CC BY
4УДК 631.416.2
статья поступила 08.11.2023
К.Ю. Лиханов, студент, ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», г. Тюмень;
Н.В. Абрамов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», г. Тюмень
ЖИДКИЙ ФОСФОР ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ
Проанализирован инновационный подход к оптимизации минерального питания агроценозов. В подготовке материала к публикации использованы результаты исследований ученых России, кафедры почвоведения и агрохимии ГАУ Северного Зауралья. Фосфор играет решающую роль в развитии корневой системы и репродуктивных органов культурных растений. Установлено, что оптимальный уровень содержания P2O5 в пахотном слое (0-30 см) - 120-150 мг/кг почвы. В последние годы товаропроизводители аграрного сектора, к сожалению, мало уделяли внимания фосфорному питанию в агроценозах. Результатом такого отношения стал дисбаланс между азотом и фосфором в почвах. P2O5 все чаще становится ограничивающим фактором в получении хороших урожаев сельскохозяйственных культур. Технология внесения традиционных видов фосфорных удобрений (суперфосфата, преципитата, фосфоритной муки и др.) достаточно хорошо отработана. Переход на цифровые технологии возделывания сельскохозяйственных культур требует новых подходов для соблюдения нормы туков, вносимых по элементарным участкам. Учеными ГАУ Северного Зауралья отрабатывается технология применения фосфора в жидком виде.
Ключевые слова: жидкий фосфор, оптимизация минерального питания, точное земледелие, продуктивность агроценозов, элементы питания, макроэлементы, ГИС-технологии.
K.Yu. Likhanov, N.V. Abramov,
Northern Trans-Ural State Agricultural University
LIQUID PHOSPHORUS FOR OPTIMIZING MINERAL NUTRITION OF CULTIVATED PLANTS
An innovative approach to optimizing the mineral nutrition of agrocenoses is analyzed. In preparing the material for publication, the results of research by Russian scientists, the Department of Soil Science and Agrochemistry of the State Agrarian University of the Northern TransUrals were used. Phosphorus plays a decisive role in the development of the root system and reproductive organs of cultivated plants; it has been established that the optimal level of P2O5 content in the arable layer (0-30 cm) is 120 - 150 mg/kg of soil. In recent years, agricultural producers have unfortunately paid little attention to phosphorus nutrition in agrocenoses. As a result of this relationship, an imbalance between nitrogen and phosphorus in soils appeared. P2O5 is increasingly becoming a limiting factor in obtaining good crop yields. The technology for applying traditional types of phosphate fertilizers (superphosphate, precipitate, phosphate rock, etc.) is quite well developed. The transition to digital technologies for cultivating agricultural crops requires new approaches to comply with the norm of fertilizers applied to elementary plots. Scientists at our university are developing the technology of using phosphorus in liquid form.
Key words: liquid phosphorus, optimization of mineral nutrition, precision farming, productivity of agrocenoses, nutrients, macroelements, GIS technologies.
Актуальность. Фосфор играет решающую роль в развитии растений и повышении урожайности культур. Он обеспечивает хорошее функционирование метаболических процессов, участвует в синтезе белка и ферментов, а также способствует активности других макро- и микроэлементов. Практическим исполнением цифровых технологий является точное земледелие. Точное земледелие - это система оптимизации звеньев земледелия и ресурсной базы, основанной на ГИС-технологиях [1]. Оно представляет возможность оптимизировать использование ресурсов, таких как удобрения, вода и энергия, а также повысить качество и урожайность посевов.
Точное земледелие рассматривается как неотъемлемая часть ресурсосберегающего экологического сельского хозяйства, которое подразумевает применение интегрированной системы управления, а не отдельных ее разрозненных элементов, и открывает перед производителями новые возможности, особенно в плане обеспечения условий для получения большего количества экологически безопасных продуктов растениеводства [8]. Оптимизация минерального питания наиболее полно раскрывает потенциал почвенного плодородия для отдельных сельскохозяйственных культур. Особенно это актуально для сельскохозяйственных угодий с низким содержанием элементов питания и органических веществ [3].
Цель работы - аналитический обзор инновационных технологий оптимизации минерального питания в системе точного земледелия для оперативного внедрения в производственные условия молодыми специалистами АПК.
Результаты и обсуждения. Большинство почв земель сельскохозяйственного назначения в России в неполной степени обеспечены фосфором, что не позволяет в полной мере использовать потенциал урожайности сельскохозяйственных культур. Кроме того, при недостаточном внесении фосфора истощается фосфорный фонд почвы, что ведет к ее деградации [4].
Для высокой эффективности твердых минеральных удобрений ключевым фактором является наличие продуктивной влаги. Для растворения вносимых твердых удобрений потребляется значительное количество влаги верхнего слоя почвы, поэтому при дефиците влаги в этом слое использование жидких удобрений более эффективно. Во влажный год эффективность твердых удобрений не уступает жидким [5].
Одной из ключевых составляющих системы точного земледелия является использование жидкого фосфора. Фосфор - один из трех основных элементов питания для растений (вместе с азотом и калием), необходимый для нормального развития корневой системы, цветения и формирования плодов. Жидкий фосфор представляет собой удобрение, которое может быть эффективно использовано в системе точного земледелия. Его применение имеет большое значение для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур. Использование жидкого фосфора более эффективно в сравнении с твердыми удобрениями этого элемента [7].
Во-первых, главным преимуществом использования жидкого фосфора является его высокая доступность для растений. В отличие от гранулированных удобрений жидкие удобрения быстро всасываются почвой, просачиваются во все ее слои, что также способствует повышению влагоудержания и получению питательных веществ для роста растений [6]. Это позволяет быстро компенсировать дефицит фосфора и способствует активному развитию корневой системы растений. Более того, такая форма удобрения легко абсорбируется корнями растений, что обеспечивает высокую эффективность его использования. Это особенно важно при работе на малоплодородных почвах, где недостаток фосфора является одной из основных проблем.
Во-вторых, использование жидкого фосфора позволяет точно дозировать его количество, что является особенно важно при применении системы точного земледелия, где каждая единица удобрения расходуется с максимальной эффективностью. Это означает, что при его использовании можно достичь более равномерного распределения данного
элемента питания по всей зоне корневой системы. Такое равномерное распределение способствует более эффективному поглощению фосфора растениями, что в свою очередь приводит к повышению их урожайности и минимизирует негативное воздействие на окружающую среду.
В-третьих, жидкий фосфор также является удобным для применения элементом питания. Он может быть легко смешан с другими удобрениями и подан в почву при помощи различных методов, таких как опрыскивание, полив или подкормка. Благодаря этому возможно более точное дозирование фосфора и его распределение на участке. Точное дозирование позволяет избежать недостатка или избытка фосфора в почве, которые негативно сказываются на здоровье растений и урожайности.
Кроме того, жидкий фосфор обладает высокой степенью усвоения растениями. Благодаря своей доступной форме и быстрому всасыванию корнями он может быть полностью использован растениями для своего назначения - поддержания нормального развития и функционирования клеток.
Жидкий фосфор также предоставляет возможности для оптимизации процессов точного земледелия. Например, он может быть легко смешан с другими компонентами питательных растворов и точно нанесен на почву или листья растений. Точное земледелие с его использованием позволяет достичь максимальной эффективности использования ресурсов и повысить урожайность посевов. Учеными кафедры почвоведения и агрохимии разработан полный цикл применения жидких удобрений [2]. Предложен и успешно внедрен в производственные условия режим подготовки рабочего раствора, который можно дополнять жидким фосфором. Разработана рамповая система точного внесения жидких удобрений с учетом содержания элементов питания в почве, коэффициента их использования из удобрений и корнеобитаемого слоя. Предварительные результаты научно-производственных опытов показали рост урожайности зерновых на 9-24% при применении жидкого фосфора и экономическую целесообразность данного использования.
Заключение. Таким образом, использование жидкого фосфора в системе точного земледелия играет важную роль в современном сельском хозяйстве. Он обладает рядом преимуществ перед использованием традиционных форм фосфора и предоставляет возможности для оптимизации процессов выращивания растений. Технологическое решение предпосевного внесения жидких удобрений, предложенное учеными кафедры почвоведения и агрохимии, увеличивает урожай сельскохозяйственных культур, подтверждается экономическим эффектом. Системный подход использования жидкого фосфора с учетом конкретных почвенных и погодных условий в точном земледелии носит прогрессивный характер и требует ускоренного трансфера в производственные условия Тюменской области.
Библиографический список
1. Абрамов, Н. В. Земледелие с использованием космических систем / Н. В. Абрамов, С. А. Семизоров, С. В. Шерстобитов. - Текст : непосредственный // Земледелие. -2015. - № 6. - С. 13-18.
2. Абрамов, Н. В. Эффективность припосевного внесения карбамидно-аммиачной смеси в условиях Северного Зауралья / Н. В. Абрамов, С. А. Семизоров, М. В. Гунгер. -Текст : непосредственный // Земледелие. - 2023. - № 4. - С. 18-22.
3. Демина, О. Н. Влияние уровня минерального питания на элементы структуры урожая яровой пшеницы в лесостепной зоне Зауралья / О. Н. Демина, Д. В. Еремина. -Текст : непосредственный // Вестник КрасГАУ. - 2021. - № 3. - С. 34-40.
4. Иванов, А. Л. Комплекс технологических агрохимических и биологических воздействий на фосфатный режим почв и продуктивность земледелия / А. Л. Иванов, В. Г. Сычёв, Л. М. Державин, А. И. Карпухин. - Текст : непосредственный // Плодородие. -2009. - № 1. - С. 4-7.
5. Лабынцев, А. В. Применение жидких и твердых азотно-фосфорных удобрений на озимой пшенице и влияние их на урожайность зерна / А. В. Лабынцев, М. А. Щепетьев. -Текст : непосредственный // Плодородие. - 2012. - № 6 (69). - С. 2-3.
6. Сергеев, К. А. ЖКУ : особенности использования в сельхозпроизводстве / К. А. Сергеев. - Текст : непосредственный // Ресурсосберегающее земледелие. - 2013. - №1. -С. 40-44.
7. Сычёв, В. Г. Эффективность применения жидких удобрений / В. Г. Сычёв, Э. Н. Аканов, Н. И. Аканова. - Текст : непосредственный // Плодородие. - 2020. - № 2 (113). -С. 3-6.
8. Чулков, В. А. Практическое применение данных агрохимического обследования почв на наличие подвижного фосфора в технологиях точного земледелия / В. А. Чулков, Ю. О. Крутиков. - Текст : непосредственный // Вестник биотехнологии. - 2019. - № 1(18). - С. 9.
References
1. Abramov, N. V. Zemledelie s ispol'zovaniem kosmicheskih sistem / N. V. Abramov, S. A. Semizorov, S. V. SHerstobitov. - Tekst : neposredstvennyj // Zemledelie. - 2015. - № 6. -S. 13-18.
2. Abramov, N. V. Effektivnost' priposevnogo vneseniya karbamidno-ammiachnoj smesi v usloviyah Severnogo Zaural'ya / N. V. Abramov, S. A. Semizorov, M. V. Gunger. - Tekst : neposredstvennyj // Zemledelie. - 2023. - № 4. - S. 18-22.
3. Demina, O. N. Vliyanie urovnya mineral'nogo pitaniya na elementy struktury urozhaya yarovoj pshenicy v lesostepnoj zone Zaural'ya / O. N. Demina, D. V. Eremina. - Tekst : neposredstvennyj // Vestnik KrasGAU. - 2021. - № 3. - S. 34-40.
4. Ivanov, A. L. Kompleks tekhnologicheskih agrohimicheskih i biologicheskih vozdejst-vij na fosfatnyj rezhim pochv i produktivnost' zemledeliya / A. L. Ivanov, V. G. Sychyov, L. M. Derzhavin, A. I. Karpuhin. - Tekst : neposredstvennyj // Plodorodie. - 2009. - № 1. - S. 4-7.
5. Labyncev, A. V. Primenenie zhidkih i tverdyh azotno-fosfornyh udobrenij na ozimoj pshenice i vliyanie ih na urozhajnost' zerna / A. V. Labyncev, M. A. SHCHepet'ev. - Tekst : neposredstvennyj // Plodorodie. - 2012. - № 6 (69). - S. 2-3.
6. Sergeev, K. A. ZHKU : osobennosti ispol'zovaniya v sel'hozproizvodstve / K. A. Ser-geev. - Tekst : neposredstvennyj // Resursosberegayushchee zemledelie. - 2013. - №1. - S. 4044.
7. Sychyov, V. G. Effektivnost' primeneniya zhidkih udobrenij / V. G. Sychyov, E. N. Akanov, N. I. Akanova. - Tekst : neposredstvennyj // Plodorodie. - 2020. - № 2 (113). - S. 3-6.
8. CHulkov, V. A. Prakticheskoe primenenie dannyh agrohimicheskogo obsledovaniya pochv na nalichie podvizhnogo fosfora v tekhnologiyah tochnogo zemledeliya / V. A. CHulkov, YU. O. Krutikov. - Tekst : neposredstvennyj // Vestnik biotekhnologii. - 2019. - № 1(18). - S. 9.
Контактная информация:
Лиханов Кирилл Юрьевич. E-mail: [email protected] Абрамов Николай Васильевич. E-mail: [email protected]
