В данной статье представлены рекомендации о том, как обеспечить плодородие почвы путем внесения удобрений и извести для оптимизации прибыльности производства сои. Материал предоставлен аналитической лабораторией АгроТест

Авторы:
Ричард Б.Фергюсон,
Специалист службы внедрения сельскохозяйственных знаний и опыта в области почвоведения;
Чарльз А. Шапиро,
Специалист службы внедрения сельскохозяйственных знаний и опыта в области почвоведения;
Ахим Р. Доберман,
Специалист службы внедрения сельскохозяйственных знаний и опыта в области проблем плодородия почвы;
Чарльз С. Вортман,
Специалист службы внедрения сельскохозяйственных знаний и опыта в области применения питательных веществ

Производство сои в штате Небраска за последние двадцать лет значительно расширилось и по засеянным площадям уступает только кукурузе. Вообще потребность в удобрениях у сои обычно меньше, чем у других сельскохозяйственных культур, например, кукурузы, сорго и пшеницы. Повышение урожайности сои в этом штате наблюдается в большей степени при внесении азота и фосфора. Обычно почвы, в которые вносились удобрения под кукурузу, были достаточно плодородными для производства сои. В восточной и центральной части штата на кислых почвах для повышения урожайности, как правило, требуется известкование. В центральной и западной части штата Небраска часто встречается проблема известкового железистого хлороза. В редких случаях результаты анализов почвы свидетельствуют о потребности в удобрении калием или цинком.

Известь

Поддержание pH почвы между 5,5 и 7,0 способствует усвояемости таких питательных веществ, как азот и фосфор, а также разложению под воздействием бактерий растительных остатков сельскохозяйственных культур. Симбиозное связывание азота в клубеньках корней сои бактериями Bradyrhizobium japonicum оптимальным образом происходит при pH 5,5-7,0, хотя и при pH 5,0 бактерии продолжают действовать. Анализ на необходимость в известковании (pH или кислотный буфер) обычно проводится в ходе отбора проб грунта на почвах, где pH (водного) составляет 6,2 или меньше. Внесение извести, по-видимому, может быть выгодным на почвах, где в поверхностных слоях на глубине от 0 до 20 см pH составляет 5,8 и ниже, и в подпочве на глубине от 60 см и глубже показатель pH равняется 6,0 и меньше. Для почв, где показатель pH на поверхности составляет более 5,5, а в подпочве рН равняется 6 и выше, внесение извести, вероятнее всего, пользы не принесет.

Наряду с анализом почвы на кислотность (pH), обычно на почвах, где рН равняется 6,2 и ниже, проводится тест на потребность в извести (кислотный буфер). На основании этого теста определяется количество извести, которое необходимо внести, чтобы поднять pH в верхних 6-7 дюймах почвы до 6,5.

Рентабельность внесения извести при производстве сои зависит от того, как долго земля может находиться в производстве. Известкование редко окупается в течение года. Для полной окупаемости может потребоваться от 4 до 7 лет. По той причине, что известь относительно нерастворима, pH почвы будет повышаться постепенно в течение первых 6-18 месяцев после внесения.

При неопределенном сроке владения землей, а также при использовании No-till выгодным может оказаться более частое внесение меньших количеств извести. Выгодным вариантом внесения извести под сою может быть выборочное внесение ее только на тех участках, где pH на поверхности почвы меньше 5,8.

Азот

Бактерии, присутствующие в клубеньках на корнях сои, связывают азот из атмосферы. Именно они обычно обеспечивают растение азотом. Соя, которую выращивают на почвах, где в предыдущие годы выращивалась соя с большим количеством узелков, по всей вероятности, не потребует инокуляции. Однако если на этом месте соя раньше не выращивалась или есть какие-либо сомнения в наличии бактерий Rhizobium, по-видимому, потребуется инокуляция.

Соя эффективно использует нитратный азот почвы и азот, минерализованный из органических веществ. Растение сои может получить от 25 до 75% азота из почвы. При этом баланс обеспечивается в результате симбиозной фиксации азота. В некоторых ситуациях азот, полученный посредством связывания, может не удовлетворять в полной мере потребности растения. Прежде чем на корнях сформируются активные узелки, растение получает весь азот из почвы. При некоторых показателях состояния почвы (низком значении рН, малом содержании органического вещества и остаточного азота, большом количестве растительных остатков) обеспечение питания азотом может быть недостаточным. В этих случаях урожайность сои может быть увеличена за счет применения азотного удобрения. Результаты тестов почвы не дают возможности определить необходимость применения азотного удобрения. Азот необходим в случае, если имеет место одно или несколько следующих условий:

• посевы не имеют равномерной по всему полю темно-зеленой окраски (но их окраска не содержит признаков хлороза, когда ткань растения в междужилковом пространстве имеет цвет от светло-зеленого до желтого, а жилки темно-зеленого цвета, что является следствием переувлажненной, засоленной или известковой почвы);
• почва кислая (показатель рН почвы ниже 5,5);
• почва имеет светлый оттенок, низкое содержание органического вещества, эродирована или уплотнена;
• в течение некоторого времени соя на поле не выращивалась или поле не обеспечивалось азотом в достаточной для зерновых культур степени;
• активные узелки (темно-розовые в центре) на корнях отсутствуют или их мало;
• соя не была инокулирована, присутствуют симптомы дефицита азота.

Если наличие описанных выше условий дает основания предположить дефицит азота, следует внести от 90 до 120 кг/га азота. В идеале азотное удобрение лучше опробовать на небольшом участке поля с тем, чтобы убедиться, что таким способом можно решить проблему, и только потом применять по всему полю. Избыточное количество азота на ранних стадиях роста может привести к полеганию культуры и снижению урожайности. Удобрение может применяться как на поздней, так и ранней стадии наполнения стручков с одинаковой эффективностью, при условии, что вскоре после внесения удобрения выпадут осадки или будет обеспечен полив.

Рис. 1. Прогнозируется урожайность сои при различном уровне фосфора в почве без применения фосфорного удобрения, а также возможный рост урожайности с применением фосфорного удобрения.

Потребность сои в азоте и влаге наиболее высока в период наполнения стручков, особенно после стадии роста R-31. Последние исследования в штате Канзас показали, что на полях, которые уже имеют высокую потенциально возможную урожайность (более 4 т/га), внесение дополнительно от 20 до 45 кг/га азота на стадии R-3 может увеличить урожайность на 5-10%. Исследования, проведенные в штате Небраска, свидетельствуют о том, что подобное увеличение характеризуется неустойчивостью и непредсказуемостью. Из десяти испытаний, проведенных между 1997 и 2001 гг., в результате применения азота значительное увеличение урожая было зафиксировано в двух случаях (в одном случае при средней урожайности 4,5 т/га, в другом – при средней урожайности 3,2 т/га). На всех участках, кроме одного, не отреагировавших на внесение удобрения, средняя урожайность составляла менее 4 т/га. Производители, которых заинтересовал подобный опыт, могут продолжить исследования на своих наиболее плодородных орошаемых полях путем повторного внесения удобрения на отдельных полосах, чтобы дать оценку преимуществам применения дополнительного азота. Реакция на внесение азота на стадиях роста от R-3 до R-4 усиливается за счет орошения. Соответственно, реакция на внесение азотных удобрений в конце сезона в засушливых условиях менее вероятна.

¹ Стадия роста R-3 — фаза образования бобов.

Фосфор

Соя может давать максимальную урожайность при относительно низком содержании в почве доступного фосфора (P). Внесение фосфора, скорее всего, не повлияет на увеличение урожая на почвах с концентрацией фосфора выше 12 ppm (тест Bray-1). Рис. 1, основанный на опыте и утверждениях почвоведов университета штата Небраска, демонстрирует приблизительный процент получаемого потенциального урожая, а также возможность увеличения урожая с применением фосфорных удобрений при различных концентрациях фосфора в почве.

В рекомендациях по применению фосфорных удобрений уровень содержания фосфора в подпочве, как правило, не рассматривается. Во многих районах Небраски уровень фосфора в подпочве может быть несколько выше, чем на многих участках Среднего Запада. Этим можно объяснить отсутствие реакции на внесение фосфорных удобрений на некоторых почвах. В табл. 1 представлены рекомендации по применению фосфорных удобрений, основанные на результатах фосфорных тестов Bray-1 и Olsen. Результаты теста Olsen применимы на почвах с уровнем pH 7,3 или выше. Результаты проб почвы на содержание фосфора Mehlich-3 могут быть использованы некоторыми аналитическими лабораториями Небраски. Показатели теста Mehlich-3 интерпретируются эквивалентно содержанию фосфора по результатам теста Bray-1.

² При среднем показателе для всего поля уровня фосфора в 12 мг/кг (по Bray-1) на поле, скорее всего, найдутся участки с показателями выше и ниже 12 мг/кг.

Рассчитанные рекомендуемые нормы следует применять ежегодно в течение четырех лет, после чего почвы вновь тестируются и, в зависимости от результатов, нормы корректируются. Чаще всего сою в Небраске выращивают в севообороте с кукурузой, требующей более высокого содержания фосфора в почве. Как следствие, производители, применяющие принцип ротации сои с кукурузой, стремятся поддерживать более высокий уровень фосфора в почве, чем при выращивании одной только сои. Тем не менее, на тех почвах, где по результатам теста Bray-1 содержание фосфора превышает 12 ppm (мг/кг), вероятность рентабельного увеличения урожая сои за счет применения фосфорного удобрения невысока2. Выборочное внесение фосфора на участках с более низким его содержанием может оказаться рентабельнее. Однако выявить участки с низкими содержанием фосфора в пределах поля сложно.

Фосфорные удобрения могут быть внесены вразброс и заделаны в почву перед посевом. В тех случаях, когда результаты проб свидетельствуют о низком уровне содержания фосфора в почве, ленточное внесение удобрений представляется более эффективным, нежели разбрасывание. Производителю необходимо разместить ленты удобрения на расстоянии 25-40 см друг от друга и на глубине 8-15 см. В широком смысле, больших преимуществ внесение стартового удобрения для сои не принесет. Последние исследования в штате Миннесота подтверждают отсутствие практической выгоды от применения стартового удобрения для сои, даже при No-till выращивании. Производители в Небраске сеют сою позже кукурузы, когда температура почвы выше и, вследствие этого, выше усвояемость питательных веществ. Если стартовое удобрение используется, ленту необходимо размещать на расстоянии как минимум 3 см от семени.

Удобрение нельзя помещать слишком близко к семенам сои во избежание повреждения сеянцев и нанесения урона посевам на стадии прорастания.

Калий

Почвы в штате Небраска при производстве сои редко нуждаются в калийных (K) удобрениях. Уровень калия, как правило, высок как в поверхностном слое, так и в подпочве. Даже, несмотря на то, что соя использует относительно большое количество калия, применение калийных удобрений обычно не приносит экономической выгоды. Таблица 2 содержит рекомендации по применению калийных удобрений, основанные на уровнях содержания калия в почве. Наиболее эффективным методом внесения является разбрасывание и заделывание калия перед посевом. Если калий вносится ленточным способом во время сева, необходимо особо позаботиться о том, чтобы разместить ленту удобрений на расстоянии как минимум 3 см от семян, чтобы предотвратить повреждение сеянцев.

Сера

Потребность сои в удобрении серой (S) весьма невелика. Соя вполне терпимо воспринимает низкий уровень содержания серы в почве и практически не реагирует на внесение серных удобрений на полях штата Небраска. Как и в случае с азотом, большая часть серы, присутствующей в почве, содержится в органическом веществе и минерализуется на протяжении всего периода развития сои.

Железо

Дефицит железа (Fe) или хлороз – это общая проблема в штате Небраска для почв с высоким уровнем рH и для некоторых плохо дренированных почв в долинах рек Платт, Элкхорн и Репабликэн (рис. 2). Известковый хлороз, как правило, вызван не низким уровнем содержания железа, а неспособностью растения его эффективно использовать. Эту проблему тяжело решать экономически, поскольку она проявляется непоследовательно и обостряется в условиях слабой вентиляции почвы, что зачастую связано с ее переувлажнением.

Рис. 2. Железистый хлороз сои, западная Небраска.

Решение проблемы железистого хлороза часто требует целого комплекса мер, включая выбор соответствующих сортов, правильные подбор плотности посева, внесение железосодержащих удобрений вместе с семенами, а также применение листового опрыскивания железом. Меры по борьбе с хлорозом сои и сводятся к следующему:

Выбор сорта. Проконсультируйтесь с агентом по продаже семян в отношении существующих на сегодняшний день сортов сои, выносливых по отношению к хлорозным условиям. Некоторые почвенные условия слишком суровы даже для наиболее выносливых сортов. Если кукуруза или сорго серьезно страдают от хлороза на определенных полях или отдельных участках поля, то маловероятно, что наиболее толерантные сорта сои будут давать хороший урожай.

Плотность посева. Плотность посева влияет на то, насколько хорошо сорта сои, в том числе и выносливые, переносят щелочную почву. Хлороз наиболее тяжело поражает посевы с низкой плотностью стояния растений. Более плотные посевы могут удалять влагу и улучшать аэрацию в корневой зоне. Производителям необходимо проводить сев с плотностью, составляющей 12 жизнеспособных семян на 30 см, независимо от интервала между рядами. При менее хлорозных условиях такая плотность посева для большинства сортов является чрезмерной.

Внесение железосодержащих удобрений вместе с семенами. На тех почвах, где в результате подбора сортов и повышения плотности посева хлорозные условия не преодолеваются, производители могут вносить удобрения на основе хелата железа (Fe-EDDHA) вместе с семенами. Внесение Fe-EDDHA во время посева одновременно с семенами является наиболее эффективным и надежным способом удобрения. Количество удобрения зависит от ожидаемой степени поражения хлорозом, но наиболее часто норма внесения составляет от 1 до 4,5 кг продукта на 1 га. Fe-EDDHA – сухой порошок, который легко смешивается с водой. Производитель должен развести порошок в 200-230 л воды на 1 га и внести его непосредственно с семенами без добавления других удобрений.

Обработка листьев. Влияние на урожайность сои листовой подкормки железом отличается противоречивостью. Одна из проблем листовой подкормки заключается в том, что удобрение должно наноситься на листья, которые в начале сезона имеют еще недостаточно большую листовую поверхность, и, кроме того, могут быть поражены хлорозом. Зачастую степень поражения хлорозом бывает настолько значительной, что листовая подкормка железом оказывается неэффективной. Высокая температура воздуха и ветер также снижают уровень эффективности листового удобрения. По указанным причинам, протравливание семян более эффективно, чем внекорневая подкормка. Для того чтобы полностью устранить симптомы хлороза методом листовой подкормки, может понадобиться две или три обработки листьев однопроцентным раствором сульфата железа (FeSO4). 1 кг сульфата железа или 1,8 кг гептагидрата сульфата железа (FeSO4*7H2O), разбавленные в 95 л воды, образуют однопроцентный раствор. Применение раствора с содержанием удобрения выше одного процента может привести к ожогу листвы.

Хелаты железа также могут быть использованы для листового внесения. Добавление специального увлажнителя или чашки мягкого бытового моющего средства на 100 галлонов раствора могут улучшить качество покрытия листовой поверхности растения. Добавление пяти фунтов удобрения на основе мочевины на 100 галлонов раствора для распыления также может способствовать повышению эффективности листового внесения удобрения.

Чем тяжелее степень поражения хлорозом, тем сложнее исправить ситуацию. Используя внекорневую подкормку, начинайте внесение как можно скорее после обнаружения симптомов и повторяйте через каждые 7-10 дней до тех пор, пока не появится новый прирост нормального цвета.

«Точечное» или выборочное внесение удобрений. С учетом дороговизны обработки железом как в виде протравки зерна, так и в виде листового распыления, а также отсутствием приносимой пользы от такого способа на участках поля, не пораженных хлорозом, производители могут столкнуться с необходимостью «точечного» внесения этих удобрений. Аэрофотосъемка поля с симптомами хлороза может служить хорошим индикатором тех участков, на которых возможно проявление хлороза в будущем. Производители могут использовать карты зон, созданные на основе аэрофотосъемки, для контроля над внесением удобрений как в автоматическом режиме при помощи глобальной системы навигации и определения положения (GPS), так и вручную с использованием встроенного в кабине оператора двухпозиционного выключателя.

Цинк

Нехватка цинка (Zn) в сое, хоть и редко, но встречается. Внесение цинка может дать положительные результаты на почвах с низким его содержанием, особенно на участках, которые выравнивались с целью проведения орошения или разрушились в результате эрозии и имеют низкое содержание органического вещества. Если пре-   дыдущая зерновая культура не испытывала дефицита в цинке, маловероятно, что соя проявит признаки его дефицита. Таблица 3 содержит рекомендации в отношении норм удобрения цинком сои в штате Небраска.

Другие питательные микроэлементы

Дефицит бора, хлора, меди, марганца и молибдена у сои, выращиваемой в штате Небраска, не наблюдается. Таким образом, не стоит ожидать увеличения урожая в результате внесения указанных питательных микроэлементов.

Внесение органических удобрений под сою

Внесение органических удобрений перед посевом сои может увеличить потенциально возможный урожай. Тесты, проведенные на фермах в восточной части штата Небраска, часто демонстрируют повышение урожайности приблизительно на 186 кг/га в первый год после внесения. Так или иначе, нормы внесения органических удобрений следует рассчитывать таким образом, чтобы общее количество усвояемого азота в органическом удобрении в течение периода роста сои не превысило объем, который прогнозируемый урожай сои может усвоить. В этих расчетах необходимо учитывать количество остаточных нитратов почвы и предположительное количество нитратов, получаемых с водой в результате орошения. В силу того, что узелки сои могут не прекратить полностью свою деятельность в унавоженной почве, лучше всего вносить навоз в таком количестве, чтобы компенсировать менее половины того азота, который может быть вынесен культурой сои. Это снизит вероятность увеличения уровня содержания нитрата в почве к концу сезона и вероятность того, что нитрат будет вымыт в подпочву из корневой зоны. Кроме того, результаты исследований в других штатах показали возможность распространения белой гнили в тех случаях, когда органические удобрения вносятся под сою, посеянную узкорядным способом.

Вынос питательных элементов

Таблица 4 иллюстрирует вынос питательных элементов стандартным урожаем сои в штате Небраска (урожайность – 3 т/га). Большую часть или даже весь необходимый азот соя при такой урожайности получает из почвы (в виде остаточного азота, а также в виде азота, извлеченного из минерализованных органических веществ) и в процессе симбиозного связывания из атмосферы, в минимальной степени нуждаясь (а то и вообще не испытывая потребности) в дополнительном азотном удобрении.

(Опубликовано в №5, 2007 г.)

Источник http://www.zerno-ua.com