Варіант «без добрив»: урожайність і економіка

Чому добрива — основна стаття для економії?

З початком повномасштабного вторгнення ринок мінеральних добрив просто таки вибухнув! Наприклад, азотна група піднялася в ціні з 1-1,5 до 3 $/кг д.р. азоту (мал. 2).

Нереальний стрибок цін відбувся з цілком зрозумілих причин: відмова від російських і білоруських добрив, подорожчання логістики імпортних добрив, проблеми з виробництвом власного продукту. Навесні 2022 року, мабуть, тільки лінивий не говорив про нереальні 50 тис. грн за тонну комплексного добрива, завезеного з-за кордону. Перевагу мали ті господарства, в котрих були запаси на складах і можливість працювати в полях.

Аграрний сезон 2022 року був непередбачуваним і закінчується досить проблематично: збір урожаю був складним, його доробка і логістика — затратною, а вартість на ринку — невиправдано низькою (мал. 3).

На прикладі кукурудзи: за 100 кг д.р. азоту треба «віддати» 2 т врожаю, а за 100 кг комплексного NPK — ще 1 т. Ці витрати ще потрібно окупити! В таких реаліях ми входимо в 2023 рік: добрива не дешевшають, а продукція суттєво впала в ціні. І тому прогнозую, що кількість господарств, яка максимально мінімізує внесення добрив або відмовиться від них, зросте в геометричній прогресії.

Чи буде врожай без добрив?

Звісно, ми говоримо про оптимально високі рівні врожаю. В першу чергу зверніть увагу на результати аналізу ґрунту. Якщо свіжих даних немає, то використайте хоча б старі. Часто в господарствах на поличках вони припадають пилом. Саме час їх використати. Якщо немає результатів аналізу ґрунту, то є необхідність провести агрохімічне обстеження власних площ. Від цього безпосередньо залежить ефективність роботи господарства в умовах економії ресурсів.

Пояснюю на прикладі одного з графіків, взятого на сайті колег із США (мал. 4: Adapted from Havlin et al., 1999). Якщо рівень забезпечення рухомими формами елемента живлення високий або дуже високий, то ймовірність зростання врожаю від внесення добрив, що містить цей елемент, не перевищує 30%. І чим нижче опускаємося по шкалі, тим більшим стає цей відсоток. Тобто за дуже низького вмісту, наприклад, рухомих сполук калію внесення калійних добрив на 90-100% дасть позитивний результат. Чи буде цей захід економічно доцільним? Залежить від ряду факторів, зокрема від ціни на добриво і продукцію та технології, але відмова від внесення однозначно понизить рівень урожайності та погіршить ситуацію в перспективі.

*Добрива, які використовуються за дуже високих рівнів забезпечення ґрунту, призначені для внесення при посіві культур високого виносу.

**Добрива, які використовуються за високих рівнів забезпечення ґрунту, призначені для внесення при посіві, підтримки вмісту в ґрунті або для зниження ймовірності очікуваного дефіциту, викликаного навколишнім середовищем (наприклад, обмеженої вологості ґрунту).

На основі власної статистики Agrilab, спробуємо оцінити можливості економії або доцільності внесення фосфорних і калійних добрив по областях України. На мал. 5 зображено карту % зразків із рівнем забезпечення рухомими сполуками фосфору від дуже низького до середнього. Це саме ті рівні, на яких можна отримати прибавку врожаю за рахунок внесення добрив (мал. 4). Наприклад, у Кіровоградській обл. кожен 9-й із 10-ти відібраних зразків матиме дуже низький, низький або середній вміст, а в Київській — кожен 4-й. Якщо узагальнити отриману картину, то ефект від фосфорних добрив буде на переважній площі земельного банку України. Питання тільки в нормах і виборі правильного способу і строку їх внесення.

*Зафарбовано області з вибіркою понад 2000 зразків. Виключення — Чернівецька, Закарпатська обл. та АР Крим.

По калію карта вийшла з більш разючим перепадом (мал. 6). Так, у південній і східній частинах кількість зразків із дуже низьким, низьким або середнім вмістом практично наближається до 0, натомість у Чернігівській обл. — такий кожен 8-й із 10-ти зразків. Цю особливість варто врахувати при плануванні системи удобрення культур, особливо калієлюбних. Так, на півдні соняшник уже забезпечений калієм на ту врожайність, яку можна отримати в богарних умовах, а на півночі вирощування без калійних добрив — це втрата врожаю, погіршення показників якості насіння, порушення балансу цього елемента в ґрунті.

*Зафарбовано області з вибіркою понад 2000 зразків. Виключення — Чернівецька, Закарпатська обл. та АР Крим.

Звісно, статистику на мал. 5 і 6 не можна вважати абсолютно достовірною, адже клієнти Agrilab — це переважно ті аграрії, що працюють на перспективу, вносячи добрива і використовуючи елементи точного землеробства. Але такі карти (мал. 5, 6) дають загальне розуміння строкатості ґрунтового покриву, і це краще, аніж орієнтуватися на середньозважений показник на область.

Отже, якщо ґрунт є родючим (вміст органічної речовини і рухомих сполук елементів живлення вище середнього, а в заходах меліорації потреба відсутня), то повна або часткова відмова від добрив може суттєво і не позначитися на рівні врожаю у короткостроковій перспективі. Аналогічно з господарствами, які були на високому технологічному рівні і реалізовували систему удобрення на основі результатів аналізу ґрунту. В цьому випадку можлива післядія мінеральних/органічних добрив, що також дозволить ще декілька років отримувати відносно високі рівні врожаю.

У разі повної відмови господарства від добрив на ґрунтах із рівнем забезпечення елементів живлення нижче середнього, а до цього часу застосовувало лише азотні і стартові (повертаємося до мал. 1), планову врожайність можна сміливо знижувати на 30% порівняно із фактом минулих років. І залишається лише сподіватися на сприятливі погодні умови.

Питання азотного живлення — окрема історія

Вміст рухомих форм цього елемента живлення може суттєво змінюватися протягом вегетації і безпосередньо залежить від забезпечення ґрунту органічною речовиною і супутніх агрохімічних, фізико-хімічних і фізичних характеристик. Аграрії розуміють значення азоту, що видно знову ж таки на мал. 1. Дійсно, азотні добрива — це можлива значна прибавка врожайності, особливо на культурах зернової групи (пшениця, жито, кукурудза та ін.).

В одному із досліджень в США проаналізували врожайність кукурудзи в 37 господарствах 7-ми штатів у 2005-2006 рр. (мал. 7). Технології вирощування розроблялися відповідно до місцевих рекомендацій для отримання високих урожаїв, використовувалися різні сівозміни і способи обробітку. Побудована крива відгуку підтверджує необхідність і економічну доцільність застосування азоту. Без азоту отримано в середньому 112 бушель/акр (7 т/га), а за внесення 145 кг/га азоту — 173 бушель/акр (11 т/га). Більша норма не давала приросту врожайності й, відповідно, прибутку.

Крива відповіді була використана для створення кривої MRTN з використанням вартості зерна 3,30 $/бушель і добрива – 0,35 фунта/N. Пунктирна лінія в точках перегину вказує на норму N, що відповідає максимальній біологічній врожайності, а норма азоту дає максимальну окупність добрива. Джерело: F.E.Below et al., 2007.

Про якість та інші наслідки…

А тепер не про врожайність. Якщо є дефіцит елементів живлення за результатами аналізу ґрунту, відмова від внесення добрив — це вже в перший рік:

• погіршення якості продукції. Наприклад, без азоту — нижчий вміст білка в зерні пшениці, а без фосфору і калію — менший вміст олії у насінні соняшнику;
• зниження стійкості до хвороб, шкідників, факторів навколишнього середовища (умови перезимівлі, посуха, весняні заморозки та ін.). На це першочергово впливає дефіцит фосфору та калію, а також інших мезо- та мікроелементів;
• зменшення кількості рослинних решток і погіршення їх якісного складу. А це означитиме менше накопичення органічної речовини і елементів живлення в ґрунті, що позначиться на наступних культурах у сівозміні;
• погіршення умов діяльності мікроорганізмів як для ґрунтових, так і в складі мікробіологічних біопрепаратів. Так, вільноживучий азотфіксатор Azotobacter і симбіотичний — Rhizobia потребують меліоративних заходів на кислих або лужних ґрунтах, а інокулянт для сої Bradyrhizobium japonicum — крім оптимального рівня рН, потребує достатнього забезпечення фосфором і калієм.

Втрата потенціалу ґрунту та врожайності

Знову ж звернемося до досліджень американських колег, які вирощували кукурудзу без внесення фосфорних добрив у довгостроковій сівозміні кукурудза-соя. Між 1970-ми і 2002 рр. урожайність кукурудзи зменшувалася в середньому на 1,08% на рік, а вміст рухомого фосфору в ґрунті (метод Bray-1 P) зменшувався на 1,09 мг/кг на рік (мал. 9). Здавалося б, за декілька років нічого критичного не станеться! Проте за 32 роки — зниження врожайності кукурудзи на 35%. А чи впевнені ви, що до цього часу працювали в плюс по балансу елементів живлення в ґрунті?

Наведені дані підкреслюють важливість поповнення виносу поживних речовин для підтримки та оптимізації агрохімічних параметрів ґрунту. В іншому випадку зниження врожайності культур є неминучим.

Чи можливо відновити ґрунт після вирощування без добрив?

International Plant Nutrition Institute зазначено, що відсутність внесення фосфору і калію при чергуванні кукурудзи і сої призводить до щорічного зниження вмісту фосфору (метод Bray P-1) на 6-7 кг/га, а калію (амонійно-ацетатна витяжка) — на 11-17 кг/га. Для повернення на оптимальний рівень фосфору і калію в ґрунті потрібно 4-8 років за умови внесення 7-16 кг/га P₂O₅ і 4-9 кг/га K₂O додатково до тієї кількості, яка компенсуватиме винос культурою.

Наостанок поради на той випадок, якщо в 2023 р. все ж таки прийнято рішення вирощувати без добрив:

1. Рівень планової врожайності культур точно не може перевищувати факт минулих років. Інші ресурси також варто підбирати, виходячи із планового врожаю.
2. Агрохімічний аналіз ґрунту. Результат обстеження підкаже, якими є можливості ґрунту і які культури є сенс вирощувати без добрив і проведення хімічних меліорацій.
3. Точне землеробство. Якщо у вас уже впроваджені елементи, які дозволяють раціонально оптимізувати використання добрив, то їх застосування можуть суттєво вплинути на зменшення кількості та ефективність їх впливу на урожайність і економіку.
4. Позакореневе підживлення не замінить ґрунтове внесення елементів живлення. Декілька кілограмів або літрів «чудо-препаратів» не замінять сотні кілограмів добрив. Якщо й використовувати такі речі, то дійсно ефективні перевірені рішення. Але баланс елементів живлення за такого підходу буде негативним.
5. Шукайте дешевшу альтернативу для мінеральних добрив, адже «кризовими» можуть бути не тільки 2022 і 2023 роки.