містять його значно більше, ніж старі. У процесі росту і розвитку рослин відбувається переміщення калію із старих органів і тканин у молоді органи, що інтенсивно ростуть, де він використовується повторно (реутилізація).
Найбільше калію рослини цукрових буряків засвоюють у період інтенсивного приросту біомаси. Калій у рослинах бере участь у білковому та вуглеводному обмінах, активізує діяльність ферментів, регулює процеси відкривання і закривання продихів на листках, поглинання води кореневою системою, забезпечуючи раціональне використання вологи. Цей елемент підвищує стійкість рослин проти посухи і несприятливої дії високих та низьких температур, сприяє нагромадженню у коренеплодах більшої кількості цукру.
Калій впливає на обмін азотистих речовин. За його нестачі в клітинах нагромаджується надлишок аміаку, що може призвести до отруєння і загибелі рослин.
При калійному голодуванні краї листків стають зморщеними, жовто-коричневими, на них з’являються темно-бурі плями. Інша назва хвороби — краєлистий некроз. За подальшого розвитку плями з’являються у центрі листка, на черешках і весь листок відмирає.
Повна норма калійних добрив вноситься разом із фосфорними під основний обробіток ґрунту. Ефективність азоту, фосфору і калію значною мірою зменшується на кислих ґрунтах. Калій може частково вимиватися на легких ґрунтах.
Надмірна кількість калію обмежує засвоєння кальцію і магнію. Зменшення кількості калію у клітинах рослин і збільшення в них кількості кальцію зумовлює старіння тканин.
Для цукрових буряків першочергове значення мають калійні добрива, які містять натрій.
Щоб не було кальцієвого голодування
Цукрові буряки належать до культур, що найбільш негативно реагують на кислі ґрунти і вимагають нейтральної або слаболужної реакції ґрунтового розчину. Внесені в ґрунт вапняні добрива мають багатогранний позитивний вплив на ґрунт і рослини. Після вапнування у ґрунті посилено розвиваються корисні мікроорганізми — нітрифікатори й азотфіксатори, що вільно живуть у ґрунті. Активізація мікробіологічних процесів внаслідок вапнування прискорює розкладання органічних сполук.
Кальцій — необхідна складова частина протоплазматичних структур. Він входить до складу ядра і мікросом, а також бере участь у зв’язуванні нуклеотидів. Зв’язок кальцію із пектиновими речовинами становить основу так званих середніх пластинок, які склеюють стінки окремих клітин. Кальцій нейтралізує органічні кислоти, які утворюються при обміні речовин. На противагу калію і натрію, кальцій знижує гідрофільність і зменшує кількість води в тканинах. Він нагромаджується у старих тканинах зі зниженою життєвою активністю.
Кальцій посилює обмін речовин, відіграє важливу роль у нагромадженні вуглеводів. Впливає на процеси фотосинтезу й транспортування вуглеводів у рослинах та на засвоєння азоту рослинами. Підвищує стійкість рослин до грибкових і бактеріальних хвороб та жаростійкість. Майже не рухається з нижньої частини до точки росту, тобто не піддається його повторному використанню (реутилізації). Нестача кальцію негативно позначається насамперед на розвитку кореневої системи. На ній формується мало кореневих волосків, за допомогою яких із ґрунту до рослини надходить основна маса води й розчинених у ній поживних речовин. Зовнішні клітини коренів руйнуються. Найбільше кальцію міститься у вегетативних органах рослин, з ростом яких потреба в ньому збільшується.
Кальцієве голодування проявляється у другій половині вегетації у вигляді зморщених пластинок старих листків. На кінцях листків видно опіки, в центрі листка хлороз і некроз.
Норму внесення вапнякових добрив безпосередньо під цукрові буряки визначають за показником гідролітичної кислотності з розрахунку 250–350 кг/га карбонату кальцію. Вона коливається від 2 до 6 т/га вапна. Її розраховують множенням показника гідролітичної кислотності на коефіцієнт 1,5 з врахуванням вмісту СаСО3 у вапняковому добриві.
Вапнякові добрива найкраще вносити зразу після збирання попередника або після лущення поля і загортати їх у ґрунт на глибину всього профілю оранки. Краще проводити вапнування ґрунту, ніж удобрювати рослини вапном у складі мінеральних добрив. Перешкоджають засвоєнню кальцію висока температура, низька вологість повітря.
Особливо цінним вапняковим добривом є дефекати — відходи цукробурячного виробництва. Використовують також вапняне борошно, вапняні відходи, крейду, мергель тощо.
Оптимізація реакції ґрунтового розчину вапнуванням поліпшує використання мінеральних добрив на 15–20 % і більше.
Забезпечити фотосинтез
Магній входить до складу хлорофілу, бере активну участь у процесі фотосинтезу. Хлорофіл містить 15–30 % усього магнію, що засвоюється рослинами. Активує ферменти, які забезпечують білковий і вуглеводний обміни. Магній забезпечує переміщення фосфору в рослині, процеси дихання, перетворення азоту в білок. Нестача цього елемента стримує синтез азотовмісних сполук, фотосинтез, ріст рослин, зменшується стійкість до хвороб, що призводить до зниження врожайності. Магній особливо важливий для засвоєння NPK у великих кількостях при вирощуванні високоінтенсивних культур.
Магній досить рухомий і легко вимивається з ґрунту. Втрати магнію з ґрунту становлять щорічно 20–40 кг/га. Часто рослини мають більшу потребу в магнію, ніж у фосфорі, який важко вимивається з ґрунту. Нестача магнію викликається також великими нормами внесення калію.
Магнієве голодування спричинює скручування листків у фазі 2–3 пар листків, а потім їх некроз по краях.
Магній краще вносити в ґрунт, перемішуючи його з шаром 10–20 см. Цей елемент добре засвоюється також через листя, у 14–15 разів швидше ніж калій чи фосфор. Іони магнію мають менший розмір і легко проникають крізь кутикулу. При удобренні магнієм його у вигляді сірчанокислого магнію вносять у фазі 8–12 листків — до змикання міжрядь. Доцільно його вносити разом з карбамідом та мікроелементами.
Часто причиною зниження урожаю коренеплодів може бути нестача магнію, яка гальмує також нагромадження у коренеплодах сахарози та підвищує вміст розчинного азоту. Якщо вміст рухомого магнію у ґрунті менший ніж 5 мг на 100 г ґрунту, то під оранку необхідно внести до 70 кг/га магнію.
Без сірки буряки жовтіють
Внесення висококонцентрованих мінеральних добрив, очистка газоподібних викидів призвели до зменшення надходження сірки до ґрунту. Сірка легко вимивається із ґрунту, а також значна її кількість виноситься з урожаєм. Тому інтенсивні технології потребують застосування сірчаних добрив повсюдно, можливо, за винятком районів з великою кількістю промислових підприємств.
Неможлива високоефективна дія азоту на ріст урожайності без достатнього забезпечення рослин сіркою!
Сірчані добрива треба вносити під основний обробіток ґрунту. Співвідношення азоту до сірки має становити 10:1–5:1 (на одну частину сірки повинно припадати 5–10 частин азоту). За рівнем засвоєння рослинами сірка посідає четверте місце після азоту, калію і фосфору. Рослини засвоюють сірку впродовж вегетації.
Сірка входить до складу майже всіх білків, вітамінів. Вона бере участь у деяких окисно-відновних процесах та істотно впливає на білковий обмін. За нестачі сірки уповільнюється синтез білків, що затримує ріст і розвиток рослин, призводить до нагромадження надлишкового азоту у формі нітратів.
За зовнішніми ознаками голодування рослин при нестачі сірки досить подібне до нестачі азоту, оскільки ці елементи мають спільні властивості у метаболізмі рослин. Рослини припиняють ріст і розвиток, листки стають світло-жовтими, зменшується їх стійкість проти хвороб, засухи і низьких температур.
Особливо цінна натрієва селітра
Цукрові буряки мають велику потребу в натрії. Цей елемент позитивно впливає на транспортування вуглеводів із листя в коренеплоди, внаслідок чого підвищується не тільки врожайність, а й вміст цукру. Особливо цінною для цукрових буряків є натрієва селітра. Рекомендується вносити її в рядки.
Удобрення натрієм можна також забезпечувати внесенням під осінній обробіток калійної солі, яка містить до 35 % NaCl.
Як і коли удобрювати?
На початкових фазах росту до третьої-четвертої пари листків потреба у поживних речовинах незначна. Максимальна вона у липні-серпні у фазі сильного росту листків і формування коренеплодів.
Цукрові буряки найінтенсивніше засвоюють поживні речовини до початку серпня (орієнтовно 70 % від загальної потреби). Решта 30 % елементів живлення надходить у наступні два місяці, коли й відбувається основний приріст урожаю коренеплодів. Критичний період у живленні цукрових буряків є в початковий період інтенсивного наростання гички (орієнтовно з 15 червня до 1 липня). За ці два тижні рослини засвоюють 25–30 % поживних речовин.
Повну норму фосфорних і калійних добрив необхідно вносити під основний обробіток. Перенесення цих добрив для весняного внесення набагато знижує їх ефективність. Краще вносити добрива під оранку, тоді вони перемішуються з шаром ґрунту на глибину оранки від 5–10 до 25–30 см. Глибоке перемішування добрив сприяє кращому розвитку кореневої системи, проникненню її на більшу глибину в початкових фазах росту.
При внесенні під культивацію добрива містяться у верхньому шарі ґрунту. Після загортання культиватором і боронами 50–80 % гранул залишається у шарі 0–2 см, а 81–100 % — у шарі 0–6 см. Навіть при культивації у два сліди 75 % внесеної кількості добрив може залишатись у шарі 0–4 см. Внесені перед сівбою добрива можуть більше використовуватись бур’янами, які проростають з верхнього шару ґрунту.
За даними науково-дослідних установ, ефективність добрив за весняного внесення фосфору і калію знижується в 1,5–2 разів.
Фосфорні та калійні добрива навесні можна внести лише на поверхні. Елементи живлення знаходяться у верхньому шарі (Р2О5 за місяць мігрує на 1 см) і не можуть повноцінно використовуватися рослиною. Коренева система має поверхневий характер розвитку (явище хемотропізму). Верхній шар ґрунту, де містяться фосфор і калій, періодично пересихає, і елементи живлення без води не засвоюються рослиною, що веде до зниження врожайності і різкого зменшення коефіцієнта використання фосфору і калію з добрив. Крім того, цукрові буряки дуже негативно реагують на нестачу фосфору у початкових фазах росту. Тому лише за осіннього внесення фосфору і калію можна одержати добре розвинуті рослини з сильною кореневою системою. Такі рослини «програмують» вищий потенціал урожайності.
Дослідженнями Інституту цукрових буряків УААН встановлено, що у фазі утворення 2-ї пари справжніх листків коренева система розміщується у шарі ґрунту 5–15 см, а стрижневий корінь її сягає глибини 30 см. У період змикання листків у рядках коренева система проникає на глибину 40 см (рис. 1).Вже через два місяці після сівби коренева система буряків проникає у ґрунт на глибину 1,0–1,2 м. Наприкінці вегетації корені можуть проникати на 2,0–2,5 м та розростатися в різні боки на 1 м і більше.
Внесення мінеральних добрив (РК) у верхній шар ґрунту (після оранки) не сприяє повній реалізації можливостей кореневої системи та її розвитку. Коренева система буде розміщуватися переважно у шарі ґрунту, добре забезпеченому елементами живлення, тобто у верхньому шарі. Від внесення у рядки високих норм азотних добрив, особливо в амонійній формі може відбуватись пригнічення сходів цукрових буряків.
Фосфорне борошно ефективне лише на кислих ґрунтах. Але на таких ґрунтах цукрові буряки погано ростуть. Тому це добриво не має для них особливого значення.
Із калійних добрив краще вносити калійну сіль (40 %), яка містить дуже цінний для буряків натрій. У хлористому калії (60 %) натрію не міститься. Цінним добривом також є каїніт, в якому містяться Mg та Na.
Для внесення у рядки найкращим азотним добривом є натрієва селітра. Пояснюється це тим, що насіння цукрових буряків містить мало вуглеводів, і переважаюче поглинання амонійної форми азоту може викликати отруєння молодих паростків. Крім того, для інтенсивного росту та розвитку рослин необхідний натрій. Для рядкового удобрення можна використовувати й аміачну селітру, оскільки половина азоту в ній перебуває у нітратній формі. Із фосфорних використовують суперфосфат, із калійних — калійну сіль. Високоякісним добривом для рядкового внесення є нітроамофоска (0,5–1,0 ц/га).
Збільшення норми рядкового удобрення підвищує концентрацію ґрунтового розчину у зоні розміщення насіння, що може негативно впливати на проростання і сходи рослин буряку та знижувати його врожайність, особливо за умов нестачі вологи.
Може спостерігатись пригнічення сходів цукрових буряків під час внесення у рядки високих норм азотних добрив, особливо в амонійній формі. Негативна дія надлишку азоту припиняється тоді, коли рослина утворює достатню листкову поверхню, процес фотосинтезу відбувається інтенсивніше, а отже, азот використовується для формування біомаси.
Найкращим азотним добривом для цукрових буряків є натрієва селітра. Інші добрива помітно поступаються їй та розташовуються в такому порядку: кальцієва селітра, сечовина, аміачна селітра, сульфат амонію, аміачна вода.
Навесні під обробіток грунту раціональним є внесення частини азотних добрив у вигляді аміачної селітри і частини у вигляді карбаміду. Спочатку використовується нітратна форма азоту з селітри, пізніше амонійна. Карбамід містить 46 % азоту в амідній формі, яка в ґрунті переходить у доступну для рослин амонійну форму, а пізніше в нітратну. Процес цей тривалий, тому азот з карбаміду використовується рослинами буряку пізніше, в період інтенсивного росту. Карбамід замінює підживлення аміачною селітрою, має м’якшу фізіологічну реакцію. Не відбувається вимивання з ґрунту і забруднення довкілля.
Проте карбамід потребує негайного загортання в ґрунт, оскільки на поверхні ґрунту він розкладається з виділенням аміаку, що призводить до значних втрат азоту!
Рекомендується застосовувати КАС в інтенсивній технології вирощування цукрових буряків для позакореневого листкового підживлення за схемою, що подана у табл.2.
Таблиця 2. Норми і строки внесення КАС-28 на буряках (за Z. Poplawski, Pulawy, Польща)
*- перед сівбою або обприскування поверхні засіяного поля до сходів;
**- обприскування посівів із застосуванням форсунок з великими
отворами для одержання крупних краплин або за
допомогою розливних труб
Норми внесення мінеральних добрив
Для одержання високих врожаїв (понад 500 ц/га) без органічних добрив норму внесення мінеральних добрив необхідно збільшувати до N200–250P160–180K200–280.
Найкраще співвідношення елементів живлення N: P: K= 1:1:1–1:0,7:1,2.
Надмірна доза азоту збільшує вміст амідного азоту в коренеплодах знижує цукристість і вихід цукру.
Проводять також листкове підживлення розчином карбаміду у концентрації 6–10 % (табл. 3).
Таблиця 3. Строки і норми листкового підживлення цукрових буряків карбамідом
(Pulawy, Польща)
Якщо восени не були внесені добрива, то навесні для удобрення використовується складне комплексне добриво нітроамофоска (N: P: K=16:16:16), його необхідно вносити під весняний обробіток ґрунту за 10–14 днів до сівби з нормою 0,5–1,0 т/га.
Для формування 1 ц коренеплодів необхідно в середньому 0,60 кг азоту, 0,20 кг фосфору, 0,70 кг калію, а для одержання 500 ц/га — N300P100K350 (табл. 4).
Таблиця 4. Розрахунок норм добрив для одержання 500 ц/га коренеплодів цукрових буряків
За схемою розрахунку, викладеною у табл. 4, для одержання 500 ц/га коренеплодів цукрових буряків необхідно внести добрива в нормі N206P115K249. Це орієнтовна норма, яка може змінюватися під впливом коливання коефіцієнтів використання поживних речовин з ґрунту і мінеральних добрив, родючості ґрунту тощо.
Ця схема розрахунку може бути викладена у вигляді такої формули.
Аналогічно розраховуються норми внесення калію і фосфору.
