Удобрения сегодня применяют все. Органические, минеральные, простые, сложные, специальные – все зависит от технологии производства, толщины кошелька и компетенции агронома. Спрос на продовольствие растет, аграрный бизнес становится все более рентабельным, и производители готовы инвестировать в технологии, в том числе и в минеральное питание.

При всех достоинствах органических удобрений их просто не может быть достаточно для обеспечения постоянного роста производства продукции, и потому профессиональные производители в основном работают с минеральными удобрениями. О них и поговорим.

И для начала нужно определиться с понятием: «обеспечение потребностей растений в минеральном питании». Что это такое?

Есть много определений данного понятия. Но суть их всех сводится к одному: для того чтобы правильно обеспечить растения элементами питания, нужно найти ответы на четыре вопроса: 1 – Сколько элементов питания? 2 – В виде каких удобрений? 3 – Когда внести? 4 – Как внести?

Начнем с первого вопроса. Элементы питания принято делить на макро-, мезо- и микроэлементы (исходя из содержания их в растении). Сюда не включают такие важные компоненты питания растений, как углерод, водород, кислород, поскольку растение их усваивает из атмосферы и почвы самостоятельно, и (за редким исключением в тепличных технологиях) о дополнительном внесении их как элементов питания речи не идет. А вот все остальные, как правило, приходится вносить в виде удобрений.

Итак, чтобы планировать это внесение, нужно определиться – сколько каждого элемента нужно нашим растениям?

Все принимают эти решения по-разному.

Версия первая: «Всего и побольше!». Этот подход был очень популярен в эпоху дешевых удобрений, а также он до сих пор наблюдается в хозяйствах, имеющих постоянную финансовую поддержку или от государства, или от инвестора. Подход этот столь же прост, сколь и ошибочен. Для того чтобы правильно обеспечивать растения элементами питания, нужно давать им этих элементов ровно столько, сколько нужно.
Много лет назад ученые сформулировали пять основных законов земледелия. Один из них – закон оптимума – гласит: «Наивысший урожай достигается не при максимальном значении любого из факторов, а при оптимальном».

Для того чтобы наглядно показать это, мы провели несложный эксперимент – вырастили рассаду капусты в торфяном субстрате на пяти фонах минерального питания: 1 – без удобрений, 2 – с внесением 50 % от расчетной дозы удобрений для данной технологии, 3 – 100 %, 4 – 150 % и 5 – с внесением 300 % от расчетной дозы.

Оптимальная доза рассчитывалась по результатам анализа субстрата с учетом потребности культуры расчетно-нормативным методом. На фотографии хорошо видно, что вначале увеличение доз удобрений ведет к ускорению роста и развития культуры, после достижения оптимального уровня дальнейшее увеличение доз удобрения уже не дает положительного эффекта, а еще более высокие дозы вызывают уже угнетение растений и токсикоз.

Агрономы, работавшие на закате советских времен, нередко имели возможность наблюдать этот эффект. В те годы удобрения часто «хранили» прямо в поле насыпью, кучами, и на следующий год места хранения удобрений были видны на поле – безжизненными пятнами голой земли, на которых несколько лет ничего не росло. Потому что избыток элементов питания может быть столь же вреден для растений, как и недостаток.

Итак, метод «всего и побольше» не пойдет!

Есть и вторая версия: «Как в книжке написано». В книжках пишут. Особенно точные цифры рекомендованных доз удобрений называются в книгах, написанных людьми, далекими от агрохимической науки. Специалисты хорошо знают, что нет и не может быть единой оптимальной дозы внесения элемента питания для всех полей, всех климатических зон и всех технологий. Во-первых, потому что потребность в питании строго зависит от величины запланированного урожая. Точно так же, как и в животноводстве, и в общественном питании – чем больше ртов нам нужно накормить, тем больше продуктов надо запасти. Во-вторых, потому что почва, к счастью, не бесплодна, она содержит все элементы питания в том или ином количестве. И к нашему неудобству, каждое поле обеспечено каждым элементом питания по-разному.

На приведенной картограмме хорошо видно, как различаются по обеспеченности обменным калием поля даже в одном хозяйстве. Подобные картограммы должны быть у каждого агронома, как минимум, по каждому макроэлементу. Конечно же, потребность в дополнительном внесении этих элементов для разных полей не может быть одинаковой.

Так что вносить «как в книжке написано» – тоже неправильно. И по той же причине, посещая Дни поля и наблюдая действительно выдающиеся урожаи, достигнутые профессионалами, бессмысленно на коленке записывать в блокнот – сколько и каких удобрений они внесли. Как правило, столь высокий урожай достигают те, кто не копирует чужой опыт вслепую, а находит свои решения, оптимальные для своего поля.

Третья версия: «Сориентируемся по внешним признакам». Любители такого подхода азартно коллекционируют альбомы с внешними признаками голодания растений по различным элементам питания, тщательно разбирая отличия межжилкового пожелтения от мозаичного пожелтения при дефиците… Занятие это столь же увлекательное, сколь и бесполезное в практическом применении. Во-первых, потому что внешние признаки дефицитов различных элементов питания могут быть похожи между собой и сходны с проявлениями грибных, бактериальных и вирусных болезней. И, во-вторых, потому что внешние признаки проявляются тогда, когда дефицит стал уже критическим.

Возьмем, например, очень характерный признак проявления кальциевого голодания на томате – вершинная гниль. Действительно, можно безошибочно определить, что растениям не хватает кальция. Вот только, когда наши томаты уже покрылись такими пятнами, кальций вносить уже поздно – урожай безвозвратно потерян.

Аналогичная ситуация с дефицитом бора на сахарной свекле – дождитесь характерного для этой проблемы загнивания сердечка, и борные подкормки уже не понадобятся. Исправить уже ничего будет нельзя.

Поэтому и метод «сориентируемся по внешним признакам» для профессионалов неприемлем.

Вариацией на тему «всего и побольше» является подход «давайте примем содержание элементов питания в почве за ноль и внесем удобрение по максимуму». Этот подход категорически неприемлем. Ежегодно обследуя сотни, тысячи гектаров полей в России, Украине и Молдове, мы многократно сталкиваемся со случаями, когда содержание элементов питания в почве не только достаточно для достижения планируемого урожая, но и избыточно. Понятие «зафосфачивание» почвы, к сожалению, стало встречаться в разъяснении причин потери урожая наряду с привычным понятием «засоление». И оба эти понятия часто напрямую связаны с неумеренным применением минеральных удобрений.

Итак, раз уж ни применение шаблонных решений, ни попытки реагировать на проблему после того, когда она произойдет, не приводят к успеху, остается одно – точно рассчитать, какие количества каждого элемента питания необходимы нашей культуре для формирования запланированного урожая.

Как посчитать? Методы расчета потребности элементов питания разрабатываются мировой наукой с того момента, как только началось массовое применение минеральных удобрений. Их на сегодня существует немало, но наиболее адекватные из них всегда опираются на три важнейших составляющих: величина планируемого урожая, разница в усвояющей способности различных культур, обеспечение почвы данным элементом питания. И вновь следует разобраться с каждым критерием.

Подробно рассчитать потребность в питании можно только под какой-то конкретный планируемый урожай. Чем больше урожая мы хотим получить, тем больше потребуется питания. Но, к сожалению, как ни проста данная мысль, находится еще немало консультантов, а порою и консалтинговых компаний, упорно этого не понимающих. И строящих логику своего расчета по принципу «содержание фосфора в почве 12, оптимальное содержание фосфора в почве 18, значит надо внести столько-то…».

Агрономически бессмысленно говорить об оптимальном уровне содержания фосфора в почве, например для пшеницы, потому что для формирования урожая 25 ц/га требуется одно количество фосфора, а для 70 ц/га – совсем другое.

Необходимо учитывать и такой важнейший фактор, определяющий корректность любого расчета, как особенность усвоения элементов питания данной культурой. Усвояющая способность корневой системы различных растений варьирует. Потому содержание, например, фосфора на одном и том же поле может быть достаточным для получения максимального урожая одной культуры и критически недостаточным для другой. Удостовериться в этом можно не только по литературным источникам, но и просто наблюдая растения в поле. Так, например, весной при похолоданиях резко тормозится поступление фосфора в томаты. Эта культура с очень слабой усвояющей способностью корней четко демонстрирует фиолетовость нижней стороны листовой пластинки – характерный признак дефицита фосфора. А растущие на том же месте свекла, морковь или лук будут чувствовать себя намного лучше. Поэтому любой метод расчета должен быть основан на учете этой особенности растения.

И, наконец, содержание элемента питания в почве. То, что его нужно измерять и учитывать при расчете потребности в минеральном питании, – бесспорно и понятно. Но «дьявол», как всегда, – в мелочах и об этих мелочах нужно говорить особо. Во-первых, хорошему агроному совершенно неинтересно, сколько у него в почве фосфора (или любого другого элемента питания), ему важно знать содержание доступных растениям форм этих элементов (подвижного фосфора, обменного калия…). Но для всех приборов, измеряющих содержание элемента (от фотоколориметра до спектрометра), нет разницы между доступными и недоступными формами. Для того чтобы выделить из навески почвы не весь фосфор, а только доступную растениям часть, готовят вытяжку на основе специальных реактивов. Потому еще раз хочется пояснить агрономам, что мечтания об экспресс-анализах чудо-прибором (вставил щуп в почву и увидел – сколько там каких элементов) всегда останутся несбыточными. И чем больше «экспрессии» в анализе, тем ниже его точность. А точность тут определяет успех дела.

Состав реактивов для приготовления вытяжки различен в зависимости от типа почвы. Каждому типу почв в каждом регионе соответствует свой метод анализа (по Чирикову, по Мачигину, по Кирсанову и т. д.). И потому столь же нелепо проводить анализ нашей почвы в лаборатории Германии или Австралии, как и везти их образцы почв на анализ в лаборатории России или Украины. Корректно не сделают в любом случае. Нет ни соответствующих реактивов, ни знания соответствующих методик. Все согласны? Нет, не все. Категорически не хотят соглашаться с этим люди, живущие по принципу «нет пророка в своем отечестве». Это же так престижно – иметь на своем столе анализ почвы на бланке европейской лаборатории. Тут хочется посоветовать делать анализы дважды: один раз – «для престижа», а второй – для того, чтобы все-таки сделать точный расчет.

И еще есть категория граждан, искренне недолюбливающих Мачигина, Чирикова и прочих авторов методик, принятых для наших почв. Это некоторые излишне азартные продавцы удобрений. Им гораздо ближе метод Ольсена, для наших почв совершенно неадекватный, но всегда показывающий гораздо меньшую обеспеченность почв элементами питания, чем ГОСТовские методы (а значит и большую потребность в удобрениях). Был бы жив старик Ольсен – он бы лично восстал против подобных манипуляций, по сути дискредитирующих доброе имя великого химика.

И потому читайте результаты анализов внимательно, обращайте внимание на строки, где указаны методы проведения анализов и ГОСТы, и не доверяйте заключениям, где такую информацию забывают упомянуть.

Говоря о проблемах корректности проведения анализов почвы, стоит отметить – точный анализ начинается с правильного отбора проб. И в этом вопросе на сегодня порядка нет. Не будем останавливаться на элементарном разгильдяйстве, когда директор поручил агроному, агроном поручил бригадиру, а бригадир перепоручил работнику, который пошел в лесополосу, накопал два ведра земли, да и наделал два десятка пакетиков так называемых «проб почвы». Понимая цену вопроса, большинство руководителей таких случаев уже не допускают. Рассмотрим примеры системных нарушений правил отбора проб.

Первое нарушение – отбор лопатами. Лопата имеет форму, близкую к треугольнику, и потому при отборе получается неравномерная представленность в образце верхних и нижних горизонтов.
Потому для отбора образцов почвы нужно использовать специальный бур, позволяющий брать образцы на заданную глубину равномерно по всем горизонтам.

Второе нарушение – глубина отбора. Для анализа должна отбираться почва из зоны наиболее активного развития корневой системы. Для классических технологий выращивания полевых и овощных культур это пахотный слой (25 – 35 см в зависимости от глубины вспашки). Но, например, при технологии No-till корневая система формируется в более верхних слоях почвы, и отбор проб делают с глубины 15 см.
Для садов и виноградников, наоборот, применяют отбор до глубины 100 и даже 150 см, для чего специальными бурами сверлят скважины и отбирают образцы почвы послойно (0 – 20, 20 – 40, 40 – 60 см и т. д.).

Третье – нарушение норматива площади участка для отбора усредненной пробы. Каждый раз, вонзая в почву бур и вынимая его оттуда, мы получаем не пробу почвы, а образец. Образец нельзя анализировать, ибо он может быть нетипичным для всего участка. Потому с каждого участка отбирают несколько образцов, смешивая их, усредняя и формируя, таким образом, усредненную пробу. Но и усредненная проба формируется не просто с поля. Поле – понятие относительное: в Бельгии и 20 га тоже поле, а в Астраханской области приходилось работать и на полях в 1500 га.
Агрохимиками разработаны нормативы размера участков и количества образцов для формирования усредненной пробы. Для полевых культур на ровной местности одна усредненная проба отбирается с 30 га, на пересеченной местности отдельно отбираются образцы в понижениях рельефа и на склонах, для орошаемых культур норма отбора – одна проба с 10 га, для овощей на капельном орошении – с 2,5 – 3 га. Эти нормативы напрямую связаны с ценой погрешности для культур разной степени интенсивности. Недобор 10 % урожая овощей на капельном орошении приведет к потерям денег, тысячекратно превышающим стоимость проведения анализа лишних десяти образцов. И потому если можно понять тех, кто перестраховывается и отбирает пробы гуще рекомендованного, то совсем сложно понять того, кто привозит в лабораторию один образец с 200-гектарного поля и просит рассчитать ему минеральное питание для трех культур сразу.

Четвертое нарушение – несвоевременный отбор проб. В практике аналитической работы приходится очень часто сталкиваться с подобной проблемой. И в связи с этим хочется выделить степень грубости таких нарушений.

1 – отбор проб за неделю до предлагаемого внесения удобрений. Это самое малое из нарушений. Потому что при этом лаборатория все-таки может корректно провести анализ, дать рекомендации по применению удобрений, но вот времени для исполнения рекомендаций у хозяйства будет в обрез (удобрения-то еще нужно купить, доставить в хозяйство и т. д.). Потому лучше не тянуть с этим вопросом и отбирать образцы сразу после уборки предшественника.

2 – отбор проб после вспашки. Это более неприятная ситуация. Анализ почвы в таком случае провести несложно, но вот делать расчет минерального питания уже сложнее. Для большинства классических технологий выращивания сельхозкультур внесение основных количеств фосфора и калия возможно в первую очередь под вспашку, и при высокой потребности культур в данных элементах очень сложно искать способы их внесения, когда вспашка уже проведена.

3 – отбор проб после внесения минеральных или органических удобрений. Это уже совсем плохо. В этом случае в отбираемую почву попадают частички нерастворившихся удобрений, которые могут сильно исказить результаты анализа, а значит, и расчеты потребности в удобрениях. В таких случаях вряд ли стоит проводить анализ вообще.

И потому еще раз договоримся: оптимальное время для отбора проб – сразу после уборки предшественника. До или после дискования, но очень желательно до вспашки, потому что часть удобрений именно до вспашки и вносится (кроме выращивания на капельном орошении, где основные количества элементов питания вносятся с поливной водой).

Итак, пробы отобраны корректно, проведен точный анализ адекватным для данной почвы методом, выполнен расчет потребности по каждому элементу питания (по макроэлементам) и таким образом получен ответ на вопрос «сколько?». И мы уже твердо знаем, что на запланированный нами урожай на данном поле в данном году мы должны внести, к примеру, 150 кг/га фосфора в действующем веществе (обычно обозначают так – 150 кг д. в./га Р2О5).

Осталось еще три вопроса: в виде каких удобрений, когда и как внести этот фосфор? Ответы на эти вопросы строго взаимосвязаны между собой. На примере того же фосфора все это и рассмотрим.

Фосфор относится к элементам, наименее подвижным в почве. Для демонстрации этого факта в университетах всегда показывают нехитрый опыт, в котором раствор ортофосфорной кислоты в смеси с индикатором (метиленовый синий) пропускают через слой почвы всего в 10 см, и весь фосфор мгновенно связывается почвенным поглощающим комплексом, что хорошо видно по бесцветности фильтрата. К сожалению, многие студенты, видимо, прогуливали эти занятия, потому что частенько приходится слушать глупейшие разговоры про внесение фосфора вразброс по поверхности поля. Фосфор должен вноситься на ту глубину, где расположена основная масса корней. На суходоле это тот самый пахотный слой, верхние 5 – 7 см которого отдадут фосфор разве что в начале вегетации, а летом, по мере пересыхания верхних слоев, растение будет усваивать фосфор из горизонта 7 – 30 см.

Потому фосфор на суходоле вносится в основном под вспашку с заделкой на глубину 25 – 30 см. Для этих целей обычно используют суперфосфат, аммофос, на кислых почвах даже фосфоритную муку.

Вот и появился ответ на вопросы «какие удобрения выбрать, когда и как их внести?». Но здесь есть свои нюансы.

В первые дни после прорастания семени, сразу после перехода на корневое питание, маленькое растение испытывает трудности с усвоением элементов питания из почвы. Это связано со слабым развитием корней на этом этапе. Потому, возвращаясь к проблеме нашего фосфора, часть его мы запланируем внести вместе с посевом, укладывая удобрение неподалеку от семени, чтобы обеспечить потребность в этом элементе в первые дни жизни растения. Изменился способ внесения удобрения – изменяется срок его внесения, соответственно изменится и форма удобрения. Поскольку на этом этапе растение нуждается в комплексе элементов питания, то и в качестве удобрения лучше выбрать, например, нитрофоску, где кроме фосфора содержится азот и калий.

Может быть, теперь мы окончательно определились со сроками, способами внесения и формами минеральных удобрений?

Нет, конечно. Потому что, здраво проанализировав климатические условия региона, сроки предполагаемого посева и зная строгую зависимость усвоения фосфора корнями от температуры почвы, мы можем уверенно прогнозировать, что весной, когда почва еще не прогреется в достаточной степени, на чувствительных к фосфору культурах (например, кукурузе) мы обязательно получим проблему фосфорного голодания, даже при хорошей обеспеченности почвы. Потому что при низких температурах у некоторых культур корни медленно усваивают даже доступные формы фосфора из почвы, особенно когда корневая система еще недостаточно развита. В этом случае наиболее эффективно может помочь некорневая подкормка, применение удобрений по листу. Суперфосфатом? Аммофосом? Нитрофоской? Нет, конечно, для такого применения эти удобрения не подходят. Некорневые подкормки проводят либо монокалийфосфатом, либо специальными хелатными, комплексными водорастворимыми удобрениями.

И вновь изменение срока внесения влечет за собой изменение способа внесения и формы применяемых удобрений.

А еще при выборе форм удобрений нужно учитывать кислотность почвы, концентрацию в почвенном растворе хлорида, сульфат- и карбонат-ионов, солевой индекс различных видов удобрений и наличие в них сопутствующих, балластных элементов и соединений.

Так, например, для фермера-овощевода юга Украины важнейшим видом фосфорного удобрения может стать ортофосфорная кислота, применяемая в небольших дозах с поливной водой. Она не только поставляет фосфор в растения, но и снижает рН почвенного раствора (зачастую слишком высокую в этом регионе), а также очищает капельницы от осадков других удобрений, внесенных ранее таким же способом.

Аналогичные примеры можно приводить и в планировании азотного, калийного, кальциевого питания.

Вот так все непросто, но только такие подходы позволяют строить программу минерального питания грамотно и в соответствии с требованиями культуры. Расчеты эти сложны и масштабны, а проводить их нужно и быстро, и точно. Конечно же, в век информационных технологий это должно делаться не на калькуляторе.

Все эти расчеты, разумеется, не стоит класть на плечи агронома. Это задача консалтинговой структуры, которая обязана не просто проводить анализы почвы и составлять карты обеспеченности, но и рассчитывать точный план применения минеральных удобрений в севообороте. А агрономы должны хорошо знать и понимать все основные правила и принципы таких расчетов, чтобы, с одной стороны, контролировать уровень компетенции консультантов, а с другой стороны, максимально точно и грамотно выполнять эти рекомендации и планы.

Нашей лабораторией уже несколько лет используется компьютерная программа «Агроанализon-line», созданная украинской компанией «Агрософт» и позволяющая вести расчеты методом поправок, балансовым и расчетно-нормативным. Алгоритмы обработки данных ориентированы на все методы анализов почвы, ГОСТированные по территории бывшего Советского Союза (по Мачигину, по Чирикову, по Кирсанову, по Карпинскому и пр.).

Программа не только рассчитывает потребность культуры в элементах питания, но и автоматически пересчитывает эту потребность на оптимальные формы минеральных удобрений для каждой культуры с учетом характеристик почвы, метода выращивания, периода внесения и многих других факторов. Конечным документом, который генерирует эта программа, является план применения минеральных удобрений, в котором все удобрения посчитаны в физическом весе, распределены по этапам внесения с указанием способов внесения. Это – конечный результат, инструкция для агронома, для менеджера. Только такой документ имеет реальную ценность для хозяйства, заказавшего анализы почвы, и только такой уровень работы должны обеспечивать консалтинговые компании.

Вадим ДУДКА,
генеральный директор компании «АгроАнализ»,
г. Каховка, Украина