Основне удобрення, як правило, проводять восени. Добрива глибоко загортають плугом. У цей строк до ґрунту звичайно вносять більшу частину добрив. В основному удобренні використовують відносно малорухомі форми добрив, які можуть тривалий час зберігатися в ґрунті (органічні добрива, фосфоритне борошно, калійні добрива та ін.).

Припосівне удобрення вносять безпосередньо під час сівби. Мета його — забезпечити рослини елементами живлення на перших фазах їхнього розвитку. У припосівному удобренні використовують рухомі сполуки поживних елементів. Різні рослини неоднаково реагують на припосівне удобрення. Особливо помітні надбавки врожаю дають дрібнонасінні культури, в яких у насінні міститься малий запас поживних речовин. Має значення і різна здатність молодих рослин засвоювати поживні речовини.

Підживленнями називають післяпосівне внесення добрив. Вони мають забезпечувати рослини поживними речовинами протягом усього вегетаційного періоду з урахуванням їх потреб. Проте в зв'язку з мілким загортанням добрив, що вносяться при підживленні, надбавки врожаю на одиницю добрива нерідко виявляються меншими, ніж при внесенні добрив з осені.

Способи внесення добрив у грунт. Є два способи внесення добрив у грунт: суцільне (врозкид) і місцеве (локальне). При суцільному внесенні добрива рівномірно розподіляють (туковими сівалками, гноєрозкидачами тощо) по поверхні ґрунту, а потім загортають у грунт. Застосовуючи для загортання добрив різні ґрунтообробні машини, можна досягти різної глибини загортання добрив у грунт, різного ступеня перемішування добрив з ним і різного характеру розміщення добрив у ґрунті. Суцільне внесення добрив застосовують, як правило, при основному удобренні, а також при проведенні підживлень культур густого (суцільного, рядкового, вузько-рядкового, перехресного) стояння рослин у посіві: зернових, трав, льону та ін. При місцевому внесенні добрив у грунт їх розміщують в рядках, збоку від рядків, гніздами близько біля рядків тощо. При цьому добрива перемішуються з відносно малим об'ємом ґрунту. Перевагою місцевого внесення є можливість розмістити добриво безпосередньо поблизу кореневої системи рослини, запобігти значному вбиранню його ґрунтом. В результаті ефективність використання добрив буває більшою, ніж при суцільному внесенні. Проте при місцевому внесенні слід уникати створення в ґрунті ділянок з високою концентрацією добрив, оскільки в цьому разі може відбуватися пошкодження кореневих систем, розташованих поблизу.

Місцеве внесення добрив частіше застосовують одночасно з сівбою насіння та при підживленнях культур широкорядного, квадратно-гніздового й інших способів вирощування з достатньо великими міжряддями.

Дози внесення добрив у грунт. Встановлення оптимальної дози добрив є одним з найбільш важливих і в той же час складних питань, оскільки при цьому треба брати до уваги: 1) потребу рослин в елементах живлення, яка залежить від біології рослини та запланованого врожаю; 2) запаси елементів живлення в ґрунті; 3) можливість використання цих запасів рослиною; 4) коефіцієнт використання рослиною елементів живлення з добрив; 5) економічну доцільність використання добрив і ряд інших показників.

Є багато методів визначення оптимальних доз добрив, які можна об'єднати в три групи: а) розрахункові, б) польові і в) комплексні. В основі розрахункового методу лежить можливість встановлення доз добрив на основі обліку і математичної обробки потреби рослин в елементах живлення, кількості елементів, що використовуються рослинами, запланованого урожаю тощо.

В польових методах оптимальну дозу добрив встановлюють на підставі безпосереднього експерименту. Такий метод рекомендований, зокрема, Всесоюзним науково-дослідним інститутом добрив і агрогрунтознавства ім. Д. М. Прянишникова.

У комплексному методі враховують дані як польових дослідів, так і фактори, які дають можливість провести математичний розрахунок доз. Тепер науково-дослідні інститути визначили й рекомендують для внесення під різні культури у різних грунтово-кліматичних зонах нашої країни оптимальні дози внесення добрив. Ці дози наводяться у відповідних довідниках і посібниках з агрохімії. Проте в кожному конкретному випадку ці дози треба уточняти виходячи з конкретних умов: вмісту рухомих елементів живлення в ґрунті, конкретних завдань вирощування рослин та ін. Значну допомогу в цьому дають, зокрема, агрохімічні ґрунтові карти. Ці карти дають також можливість доцільно розподіляти добрива по полях сівозміни. Дози внесення добрив у грунт подано в кілограмах умовної діючої речовини (N, Р₂О₅, К₂О тощо), яку слід внести на гектар. Тому при застосуванні мінеральних добрив у будь-якому випадку виникає потреба розрахувати кількість добрива, яку треба внести на гектар, щоб у грунт було внесено встановлену кількість того чи іншого елемента живлення. Для цього треба знати процентний вміст діючої речовини в добриві, який зазначено для кожної партії її. Потім за пропорцією роблять розрахунки. Наприклад, встановлено, що навесні для підживлення озимих культур слід внести 15 кг/га азоту. Припустимо, що для підживлення взято аміачну селітру з 33 %-м вмістом азоту. Отже, в кожних 100 кг добрива міститься 33 кг азоту; 15 кг азоту міститься в 45,5 кг добрива. Цю кількість його в даному випадку і треба внести на гектар.

Для кожної сівозміни і грунтово-кліматичної зони складають науково обґрунтовану систему застосування добрив.

Створення такої системи дає змогу, з одного боку, виростити високі врожаї, а з другого — досягти найвищої окупності кожної одиниці добрива. В основі системи лежить створення раціонального живлення рослин з урахуванням біологічних особливостей їх і умов вирощування. Оскільки культурні рослини, як правило, вирощують у сівозміні, то й систему застосування добрив будують стосовно до конкретної сівозміни. При цьому враховують такі основні моменти: особливості живлення рослин, а також характер і потрібну якість основного продукту, грунтово-кліматичні особливості, особливості дії добрив на грунт і характер їх взаємодії одного з одним, характер полів сівозміни, відносну ефективність строків і способів внесення добрив у грунт тощо.

Культурні рослини виносять з ґрунту різну кількість елементів живлення і в різному сполученні. Наприклад, з середнім урожаєм зернових з гектара виноситься до 170 — 180 кг азоту, фосфору і калію (в розрахунку на діючу речовину), а з середнім урожаєм картоплі — до 400 кг і більше. При цьому в останньому випадку значно переважає винос калію, а в першому — азоту. Велике значення для правильного розподілу добрив має тривалість періоду живлення рослин і динаміка використання рослинами поживним речовин. Період живлення — це період, протягом якого рослини використовують з ґрунту поживні речовини. Він нерідко коротший за вегетаційний період. Так, у ячменю він становить всього 40 — 45 днів, а в цукрового буряка досягає 150 днів і більше. При цьому ячмінь до фази колосіння використовує уже до 95 % і більше загальної кількості всіх необхідних йому елементів, цукровий буряк же основну кількість необхідних йому поживних речовин (60 — 65 %) використовує тільки в другу половину періоду живлення (серпень, вересень, жовтень). Під зернові добрива треба вносити до сівби і під час сівби, а при удобренні цукрового буряка, картоплі та інших рослин значну частину добрив доцільно вносити в підживленнях. При вирощуванні культур на зелений корм, а також для одержання високо-білкового продукту слід більше вносити азоту, а під цукровий буряк, картоплю — калію і фосфору. Треба мати на увазі, що внесені у різні строки добрива мають різну не лише біологічну, а й економічну ефективність. При цьому, природно, враховують характер ґрунтів, рівень родючості їх, забезпечення вологою і вміст елементів живлення.

Треба чергувати внесення добрив, які підкислюють грунт, з добривами, які підлужують його; добрива, які можуть погіршувати структуру ґрунту (наприклад, калійні), — з добривами, які її поліпшують (наприклад, суперфосфат). Нерідко сумісне внесення різних добрив гальмує або стимулює використання того чи іншого елемента. Наприклад, при внесенні на підзолистих ґрунтах азоту урожайність зернових збільшується в середньому на 18%, калію — 11 %, а при сумісному застосуванні їх збільшення спостерігалося тільки на 5 %, оскільки при цьому виявлялася негативна дія підкислення ґрунту калійними добривами. Внесення ж фосфору повністю знімало цей негативний вплив. Дуже важливо поєднувати різні види добрив: органічні, мінеральні та бактеріальні. Так, в одному з дослідів по вивченню впливу на рослини сумісного внесення органічних і мінеральних добрив було показано, що при внесенні тільки гною (36 т/га) урожай картоплі підвищився з 89 до 172 ц/га; при внесенні азоту, фосфору, калію і кальцію в тій самій кількості, в якій вони містились у 36 і гною, урожай становив 185 ц/га, а коли ту саму кількість цих елементів було внесено в грунт на 50 % У вигляді мінеральних добрив, а на 50 % — у вигляді гною (18 т/га), то урожай досяг 205 ц/га. Велике значення для величини дози добрив і характеру внесення їх мають місце застосування їх у сівозміні і тип сівозміни.

Розділ 4. Екологічний стан грунтів

У нормальних природних умовах усі процеси, які відбуваються в ґрунті, знаходяться в рівновазі. Основним фактором порушення рівноваги стану ґрунту є антропогенний. У результаті розвитку господарської діяльності людини відбувається ерозія, дефляція, заболочування, засолення і забруднення ґрунтів. Людина викликає зміну складу ґрунту і навіть його знищення. У даний час на кожного жителя нашої планети припадає менше одного гектара орної землі. Ці незначні площі продовжують скорочуватись через невмілу господарську діяльність людини.

В Україні за останні 25 років вміст гумусу в ґрунті зменшився з 3,5 до 3,2%, площі кислих ґрунтів збільшилися на 1,8 млн. га (25%), а площі засолених - на 0,6 млн. га (24%). Через неправильну меліорацію майже 50 тис. га орних земель підтоплені.

Великі площі родючих земель у світі гинуть при гірничопромислових роботах, при будівництві підприємств і міст. Знищення лісів і природного трав'яного покриву, багаторазова оранка землі без дотримання правил агротехніки призводить до виникнення ерозії ґрунту — руйнування і зміни родючого шару водою і вітром. Ерозія в наш час стала всесвітнім злом. Підраховано, що тільки за останнє століття в результаті водної та вітрової ерозії на планеті втрачено 2 млрд. га родючих земель активного сільськогосподарського використання.

Найбільше від руйнівної дії ерозії страждають господарсько освоєні гірські райони, райони з різко почленованим рельєфом, сильним і нерівномірним стоком талих або зливових вод.

Водна ерозія викликає площинний змив і розмив ґрунтів. Утворюються яри і промоїни, з господарського використання виключаються великі площі родючих земель.

Вітрова ерозія, або дефляція (розвіювання і видування ґрунту) завдає руйнації в посушливих степових, напівпустельних і пустельних районах з піщаними і супіщаними ґрунтами.

Одним із наслідків промислової діяльності людини є інтенсивне забруднення ґрунтового покриву. У ролі головних забруднювачів ґрунту виступають метали та їх сполуки, радіоактивні елементи, а також добрива і пестициди, які використовуються в сільському господарстві.

В Україні внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС радіонуклідами забруднено понад 4,6 млн. га земель у 74 районах 11 областей, у тому числі 3,1 млн. га орних земель.

До найбільш небезпечних хімічних забруднювачів ґрунтів відноситься ртуть та її сполуки. Ртуть потрапляє в навколишнє середовище з отрутохімікатами, відходами промислових підприємств, які містять металеву ртуть та її сполуки.

Ще більш масовий і небезпечний характер має забруднення ґрунту свинцем. Відомо, що при виплавлянні однієї тонни свинцю в навколишнє середовище з відходами викидається до 25 кг цього металу. Сполуки свинцю використовуються як добавки до бензину, тому автотранспорт є серйозним джерелом свинцевого забруднення ґрунтів. Особливо багато свинцю в ґрунтах уздовж великих автомагістралей.

Поблизу великих центрів чорної та кольорової металургії ґрунти забруднені залізом, міддю, цинком, марганцем, нікелем, алюмінієм та іншими металами. У багатьох місцях їх концентрація в десятки разів перевищує ГДК.

Радіоактивні елементи можуть потрапляти в ґрунт і накопичуватись у ньому в результаті випадання опадів від атомних вибухів або при скиданні в навколишнє середовище рідких та твердих відходів промислових підприємств, АЕС або науково-дослідних закладів, пов'язаних із випромінюванням і використанням атомної енергії. Радіоактивні речовини з ґрунтів потрапляють у рослини, потім в організми тварин та людей, накопичуючись у них.

Значний вплив на хімічний склад ґрунтів завдає сучасне сільське господарство, яке широко використовує добрива й різні хімічні речовини для боротьби зі шкідниками, бур'янами і хворобами рослин. Нині кількість речовин, залучених до біологічного кругообігу в процесі сільськогосподарської діяльності, приблизно дорівнює кількості речовин, залучених у процесі промислового виробництва. При цьому з кожним роком виробництво і застосування добрив та пестицидів у сільському господарстві зростає. Невміле та безконтрольне використання їх призводить до порушення кругообігу речовин у біосфері.