Ефективність добрив визначається складним комплексом умов: родючістю грунту, біологічними особливостями сільськогосподарських культур, їх сортів і гібридів, агротехнікою, засобами, термінами, кількістю та якістю внесених добрив, кліматичними та погодними умовами.

З агрометеорологічного боку умови погоди впливають як на кількість доступних речовин у грунті, так і на дію добрив на рослини. До агрометеорологічних факторів, які визначають ефективність добрив, відносять рівень світлового живлення рослин, температуру та вологість повітря і грунту.

Ефективність добрив залежить від метеорологічних умов вегетаційного періоду. Дослідженнями В.Ф. Сайко [7] встановлено, що закономірность дії основних видів добрив залежить від агрометеорологічних умов року – сприятливий, перезволожений, холодний та ін.

Основа майбутнього урожаю закладається з осені, оскільки кількість зерен у колосі озимої пшениці прямо залежить від температурних умов осіннього періоду. Чим більше восени днів з температурою повітря

10 - 15 °С, тим більше буде утворено зерен в колосі, особливо при оптимальному фосфорно – калійному живленні. За даними М.С. Кулика первинна коренева система озимих культур до настання зими досягає 70 – 100 см і більше, вторинне коріння проникає на глибину 30 – 60 см, що забезпечує навесні повне використання грунтової вологи і поживних речовин.

Індикатором грунтової родючості є урожай зерна без застосування добрив, в Степу він досягає 41,1 ц/га у роки з нормальним зволоженням, 21,6 ц/га – у посушливі роки та 24,0 ц/га - в перезволожені і холодні. Досліди В.Ф. Сайко показали приріст урожаю озимої пшениці за різних норм добрив у сприятливі, посушливі та перезволожені і холодні роки ( табл.1.17).

У середньому в екстремальні роки урожаї без застосування добрив були на 15 – 16 ц8га вищі, ніж у сприятливі.

Внесення підстилкового гною в середньому 3- 40 т/га забезпечує приріст урожаю в сприятливі роки в Степу 4,3 ц/га, в посушливі – 1,1 – 1,2 ц/га, у перезволожені і холодні – 0,5 – 2,0 ц/га. Дослідами В.Ф. Сайко встановлено, що внесення підстилкового гною більш ефективне під попоредник озимої пшениці, ніж безпосередньо під озиму пшеницю.

Таблиця 1. 17 – Вплив погодних умов і добрив на формування урожаю зерна озимої пшениці в Степу України

Наочним прикладом ефективності добрив є графічне зображення приросту зерна озимої пшениці при різних умовах . При прямій дії мінеральних добрив і післядії гною формуються високі прирости урожаю при будь-яких умовах.

Згідно з Ф.М.Куперман продуктивність рослин є функцією відповідності рівнів світлового та мінерального живлення [7]. Чим більше рівень світлового живлення, тим більше при нормальному забезпеченні вологою синтезується вуглеводів у рослинах та тим більше азоту вони спроможні вживати. Світло впливає на азотне живлення не тільки через фотосинтетичні процеси, але й через транспірацію. В свою чергу транспірація, яка істотно впливає на транспортування рухомих мінеральних речовин, крім сонячної радіації, визначається вологістю та температурою повітря. При підвищенні вологості повітря рослини менш чутливі до зростання концентрації поживного розчину.

Температурний режим визначає накопичення рухомих речовин у грунті. Температура впливає на швидкість руху води та сольових розчинів, тобто на темпи надходження поживних речовин в рослини з грунту. За невисоких температур (8-10⁰С) зменшується надходження азоту в коріння та пересування його в надземні органи, послабшується редукція поглинених нітратів та використання азоту на утворення органічних сполучень. За більш низьких температур (5-6 ⁰С та нижче) поглинання корінням азоту та фосфору різко знижується [7,9]. Оптимальна температура для надходження азоту та фосфору в рослини знаходиться в межах 23-25⁰С.

Зростання дефіциту насичення повітря на 1 мбар у травні спричиняєє зниження ефективності добрив у середньому на 0,4 ц/га.

Рівень забезпечення вологою грунту впливає на доступ поживних речовин у грунті , на використання їх рослинами. За значного дефіциту води у грунті добрива не дають позитивного ефекту і можуть негативно впливати на формування врожаю.

В кліматичному аспекті зменшення кількості опадів за рік від північних районів Європейської території СНД до південних на 100 мм викликає зменшення ефективності помірних доз добрив в середньому на 1,1 ц/га зерна, а для озимих культур в цілому на 1,0 ц/га. Зниження запасів продуктивної грунтової вологи за період вегетації зернових культур на 10 мм впливає на зменшення ефективності добрив в середньому на 0,1 - 0,3 ц/га [7,9].

Принципова схема зв’язку ефективності добрив з вологістю грунту та його середньою об’ємною вагою представлена на рис.1.1.Надмірне зволоження порушує волого-повітряний режим грунту й тому знижує процес нітрифікації, зменшує надходження в рослини азоту та внесених добрив, сприяє накопиченню токсичних речовин.

Параметри структури та щільності грунту досить добре відображають умови життя рослин: комплекс фізико-хімічних властивостей грунту, доступність вологи, газообмін та біологічні процеси. Ефективність добрив відчутно збільшується із зростанням вологості до 90% найменшої вологоємності (НВ) в грунті менш щільного складу (Q =1,2 - 1,3 г/см³) й до 80% найменшої вологоємності на більш щільному грунті. Подальше зростання вологості грунту до 100-130% НВ приводить до незначного зниження ефективності у нещільному мінеральному грунті та різке – у підзолистому грунті.

Зв’язок ефективності добрив для зернових культур з вологозапасами має параболічний характер (рис.1.1.).

Найбільша ефективність добрив відзначається при вологозапасах грунту в середньому 80-90% НВ. Нижчий чи вищий рівень зволоження зменшує ефективність добрив.

Рис. 1.1 - Схематична модель зв’язку ефективності добрив

(ΝРК= 120 – 180кг/га) з волого запасами грунту в період вегетації

зернових культур (у % НВ) та середньою вологою шару 0-100 см.

Внесення різних доз азотних добрив впливає не тільки на збільшення абсолютної маси, але й на вміст білка у зерні. Вплив азотних добрив на врожай та білковість пшениці у різні за вологістю роки наводиться на рис. 1.2. Вміст білка в зерні із зростанням дози азотних добрив зростає в усі роки. Найбільший вміст білка зерні спостерігається в сухі роки.

Рис. 1.2- Залежність ефективності ΝРК (ΔУ ц/га) від запасів метрового шару грунту (у % НВ) за період вегетації зернових культур.

Добрива підвищують стійкість озимих культур до несприятливих умов зимівлі. Рослини розвивають більш міцну кореневу систему, більше накопичують сухих речовин, цукру та інших органічних сполучень, які ослабляють дію несприятливих метеорологічних умов зимового періоду. 

Рис. 1.3.- Вплив азотних добрив на врожай озимої пшениці (а) та вміст білку (б) у вологий (1) та посушливий рік (2)

Тест до лекції 4 ч. 1.4.1.