Для получения экологически чистой продукции необходимо широко использовать органические и биологические источники питания растений. Минеральные удобрения дорогие и неблагоприятно влияют на экологические условия окружающей среды. Так, азот удобрений, особенно при высоких нормах внесения, легко мигрирует в нижние слои почвы (на глубину 4 — 6 и даже 10 — 12 м) и через грунтовые воды попадает в водоемы. Ухудшается также качество растениеводческой продукции и кормов вследствие повышения содержания в них нитратов.
В большинстве хозяйств Украины получения высоких урожаев полевых культур обеспечивает органо-минеральная система питания растений, способствуя также повышению качества продукции, плодородия и агрофизических показателей почвы. Переход преимущественно на органическую систему удобрения полевых культур возможен лишь в хозяйствах с высокоразвитым животноводством. Это, прежде всего, животноводческие хозяйства, где есть возможность получать от 12 — 14 до 16 — 18 т навоза на 1 га пашни. Такое количество органических веществ обеспечивает высокий уровень круговорота элементов питания в звене поле — ферма — поле с дополнительным применением других органических источников питания растений. Так, на отдаленных от ферм полях целесообразно использовать солому, измельченные стебли подсолнечника и даже кукурузы для пополнения запасов органического вещества в почве (их припахивают). В США, например, ежегодно припахивают около 550 млн т сухих органических остатков (до 75 % всех отходов растениеводства). Для усиления минерализации органических веществ к ним добавляют мочевину, жидкий навоз, азотные удобрения.
Различные органические вещества преимущественно осенью запахивают. На Полесье и в западных районах Украины, где влаги достаточно и процессы минерализации происходят активно, навоз и компосты можно запахивать также весной. В процессе производства и переработки сельскохозяйственной продукции накапливается большое количество органических отходов, которые вредят окружающей среде. Их компостирования позволяет получать ценные органические удобрения.
Ценным органическим удобрением является также птичий помет, который целесообразно вносить локально — в рядки во время сева. Перспективными являются вермикомпости — органические удобрения, которые изготавливают с помощью дождевых червей.
Большим резервом дешевых ценных органических удобрений является выращивание сидеральных культур, зеленую массу которых припахивают.
В полевых севооборотах Лесостепи, Полесья и западных районов Степи в условиях орошения является возможность ежегодно отводить под послеуборочные сидераты по 1 — 1,5 поля после уборки озимой пшеницы и других озимых зерновых, а также яровых — ячменя, овса.
Ценным источником органических удобрений является торф, но широкое его использование нецелесообразно. Торфяники аккумулируют влагу, которой питаются ручьи, реки, озера. Целесообразно больше использовать прудовый ил и озерный сапропель. В длительное время нечищеных прудах добывают 10-15 тыс. т/га ценного органического удобрения. Даже 5 тыс. т его достаточно для ощутимого улучшения питательного режима и механического состава почвы на площади 15 — 20 га.
Основным источником азота для растений является атмосферный воздух, в 1 км2 которого содержится такое количество азота, которого достаточно для удобрения 1 млн гектаров посевов. Значительное количество азота накапливают в почве клубеньковые и вольноживущие азотфіксуючі бактерии — клостридіум пастеріанум, азотобактер хроококум, а. агіле, а. вине-ланції. Незначительное количество азота поступает в почву с осадками (до 30 кг/га), особенно с ливневыми дождями. Есть предположение, что растения усваивают азот также листьями из воздуха в виде аммиака (И. С. Одежде-лов). Этот аммиак поступает из почвы вместе с углекислым газом.
Клубеньковые бактерии содержатся преимущественно на корешках бобовых, некоторых злаковых и других культур.
Длительные исследования в Уманской сельскохозяйственной академии (А. И. Зинченко, А. И. Липинский, Н. Т. Дзюган) показали, что с растительными остатками (корни и стерня) бобовых многолетних трав за вегетацию в почву поступает 160 — 190 кг/га азота, 40 — фосфора 60, 160 — 180 калия. Почти столько питательных веществ выносится с урожаем. Если учесть и другие источники поступления азота в почву, в частности за счет свободноживущих в почве ассоциативных азотфиксирующих бактерий и с атмосферными осадками, то оказывается, что после выращивания многолетних бобовых трав создается положительный баланс азота в почве (табл. 9).
9. Состав гумуса в пахотном слое почвы после трехлетнего применения органических и органо-минеральных удобрений, % (по данным В. П. Палки, И. А. Тихоновича, И. Д. Филипьева, В. В. Гамаюнової, И. И. Андрусенко)
Твердая
Без
Підсти-
Осадо-
фракция
Твердая
Осадо-
Группа
удобрений
лковий
ный
безпідс-
Ni^nPan
фракция
ный
углерода
(конт-
навоз,
ил +
тилко-
IN 15U-L Уи
№оо +
ил +
роль)
ЗО т/га
№оо
ного
N150P90
N150P90
навоза
Общий
0,426
0,488
0,474
0,522
0,487
0,555
0,666
Гуминовых кислот (гк)
0,225
0,262
0,262
0,270
0,254
0,295
0,373
Фульвоки-слот (Фк)
0,201
0,226
0,2
0,252
0,233
0,260
0,293
Сгк : СФк
1,12
1,16
1,23
1,07
1,09
1,13
1,27
Примечание. Исходное содержание групп углерода: общего — 0,433 %; гуминовых кислот — 0,23; фульвокислот — 0,203; отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот — 1,13.
Усиление симбиоза небобових растений с клубеньковыми бактериями в будущем даст возможность за счет этого источника повысить баланс азота в растениеводстве.
Интенсивное производство органических удобрений в сочетании с биологическими источниками азота и минеральными удобрениями обеспечит надежную основу питания растений. В хозяйствах с високорозвине-ным животноводством, выращивают высокие урожаи при бездефицитном, как правило, балансе питательных веществ в севооборотах.
Кроме макроэлементов (азота, фосфора, калия, кальция и др.) большое значение для питания растений имеют микроэлементы — медь, марганец, бор, цинк и другие. Их или вносят в почву в виде удобрений с микроэлементами (например, молібденізований и боратным суперфосфат и др.), или обпудрюють семена.
Важно также применять удобрения нового типа, которые обогащают почву на грибы, бактерии, водоросли и другие компоненты, делают его биологически активным.