Рациональное удобрение кукурузы

Несмотря на постоянный прогресс в селекции, средняя урожайность зерна кукурузы в производстве по-прежнему значительно отличается от потенциальной урожайности в местных почвенно-климатических условиях. В сухие годы этот потенциал несколько ниже, но не настолько, чтобы затраты на возделывание превышали прибыль от продажи урожая, что, к сожалению, болезненно ощутили многие производители кукурузы в Европе в 2017 году.

Основная задача возделывания кукурузы — реализация потенциала урожайности, в том числе благодаря защите растений от неблагоприятных погодных условий. Это требует от агронома знания принципов выбора подходящего участка и составления рациональной стратегии удобрения. Насколько кукуруза не требовательна к предшественнику, настолько ей нужна почва с оптимальным водно-воздушным режимом и обеспеченностью питательными веществами. Почвы по гранулометрическому составу не обязательно должны быть тяжелыми или средними, поскольку результаты исследований показывают, что при хорошей   влагообеспеченности можно получать высокие урожаи зерна кукурузы даже на легких почвах. Однако в районах, где отмечаются периодические засухи, стоит очень придирчиво отнестись к выбору участка для возделывания кукурузы, а то и вовсе отказаться от этого – результат будет слишком ненадежным.

Стратегия рационального внесения удобрений предполагает  покрытие потребности кукурузы в необходимых элементах питания на протяжении всего вегетационного периода. Оптимизация применения удобрений, в первую очередь, направлена на контроль продуктивного действия азота. С одной стороны, это связано с выбором достаточно высокой дозы азотных удобрений, а с другой – с повышением эффективности используемого азота. Эти приемы основаны на оптимизации рН почвы и обеспеченности доступными формами фосфора и калия, а также на балансе азота с второстепенными компонентами (Mg, S) и микроэлементами (Zn, B).

Как правило, доза минерального удобрения зависит от потребности культуры в азоте и запасов минерального азота в почве. Доза азота может быть рассчитана по следующему алгоритму:

N_n = (P ⋅ P_j) – 1,5 x N_{min (0-90 см)}

N_n — доза азотного удобрения, кг N/га,
P — прогнозируемый урожай зерна, т/га,
P_j — вынос азота, кг N / 1 т зерна + соответствующая масса соломы,
N_min — содержание минерального азота в слое почве до 90 см.

Пример:
P = 8 т/га зерна,
P_j = 25 кг N
N_min = 60 кг N/га

N_n = (8 ⋅ 25) - 1,5 x 60 = 200 - 90 = 110 кг N/га

Если вы пользуетесь в расчетах приведенным выше алгоритмом, учитывайте широкий диапазон выноса азота, который в зависимости от конкретных условий составляет 20–33 кг N на 1 т зерна + соответствующая масса соломы. На практике более низкие дозы азота выбираются на плодородных почвах, которые гарантируют хорошее обеспечение кукурузы азотом и другими питательными веществами.
 

Рациональная стратегия питания кукурузы азотом, помимо определения дозы, требует правильного выбора марки удобрения и оптимального срока его внесения. Расчетную дозу азота под кукурузу рекомендуется вносить дробно, то есть 50–70% применять в основное внесение до посева (чем легче почва, тем ниже доза), остальное — в подкормку не позднее фазы 4–6 листьев. Важно не опоздать со сроками подкормки, так как интенсивное усвоение питательных веществ кукурузой начинается с фазы 6–8 листьев и продолжается до конца цветения. Поэтому целесообразно, чтобы с этой фазы развития в почве уже было достаточно доступных питательных веществ, в том числе азота.

При выборе формы азотного удобрения в первую очередь следует учитывать кислотность почвы (при низком рН следует избегать удобрений, подкисляющих почву, например — сульфата аммония), а также обеспеченность почвы другими основными элементами питания. Например, на бедных фосфором и калием почвах часть азота можно внести до посева в составе комплексных удобрений.

Кукурузу рекомендуется возделывать на участках, имеющих реакцию среды почвы в диапазоне рН 5,5–7,0, поскольку только при таком рН создаются оптимальные условия для роста и хорошего усвоения минеральных веществ. Оптимальная реакция почвенной среды позволяет растениям формировать развитую корневую систему, которая способна поглощать питательные вещества и воду из более глубоких слоев почвенного профиля, что повышает устойчивость посевов к засухе. В кислой среде даже высокие дозы удобрений не обеспечат потребности кукурузы в питании, потому что растение не сможет эффективно усваивать элементы из почвы. Кроме того, в кислых почвах очень слабо развиваются почвенные микроорганизмы, ответственные за минерализацию органического вещества (навоза, соломы, растительных остатков и т. д.). Поэтому в таких условиях сидераты и органическое удобрение также не эффективны.

Кукуруза — требовательная к уровню питанию культура, особенно к калию, которого она потребляет больше остальных элементов питания. Фосфор очень важен на ранних фазах роста, когда он стимулирует развитие корневой системы (хорошее питание фосфором обеспечивает быстрое начальное развитие растений), а также в фазу цветения. Калий, в свою очередь, важен в период быстрого роста до фазы цветения включительно. Роль этого элемента заключается в контроле водного и азотного режимов. При достатке калия растения более эффективно используют воду (повышается устойчивость к засухе), лучше усваивают и трансформируют  азот в урожай. Сбалансированное питание кукурузы фосфором и калием обеспечивает хорошую завязываемость и озерненность початков, а также достаточно длительный период налива зерна, что повышает качество урожая. Поэтому рациональная стратеги питания кукурузы должна быть направлена на поддержание в почве высокого уровня биодоступных форм P и K,так как именно недостаточная обеспеченность почвы фосфором и калием является причиной их дефицита в растениях.

•  замедленное развитие листового аппарата;
• в условиях очень сильного дефицита более старые листья приобретают пурпурно-красноватый и фиолетовый оттенок (рис. 1);
• торможение роста и карликовость растений;
• стрельчатая форма листа — выпрямление листьев;  
• слабое завязывание зерновок (рис. 2).

• увядание растений в период интенсивной жары, более ранняя потеря (скручивание листьев) и более позднее восстановление тургора в течение суток (рис. 3);
• краевой хлороз на старых листьях;
• задержка роста растений — явление, обычно наблюдаемое в сухие годы;
• при одновременном избытке азота и дефиците калия по
  вышается восприимчивость растений к полеганию, болезням и вредителям;
• слабая озерненность верхней части початка. 

Желательно, чтобы почва до посева кукурузы была обеспечена фосфором и калием от среднего до высокого уровня.

• возделывание культуры на малоплодородных почвах с низким содержанием калия и в результате восприимчивых к летним засухам;
• слишком высокая кислотность почвы (рН ниже 5,5), что требует проведения известкования почвы под предшествующую кукурузе культуру;
•  слишком высокий уровень рН почвы (выше 7,2). В этом случае рекомендуется увеличить дозы фосфора или применять удобрения локально, чтобы повысить доступность элемента из почвы;
• наличие уплотненных слоев в профиле почвы. В этой ситуации целесообразно разрушение плужной подошвы и рыхление почвы.

При разработке системы удобрения кукурузы фосфором и калием нужно учитывать все культуры севооборота. Основой эффективного питания этими элементами является учет распределения  растительных остатков (соломы). В связи с тем, что с урожаем зерна выносится большинство усвоенного растениями фосфора и только небольшая часть калия, то оставленная на поле солома после разложения во многом восполнит потребность в калии культур, возделываемых в следующем звене севооборота. В свою очередь, удаление соломы с поля автоматически повышает потребность в калийном удобрении (табл.).

* средняя обеспеченность почвы доступным фосфором и калием;
** потребление элементов из соломы культурами севооборота: фосфор — 50%, калий – 90%.

В ситуации, когда солому убирают с поля, целесообразно использовать PK-удобрения под каждую следующую культуру севооборота (в зависимости от потребности). При исключительно низкой обеспеченности почвы элементами питания следует  увеличить дозы удобрений под предшествующую культуру, требующую (как кукуруза) более высокого плодородия почвы.

Кукуруза относится к группе культур, которые реагируют на уровень плодородия почвы больше, чем на текущие подкормки Р и К. А в ситуации, когда солома остается на поле, вносить фосфорные удобрения следует под каждую культуру севооборота, в то время как калийное удобрение — только под культуру, которая этого требует, т.е. под кукурузу и рапс (это касается,по крайней мере, средней обеспеченности почвы доступным калием).

Выбор PK-удобрений зависит от срока и технологии их внесения. Можно использовать как одно-, так и многокомпонентные удобрения. Однако следует иметь в виду, что кукуруза — теплолюбивая культура и очень чувствительна к низким температурам, что проявляется снижением усвоения питательных веществ, главным образом, фосфора. Поэтому желательно, чтобы запас подвижного фосфора был настолько большим, чтобы обеспечить его высокую доступность для растений в начальной фазе развития и повысить его мобилизацию в дальнейшем.

Кроме того, концентрацию фосфора в почвенном растворе можно увеличить, внося удобрение локально при посеве. Особенно хорошие результаты дают локальные подкормки кукурузы  многокомпонентными удобрениями, которые, помимо фосфора, содержат азот в виде аммония (N-NH4), тем самым повышая растворимость фосфора из удобрений. Исследования показывают, что локальное внесение повышает эффективность фосфорного удобрения до 30%.

Эффективное удобрение азотом, т. е. его усвоение из почвы и трансформация в урожай зерна, возможно только при достаточной обеспеченности кукурузы магнием и серой. Магний, помимо прочего, принимает участие в таком фундаментальном процессе, как фотосинтез, а также отвечает за транспорт ассимилянтов и их дальнейшее преобразование (например, участвует в транспорте крахмала из листьев в зерновку). О значении серы свидетельствует хотя бы тот факт, что дефицит 1 кг этого элемента не позволяет растению использовать около 10 кг азота. Рациональное удобрение магнием призвано повысить плодородие почвы до среднего уровня, а внесение серы покрывает некоторую часть потребности в питательных веществах, которые составляют примерно 4–6 кг на тонну зерна + соответствующая масса соломы.

Самым важным незаменимым микроэлементом при возделывании кукурузы является цинк. На практике кукурузе достаточно подкормки цинком, так как остальные микроэлементы она возьмет в нужном количестве из почвы. Тем более, как уже упоминалось, кукуруза требует высокой обеспеченности фосфором, который существенно снижает доступность цинка из почвы. 

Цинк можно применять на кукурузе по-разному: вносить в почву в составе многокомпонентных твердых удобрений, опрыскивать почву или растения раствором цинка. При посеве и до фазы 3–4 листьев цинк применяют в форме окиси или сульфата, а на более поздних стадиях развития (8–10 листьев кукурузы) требуется цинковое удобрение в хелатной форме.

Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство» (2018 г., № 3).