Баланс важливіше максимуму
У системі удобрення культурних рослин важливо витримати баланс. Якщо його порушено, рослина не здатна реалізувати весь потенціал внесеного добрива, тому частина його обернеться марно витраченими коштами, та ще й може стати причиною негативних наслідків.
Чисті елементи і процес живлення
Ні органічні сполуки, присутні в ґрунті, ні промислові добрива, які ми туди вносимо, не є справжньою поживою для рослин. Рослини лише використовують цю сировину для виробництва вуглеводів, жирів та білків. Ці складні органічні речовини слугують джерелом поживи й енергії для рослин. У складі рослин знайдено більш ніж 70 хімічних елементів.
Для нормального росту культур необхідні лише 15: C, O, H, N, P, K, Ca, Mg, S, B, Fe, Mn, Cu, Mo, Zn. Кожний з цих елементів виконує свою специфічну роль і не може бути замінений. Окремі дослідники вважають Si необхідним елементом (наприклад для рису). Для низки культур встановлена корисність Na, Co і Cl. Вода, що є джерелом H і O, зазвичай у наявності в достатніх кількостях. Вуглець та кисень поглинаються рослинами з атмосфери у вигляді CO2; додаткове забезпечення ним потрібне лише в теплицях.
Жоден з наведених елементів не може бути спожитий рослиною в елементарній формі. Перед тим, як рослина зможе їх використати, ці елементи мають вступити в реакцію з іншими, щоб бути переведеними в окислену чи відновлену форму.
Справжні властивості хімічних елементів, які є добривами для рослин, у вільному стані наступні:
- азот -- це інертний газ, і не може бути використаний рослинами;
- фосфор під час контакту з повітрям легко самозаймається й не може бути використаний рослинами;
- калій -- це легкий метал. На чистому повітрі він швидко окислюється, а з водою -- реагує дуже бурхливо, навіть із вибухом. Щоб запобігти окисленню, його потрібно зберігати під шаром гасу або мінерального масла.
Рослини споживають елементи живлення у формі неорганічних солей (сполук), розчинених у воді. Тому для рослин без різниці, які саме добрива застосовано: промислові чи органічні (гній, компост чи рослинні рештки). Справді важливим для підтримки росту рослин і отримання врожаю є інше -- отримання необхідних елементів живлення у точному і правильному співвідношенні. Тобто, потрібно витримати баланс.
З основних елементів живлення, необхідних рослинам, більшість видобуваються з гірських порід. Три елементи надходять з повітря і води -- вуглець, водень і кисень. Азот надходить з повітря шляхом складної біологічної або хімічної фіксації і врешті повертається туди ж, коли цикл завершується.
Перегниваючі органічні матеріали, котрі знаходяться у ґрунті, можуть бути джерелом азоту, який використовують рослини.
Потрібно відзначити, що сучасна хімія давно вивчила процеси споживання рослинами необхідних елементів і вивела основні твердження, які розвіюють деякі поширені міфи. Потрібно зважати на те, що насправді:
- незалежно від того, як удобрюється грунт, органічними речовинами чи мінеральними добривами, елементи, що споживає рослина, одні і ті ж. На молекулярному рівні азот є тим самим азотом, незалежно від його походження. Рослини послуговуються одним і тим само хімічним процесом, аби перетворювати початкові речовини на вуглеводи, білки чи жири, незалежно від їхнього походження;
- важко визначити, яка кількість конкретних елементів живлення знаходиться в органічних матеріалах. Для точного землеробства необхідно точно знати, які елементи живлення вносяться з добривом і в якій кількості;
- такі прийоми, як компостування, часто призводять до інших ускладнень у розвитку рослин: хвороб, гнилей, надмірного розвитку бур’янів.
Потреба в удобренні
Разом з кожною культурою з ґрунту виноситься певна кількість елементів живлення. Наприклад, з одного гектара при врожаї кукурудзи 90 ц/га винесеться 260 кг азоту, 100 кг фосфору і 200 кг калію, а також 27 кг сірки, 44 кг магнію, 55 кг кальцію, 2,7 кг заліза, 2,2 кг марганцю, 1,1 кг бору, 0,55 кг цинку і 0,11 кг міді.
(Таблиці з даними по виносу поживних речовин різними культурами ви можете знайти в «Щоденнику агронома» -- щорічному виданні «Агробізнесу сьогодні».)
Дощі та ерозія також викликають додаткове збіднення ґрунту. Грунти не завжди можна відновити просто шляхом внесення органічних матеріалів. Так, гній або зелене добриво (сидерат) дуже корисні для підвищення рівня гумусу, однак вони не завжди повністю здатні відновити баланс поживних речовин у ньому. Через їх невизначений склад неможливо повністю покладатися на органічні матеріали при компенсації дефіциту поживних речовин.
Як діють добрива
Грунт може дати рослинам більше, ніж дозволяє їм основний лімітуючий чинник, незалежно від того, чи буде це добриво, волога, тепло або сонячне світло. Рослини навіть будуть рости більш-менш задовільно в широких межах недостачі добрив, але за умови, що ця недостача однаково низька і є певний баланс.
Розв’язка цього явища -- лімітуючий чинник. Наприклад, якщо на одному полі розміром в 1 га немає дефіциту жодного елементу, що обмежує ріст рослин, і є всі необхідні чинники для отримання гарного врожаю, з цього поля буде зібрано умовно 10 т/га зерна. Але якщо одного елементу занадто мало, він стає лімітуючим чинником і буде стримувати ріст рослин. Урожай буде не більшим, аніж дозволить цей лімітуючий чинник. Припустимо, в нашому випадку першим лімітуючим чинником є фосфор. Ми маємо в ґрунті лише 1/8 частину потрібної кількості. Це значить, що якщо не внести добрива, врожайність досягне рівня лише 1,25 т (10:8 = 1,25).
Щоб подолати цю перешкоду і зробити поле рентабельнішим, фермер розкидає по полю 330 кг подвійного суперфосфату. Завдяки цьому він запобіг дефіциту фосфору. Його врожай виріс до 5 т/га.
Наступним лімітуючим чинником став калій. Внесенням 330 кг хлористого калію аграрій досяг урожайності на рівні 7,5 т/га. Будучи окриленим такими результатами, він сподівається ще більше наблизитись до максимального результату та закуповує комплексне добриво з маркуванням 16-8-16 і вносить його в кількості 440 кг. Однак тут його підстерігає прикра несподіванка. Урожай не збільшується, а лімітуючим чинником міг виявитись, наприклад, кальцій.
Оскільки кальцій став тим елементом, який недоотримала рослина, то внесення комплексного добрива було помилкою, позаяк у ньому немає необхідного елементу. Фермер став на неправильний шлях, котрий може призвести навіть до зменшення урожайності. Щоб зрозуміти чому, потрібно мати уяву про таке явище, як осмос*.
*Осмос
Осмос має місце тоді, коли сольовий розчин рухається через напівпроникну мембрану з шарів з меншою концентрацією солі до більш солоних шарів. Наприклад, якщо посудина розділена навпіл непроникною для води перегородкою, з одного боку налита вода, а з іншого -- концентрований розчин цукру (солі), то ніякого руху рідин між стінками не відбувається. Однак, як тільки перегородка стане напівпроникною, то вода почне всмоктуватися концентрованим розчином цукру (солі). Рівень розчину цукру (солі) буде збільшуватися, а рівень води -- знижуватись, і врешті-решт вся вода буде перетягнута до розчину цукру (солі).
Надмірна кількість добрив стає причиною загибелі рослин
У наведеному прикладі з сільгоспвиробником ми розглянули, як було розкидано додатково 440 кг добрива на гектар посіву, але це не було результатом збільшення врожайності. Оскільки всі складові були солями, сотні кілограм солей було розкидано на гектарі землі. Рослини ж не потребували їх, відповідно, і не могли використати.
В окремих випадках надмірна кількість солей може призвести до загибелі врожаю. Навіть якщо крайня межа не досягнута, значна кількість йому шкодить, і може позначитися на його зменшенні. Це відбувається тому, що рослини отримують поживні речовини і вологу з грунтового розчину завдяки осмосу. Тобто розчин в середині рослини (сік) має бути більш солоним, аніж грунтовий. Якщо концентрація солей у ґрунтовому розчині досягне рівня концентрації в рослині, процес споживання нею поживних речовин припиниться.
Коли концентрація солей у ґрунтовому розчині перевищить рівень рослинного соку -- почнеться зворотній процес, і грунт витягуватиме вологу з рослини. Культура почне в’янути і в результаті може загинути.
Надлишок одного добрива спричинений браком іншого
Припустимо, що фермер бачить, як стан рослин погіршується. Він допускає наступну помилку, коли вирішує, що рослині потрібно ще більше добрива. Сільгоспвиробник купує мочевину і вносить ще 200 кг/га. Тепер у нього на полі більше солей -- 640 кг/га. Цього достатньо не тільки, аби урожай почав зменшуватися, але й для того, щоб обезводити тканини рослин, викликати в’янення і призвести навіть до загибелі.
Цей приклад чітко показує, що може статися, коли добрива застосовуються необережно. Під час використання добрив небезпечно керуватися тільки благими намірами і невизначеними здогадами. Вони шкодять рослинам не тому, що отруйні. Добрива є лише сировиною, з якої рослини формують необхідні їм поживні речовини. Процентний склад речовин, зазначений на мішках або контейнерах з добривами, вказує, що речовини концентровані. Якщо їх вносити точно, в правильному співвідношенні і в потрібний час, результатом буде висока якість і рентабельність. А здогади чи непрофесійні висновки обернуться лише розчаруванням.
Ремарка
Звісно, сучасний стан економіки й галузі створив ситуацію, коли ніхто не має можливості внести надмірну кількість добрив у масштабних розмірах на товарних посівах. Але ми наводимо приклад не для того, щоб уберегти від майже фантастичної ситуації настільки надмірного внесення добрив на поля. Виробникові зерна важливо мати на увазі інше. Коли він протягом кількох років наполегливо вносить певну кількість макродобрив у розрахунку отримати запрограмований високий результат, але стабільно отримує на 1-2-3 т/га менше, то причина не обов’язково криється у несприятливих погодних чи інших умовах. Обмежуючим чинником такого явища часто стають досить мінімальні кількості мікроелементів, про які він не подбав або не мав можливості внести. І дійсно, інколи неможливо внести потрібну кількість, наприклад, бору або цинку, чи іншого елементу чисто з технологічних причин. І в цьому випадку витрати на основні макродобрива стають зайвими і знижують рентабельність вирощеного врожаю.
Найважливішим, на наш погляд, моментом у плануванні системи живлення має бути заздалегідь правильно зроблений аналіз ґрунту на всіх полях, де планується сіяти конкретну культуру. На запланований рівень урожайності лабораторії роблять рекомендації по внесенню всіх необхідних елементів для обраної культури. Коли вже всі дані отримані, потрібно провести аналіз технічної можливості забезпечити рослину потрібним рівнем живлення всіма елементами без виключення. Якщо виявиться, що якийсь елемент не може бути внесений у потрібній кількості, було б непогано збалансувати кількість всіх інших добрив до необхідного рівня. І може виявитися, що в цьому випадку рослини краще реагуватимуть на обставини і переноситимуть несприятливі ситуації, а в результаті зможуть дати навіть більший урожай, ніж зазвичай. А якщо ні, то, як мінімум, меншу собівартість вирощеного урожаю.
Юліан БОЖЕДАНЕВИЧ, журналіст «АБС»