Удобрение зернобобовых культур

При разработке системы удобрения под зернобобовые необходимо учитывать не только повышение урожая, но и улучшение качества продукции, так как эти культуры играют важную роль в производстве растительного белка. В среднем белок зернобобовых составляет около 20% растительного белка, производимого в мире в среднем на душу населения.

Одной из особенностей зернобобовых, определяющих их народно-хозяйственную ценность, является высокое содержание белков в семенах, стеблях и листьях. Например, с урожаем 30 ц/га зерновые культуры вместе с соломой дадут 350-400 кг/га белка, а зернобобовые при таком же урожае - в 3 раза больше. Это объясняется тем, что в семенах многих зернобобовых культур содержится 25-30%, а в соломе - до 10-15% белка. Кроме этого, аминокислотный состав его отличается сбалансированным и высоким содержанием таких аминокислот, как лизин, метионин, триптофан.

Наряду с белками в семенах зернобобовых содержится до 50% углеводов, а в зерне сои и некоторых видов люпина также значительное количество жира. Ценность этих растений обусловливается и высоким содержанием в них витаминов А, В1, В2, и С. Примерный химический состав семян зернобобовых представлен в табл. 9.34.

Бобовым растениям свойственна способность фиксировать газообразный азот атмосферы. Это связано с развитием на их корнях клубеньковых бактерий. Для более эффективного использования этой природной биологической особенности бобовых нужно хорошо знать требования клубеньковых бактерий к внешней среде и условия их симбиоза с культурными растениями. Создавая благоприятные условия для бактерий, фиксирующих азот, можно получать максимальную отдачу от этой полезной особенности бобовых культур.

Таблица 9.34. Средний химический состав семян зернобобовых культур, % сухой массы
КультураБелокКрахмалЖирКлетчаткаСахарЗола
Горох28431,26,08,03,3
Бобы29421,36,06,03,4
Соя39320,05,010,05,8
Фасоль23551,83,85,24,0
Вика29432,36,04,83,2
Чечевица30471,03,63,53,3
Люпин3235,016,02,03,8

Для нормального роста и развития клубеньковых бактерий необходимы оптимальная температура и влажность почвы, нейтральная или слегка кислая реакция почвы, а также достаточный приток к клубенькам углеводов, фосфора, калия и других элементов. При pH 5,5 и ниже почву следует известковать по полной гидролитической кислотности. Очень эффективно под горох применение известковых материалов, содержащих магний: урожай повышается на 15-20%. Зернобобовые культуры хорошо реагируют на окультуренность дерново-подзолистых почв, а следовательно, на известкование и удобрение. На хорошо окультуренной почве содержание белка в зерне кормовых бобов возрастает на 3,6-6,3%, у вики - на 5,3 и у чечевицы - на 5,4-7,4%. Такая сильная отзывчивость на окультуренность почв объясняется тем, что большинство бобовых растений, а также и клубеньковые бактерии обладают повышенной чувствительностью к негативным свойствам дерново-подзолистых почв. На хорошо окультуренных почвах не только увеличивается общее количество белков, но и значительно улучшается их качество.

Важную роль в жизнедеятельности клубеньковых бактерий играют микроэлементы, особенно молибден. Он входит в состав таких ферментов, как нитратредуктаза, нитритредуктаза и др., принимающих активное участие в фиксировании молекулярного азота клубеньковыми бактериями, в восстановлении нитратов до аммиака, в обеспечении им растений. Поэтому при недостатке молибдена в почве внесение его способствует повышению содержания белка зернобобовых культур. Например, в зерне вики прибавка белка в среднем за 3 года составила 7,1 %, чечевицы - 5,6, кормовых бобов - 4,2, люпина - 5,1, фасоли - 4,1%. Молибден также повышал в зеленой массе растений количество аскорбиновой кислоты, каротина и других важных органических веществ.

Положительное действие извести на белковость и другие показатели качества зернобобовых культур в некоторой степени можно объяснить в числе положительных свойств и действием молибдена, поскольку при известковании подвижность этого элемента и доступность растениям возрастают.

Вопрос о применении азотных удобрений под горох и вику должен решаться с учетом условий их выращивания. При оптимальных условиях возделывания (устранение избыточной кислотности, достаточное фосфорно-калийное питание, нитрагинизация) горох усваивает из воздуха до 60-65% необходимого азота и около 1/3 использует из почвы. В этом случае применение азотных удобрений не дает должного эффекта. На почвах средней окультуренности при создании условий для азотфиксации эти культуры можно возделывать без азота или вносить его в небольших дозах - 20-40 кг/га.

На хорошо окультуренных подзолистых почвах с внесением фосфорно-калийных удобрений, молибдена и при нитрагинизации семян довольно часто отсутствует эффект от минеральных азотных удобрений. Поэтому задача специалистов состоит в том, чтобы создать условия в почве, способствующие интенсивной биологической фиксации азота. В большинстве случаев достаточно внести лишь «стартовые» дозы азотных удобрений, чтобы получить высокий урожай зернобобовых с хорошими показателями качества продукции. При внесении же высоких доз азотных удобрений под зернобобовые задерживается развитие клубеньков на корнях, снижается их фиксирующая деятельность, и бобовые растения переходят на питание азотом, внесенным с минеральными удобрениями.

Кроме создания оптимальных условий внешней среды для роста и развития клубеньковых бактерий успех бактериального симбиоза обеспечивается непосредственной инокуляцией семян зерновых бобовых культур специально выведенными активными расами бактерий - нитрагином. Особенно эффективен он в тех районах, в которых данный вид бобового растения не возделывался, или на почвах, в которых отсутствуют или слабо развиваются соответствующие клубеньковые бактерии. Важной особенностью зернобобовых (гороха, люпина) является способность извлекать из почвы труднодоступные формы фосфора при сравнительно большой общей потребности в этом элементе питания.

Зернобобовые культуры по составу зерна и соломы отличаются от других культур, в том числе и от зерновых злаков, повышенным содержанием азота, фосфора, калия, кальция, а часто магния и серы. Потребление ими питательных веществ зависит от особенностей развития. У гороха и вики максимум накопления питательных веществ происходит к концу вегетации; у растений с более растянутым периодом цветения, например у кормовых бобов и у люпина, наибольшее содержание азота, фосфора и калия наблюдается ко времени созревания бобов на главном стебле.

Повышенный вынос азота зернобобовыми культурами покрывается в значительной мере благодаря фиксации атмосферного азота. Однако общее накопление азота всегда превосходит количество азота, фиксируемого из воздуха. Часть необходимого для урожая азота зернобобовые берут из почвы. Если учесть, что надземная часть урожая удаляется с поля, то после уборки урожая зернобобовой культуры накопления азота обычно не происходит, а может быть даже и некоторое его уменьшение, так как весь азот, фиксированный из воздуха, оказывается в надземных частях.

Применение азотных удобрений оправдано лишь под особо ценные бобовые культуры (например, сою) и на почвах, крайне бедных азотом, с неблагоприятными условиями весенней нитрификации. Вносят их обычно в ранние весенние сроки для начального питания растений, когда на корнях еще не развились клубеньковые бактерии.

Положительное действие азотных удобрений на белковость гороха проявляется при позднем их внесении. Так, в зерне гороха при внесении азотных удобрений через 14 и 28 дней после начала цветения содержание белка в семенах соответственно возрастало на 1,3-6,3 и на 1,4-1,7% в зависимости от доз азота. При проведении азотной подкормки через 14 дней после начала цветения заметно повышалось содержание незаменимых аминокислот в зерне гороха. Фосфорно-калийные удобрения повышают содержание белка в зерне гороха на дерново-подзолистой, серой лесной почвах, обыкновенном и слабощелочном черноземах на 1-1,5% и более. Такое же влияние эти удобрения оказывают и на белковость люпина.

Поскольку после уборки зернобобовых культур не наблюдается убыли азота в агроценозе или эта убыль значительно меньше, чем после уборки любой небобовой культуры, то многие из них при правильном возделывании являются лучшими предшественниками почти во всех районах для целого ряда высокотребовательных к уровню азотного питания культур. Положительное действие на зернобобовые оказывают фосфорные и калийные удобрения. Совместное их применение по 40-60 кг действующего вещества каждого на 1 га часто повышает урожай гороха на 2-3 ц/га.

Под люпин в Нечерноземной зоне России рекомендуется вносить Р30-40К80-90; дальнейшее увеличение доз нецелесообразно. Люпин является сильным азотфиксатором и при создании оптимальных почвенных условий для его роста и нитрагинизации семян, как правило, не нуждается во внесении азотных удобрений.

В лесостепи Украины в зависимости от культуры и почвенно-климатических условий под зернобобовые при основном внесении рекомендуется вносить N20-30P40-60K40-60. На черноземах при недостатке минеральных удобрений под горох, чину, фасоль, чечевицу и нут азотные удобрения можно не применять, а на менее плодородных почвах целесообразно внесение полного минерального удобрения в указанных выше дозах.

В Центрально-Черноземной зоне России на типичных и выщелоченных черноземах под зернобобовые (горох, чину, вику) рекомендуется вносить Р60К40-60. В южных и юго-восточных районах зоны можно ограничиться внесением гранулированного суперфосфата (Р10) в рядки при посеве зернобобовых. В Ростовской области под зернобобовые рекомендуется вносить, прежде всего, P8-10 в рядки при посеве, а при наличии удобрений Р30-40К30-40 - под вспашку.

В Киргизии под горох рекомендуются следующие дозы и сроки внесения удобрений: под зяблевую вспашку - 30-40 кг Р2О5 на 1 га, весной под культивацию - 20-30 кг N, в рядки при посеве - 7-10 кг Р2О5. Примерные дозы удобрений для сои N30P60-90K60.

Фосфорные удобрения оказывают более сильное действие на зернобобовые на слабоокультуренных почвах и особенно на черноземах, а калийные - на более легких супесчаных дерново-подзолистых почвах, на северных черноземах, а также на торфянистых почвах. Многие опыты свидетельствуют о том, что фосфоритная мука является прекрасным источником фосфорного питания гороха. Более высокие прибавки (3-5 ц/га) при ее внесении получены на дерново-подзолистых почвах и сильно выщелоченных черноземах северной части лесостепи и несколько меньшие (1,3-2 ц/га) - на мощных и южных черноземах.

Многочисленные опыты свидетельствуют о высокой эффективности фосфоритной муки и для других зернобобовых культур. Нередко фосфоритная мука как источник фосфора действует на эти культуры сильнее суперфосфата даже в одинаковых дозах по фосфору. Все это дает основание считать, что под зерновые бобовые культуры в качестве основного фосфорного удобрения следует широко использовать фосфоритную муку и другие водонерастворимые формы фосфорных удобрений, вносить их лучше с осени под глубокую вспашку.

Из калийных удобрений на многих почвах с успехом можно использовать все формы, но предпочтительнее бесхлорные. В сочетании с фосфоритной мукой при удобрении зернобобовых они часто дают больший эффект, чем формы, содержащие хлор.

Навоз непосредственно под зернобобовые обычно не вносят, они хорошо используют последействие органических удобрений. Однако в Нечерноземной зоне под бобовые культуры, не склонные к полеганию и предназначенные для приготовления силоса, допустимо непосредственное внесение навоза, особенно при выращивании вики и вико-овсяных смесей на зеленый корм.

Результаты многих опытов свидетельствуют о высоком последействии на горох удобрений, внесенных под предшествующую культуру. На почвах лесостепной зоны установлено последействие на горох дефеката. Это объясняется не столько влиянием на кислотность почвы, сколько повышением уровня обеспечения почвы питательными веществами, в том числе и кальцием; при урожае 25-30 ц зерна горох выносят около 100 кг Са.

При отсутствии в почве клубеньковых бактерий или если их мало и они представлены в неактивной форме, семена бобовых культур необходимо обрабатывать нитрагином. Изготовляют нитрагин на активной культуре клубеньковых бактерий, приспособленных к данному бобовому растению и размноженных в стерильной почве. В 1 г почвы должно быть не менее 300 млн клубеньковых бактерий. В зависимости от специфичности клубеньковые бактерии разделяют на следующие группы: первая - гороха, вики, чечевицы, чины и кормовых бобов, вторая - фасоли, третья - люпина и сераделлы, четвертая - сои, пятая - нута, шестая - люцерны и донника, седьмая - разных клеверов, восьмая - эспарцета, девятая - коровьего гороха, маша и арахиса.

Вносят нитрагин вместе с семенами в соответствии с инструкцией, которая прилагается к каждой порции этого удобрения. Правильное применение нитрагина повышает урожай зернобобовых культур на 1,5-3 ц/га. На Украине нитрагинизация семян гороха повышала урожай на мощных черноземах на 1,5 ц, на оподзоленных черноземах и темно-серых лесостепных почвах - на 2,1, на серых лесостепных почвах - на 1,5 ц/га. В производственных условиях лесостепи Украины применение нитрагина повышало урожай фасоли на 2-5 ц/га.

Наибольший эффект от заражения семян бобовых нитрагином получают на хорошо обрабатываемых, незасоренных почвах, на известкованных или некислых подзолистых почвах, удобрявшихся навозом или фосфорно-калийными удобрениями. Клубеньковые бактерии требовательны к влаге, поэтому высевать инокулированные семена нужно в лучшие агротехнические сроки, не допуская пересыхания почвы. Применение нитрагина более эффективно в районах достаточного увлажнения или при орошении в засушливых условиях. Активность нитрагина резко ослабляется во времени, и поэтому его нужно применять в год производства. Хранить нитрагин следует в сухом помещении при температуре не выше 10°С, отдельно от ядохимикатов.

Зернобобовые принадлежат к группе растений, которые сравнительно хорошо используют запасы фосфора в почвах. Однако пока у них слабо развита корневая система в начале роста, они хорошо реагируют на внесение небольших количеств усвояемого фосфора. На зернобобовых культурах эффективно внесение гранулированного суперфосфата в рядки при посеве небольшими дозами (10 кг Р2О5 на 1 га) комбинированными сеялками. Прибавки урожая от этого приема в среднем 2-3 ц/га.

Для создания хорошего урожая зернобобовые требуют значительно больше молибдена, чем злаковые культуры. Например, в 1 кг сухого вещества ржи или ячменя молибдена содержится около 1 мг, фасоли - 20 мг. Молибден улучшает азотный обмен в растениях, участвует в образовании белка, усиливает фотосинтез, а также жизнедеятельность клубеньковых бактерий. Молибден эффективен особенно на кислых почвах (с pH ниже 5,2). В качестве молибденовых удобрений применяют молибденовокислый аммоний или молибденовокислый натрий. Ими обрабатывают семена перед посевом, вносят в рядки с семенами, используют для некорневой подкормки.

Наиболее эффективная предпосевная обработка семян молибденом - намачивание или опудривание. На светло-серых лесостепных почвах в среднем за 3 года прибавка урожая гороха от этого приема составила более 3 ц/га, а вики - 4 ц/га. По многочисленным данным Географической сети опытов с удобрениями, в нашей стране применение молибдена на зернобобовых культурах повышает урожай зерна на 2-5 ц/га и более.

При некорневой подкормке для получения положительного эффекта требуются более высокие дозы молибдена по сравнению с предпосевной обработкой семян. Известкование увеличивает подвижность почвенного молибдена, поэтому потребность в нем часто сильно ослабляется.

Особенности удобрения сои. Соя является высокобелковой культурой. Она содержит 33-35% белков и 17-20% жира. Характерная особенность белка сои - наличие в нем большого количества альбуминов, которые составляют около 90% суммарного белка. Поскольку эта фракция наиболее сбалансирована по аминокислотному составу, то в белке сои незаменимые аминокислоты составляют 33,5-35% суммарного белка, в том, числе около 7% лизина. Биологическая ценность белка сои высокая и составляет около 70%. При возделывании сои в комплексе агротехнических приемов ведущая роль принадлежит минеральным удобрениям.

Потребность сои в элементах питания определяется ее биологическими особенностями. В начале вегетации эта культура развивается слабо, от всходов до цветения ей требуется небольшое количество питательных веществ. По мере приближения к фазе цветения требования ее к питанию значительно возрастают. Наибольшая потребность в питательных элементах - в период от цветения до массового налива бобов, в это время растения поглощают 65% азота, фосфора и калия. Содержание азота в растениях сои на протяжении вегетации практически не изменяется, а содержание фосфора постепенно увеличивается. Наибольшее содержание калия бывает в период цветения. В сравнении с другими культурами соя выносит много азота с урожаем. При урожае 20 ц сои с 1 га требуется 150 кг азота, 40 кг фосфора и 50 кг калия.

Потребность сои в удобрениях отмечается при недостаточном содержании в почве питательных элементов. При недостатке легко-растворимых соединений азота в почве соя положительно реагирует на внесение азотных удобрений. На Дальнем Востоке на дерново-подзолистых почвах в первом минимуме находится фосфор, во втором - азот, в третьем - калий. Поэтому больший эффект в ряде опытов был получен от внесения фосфорных удобрений и фосфорно азотных, но самый высокий урожай зерна был при совместном внесении NPK. Урожай этой культуры на большей части почв Дальнего Востока повышается от внесения минеральных удобрений на 30-70%. Оптимальные дозы удобрений в Приморском крае N45P60K30; в Хабаровском крае - N45P60K45; в Амурской области - N30P60K30.

Для сои, как и для других культур, немаловажную роль играет правильное сочетание основного, припосевного удобрения и подкормок. Основное удобрение вносят под сою осенью или весной. Азотных удобрений при основном внесении надо вносить в 2 раза меньше, чем фосфорных. Азот лучше вносить в виде подкормок, так как внесенный в начале вегетации, он не сохраняется к периоду цветения, а в этот период он особенно необходим растениям. Некорневые подкормки азотом в конце вегетации способствуют улучшению качества зерна сои. Некорневую подкормку сои рекомендуется проводить в начале образования бобов 3%-м раствором мочевины. Немаловажную роль в повышении качества соевого зерна играют и калийные удобрения.

Соя хорошо отзывается на внесение минеральных удобрений. Оптимальные дозы минеральных удобрений повышают ее урожай на 5-7 ц/га и более, а белковость зерна этой культуры возрастает на 2-3%.

На лугово-бурой тяжелосуглинистой слабоокультуренной почве в Дальневосточном НИИ сельского хозяйства содержание белка в зерне сои под действием удобрений возрастало до 5%, а общее содержание достигло 40%.

Большинство данных свидетельствует о положительном действии на урожай и качество семян сои лишь невысоких доз азота (около 30 кг/га). При этом эффективна и инокуляция семян нитрагином. На слабоокультуренных почвах нитрагинизация семян малоэффективна. В этом случае и наблюдается существенный эффект от азотных минеральных удобрений. Положительное действие фосфорно-калийных удобрений проявляется при низком содержании подвижных форм фосфора и калия в почве.

Нормальное питание сои, как и большинства бобовых культур, может протекать при реакции почвенной среды, близкой к нейтральной. Поэтому соя положительно отзывается на известкование.

Поделиться:

Дополнительные материалы по теме: