По данным многолетних наблюдений в луговых черноземовидных почвах под посевами сои во второй половине вегетации мало доступных форм фосфора даже на удобренных участках, так как эти почвы имеют низкую водопроницаемость, склонность к длительному переувлажнению во время выпадения осадков, повышенную кислотность (Пащенко Л.П., 2007). Результаты многолетних опытов в регионе свидетельствуют о низкой и нестабильной эффективности минеральных, в особенности фосфорных, удобрений.

По данным научно-исследовательских учреждений области, применение только основного удобрения под сою обеспечивает устойчивый эффект (прибавка урожая 3-4 ц/га) только на бурых лесных, дерново-подзолистых и пойменных луговых почвах. На лугово-черноземовидных почвах, где сосредоточена основная часть посевных площадей сои, внесение только основного удобрения дает незначительную прибавку урожая.

Эффективность минеральных удобрений под сою в длительном опыте (30 лет) невысокая: так, при внесении фосфорных удобрений в разных дозах урожай сои повышался на 1,0-1,6 ц/га (Степкина Р.Н., 2000 и др.). Под посевами сои во второй период вегетации недостаточно подвижных форм фосфора даже на удобренных участках. Обычную подкормку (гранулированными удобрениями) в фазе бобообразования проводить трудно из-за смыкания листьев в рядках (Година Е.Д., 2002).

Рафальский В.И. и др. отмечают, что эффективность основного удобрения на лугово-черноземовидных почвах Дальневосточного региона ниже, чем на других почвах области, поскольку в условиях сильного переувлажнения почвы во второй половине лета, когда корни растений сои частично отмирают, поэтому полезно оптимизировать минеральное питание сои некорневым способом (Соя в южных районах…, 1972).

В условиях Амурской области целесообразно улучшать уровень питания сои фосфором в период формирования репродуктивных органов (Тильба В.А., 2003). В условиях области изучалось действие некорневых подкормок фосфором и микроэлементами на продуктивность сои (Куркаев В.Т., Голов В.И., 1971). Показано, что усвоенные через листья питательные вещества могут передвигаться и распределяться по растению подобно продуктам фотосинтеза (Janic G., 1983).

У некорневых подкормок по сравнению с корневыми имеется ряд преимуществ: небольшое количество удобрений, позволяющее получать значительную прибавку урожая, меньшая ограниченность в сроках применения, возможность совмещения с другими агротехническими приемами (обработка химическими средствами защиты растений и микроудобрениями, стимуляторами роста, гербицидами), положительное влияние на качество урожая и некоторые агрохимические показатели почв (Личман О.М., 2003).

Возможность некорневого питания растений установил английский химик Х. Дэви в начале XIX века. В 1878 г. – экспериментально подтвердил французский химик и физиолог растений Ж. Б. Буссенго. С середины XIX в. возможность поглощать высшими растениями воду и питательные вещества через надземные органы использовали, чтобы отыскать быстрый и эффективный метод борьбы с различными заболеваниями, вызываемыми отсутствием того или иного элемента минерального питания. Подкормка пылевидным удобрением впервые была проведена в Новой Зеландии в начале XX века и постепенно эту технологию начали применять во многих странах мира (Geelen J., 1983). Распыление суперфосфата над полями сельскохозяйственных культур там было опробовано по инициативе Джона Ламберта и Лэна Дениэла в 1924 г. (Topdressing…, 1973). Это позволило проводить подкормки культур фосфором и другими элементами питания в необходимые сроки, а при возникновении болезней – быстро и эффективно с ними бороться при внесении химических средств защиты.

Основной прием проведения подкормки в Новой Зеландии, а также в большинстве стран Европы (Германия, Испания, Россия и др.) – опрыскивание растений водными растворами удобрений (Aerial fertilizer…, 2008). Опыт ученых из Новой Зеландии показал, что некорневые подкормки фосфором с добавлем микроэлементов увеличивают урожай и качество кукурузы и гороха (McLintock A.H., 1966). С 30-х гг. XX в. некорневые подкормки различных культур в нашей стране приобрели практическое значение как прием, повышающий продуктивность растений и улучшающий качество урожая (Прянишников Д.Н., 1965; Калашник Д.И., 1985).

Показана возможность регулирования продуктивности сельскохозяйственных растений с помощью некорневых подкормок. Установлено, что различные культуры относятся к внекорневому питанию неодинаково. Наименее отзывчивыми по данным оказались злаковые: яровая пшеница, овес, кукуруза, пшеница; наиболее – картофель, сахарная свекла и соя. Внекорневые подкормки могут влиять на химический состав растений и качество урожая. Они значительно повышают крахмалистость клубней картофеля, сахаристость сахарной свеклы, содержание белка в зерне пшеницы и в зеленой массе кукурузы. Так, при внекорневых азотных подкормках содержание белка в зерне твердой пшеницы возросло на 2,2%, мягкой – на 1,7%. Кроме того, повысилась натура и стекловидность зерна, увеличился вес 1000 зерен и процент клейковины в зерне, а также значительно улучшались хлебопекарные качества муки. Внекорневая подкормка калием и азотом повышает содержание сырого протеина и зерне гречихи на 1,2% (Мацков Ф.Ф., 1957).

Определено накопление в репродуктивных частях растений фосфора, проникшего в растение двумя способами: в одном случае фосфорная кислота, меченая по фосфору, вводилась в почву, в другом наносилась на листья в виде раствора в начале цветения. Оказалось, что при некорневой подкормке фасоли в плоды поступает в 20 раз больше фосфора, чем при внесении его в почву (Bavec F., Bavec M., 2006). Аналогичные результаты были получены на сое, помидорах и фасоли. На почвах с высокой фиксирующей способностью внекорневое питание – самый эффективный способ использования удобрений на многих культурах, развивающих достаточную листовую поверхность (Куркаев В.Т., Голов В.И., 1971).

К моменту цветения растения развивают большую листовую поверхность, часто ослабляется общий обмен веществ, в частности поглощение питательных элементов корнями. В этом случае внекорневые подкормки могут быть особенно эффективными (Щербаков В.Г., 2003 и др.). Еще в 1964 г. Е.И. Ратнер и Т.А. Акимочкина применили внекорневую подкормку в Амурской области молибденом и фосфором сои сорта Салют 216. Оно усилило азотфиксирующую способность клубеньковых бактерий, а также на 2-3 дня ускорило цветение растений и увеличило продуктивность растений. Продуктивность растений при использовании внекорневых подкормок, как правило, повышалась за счет увеличения числа бобов и веса 1000 семян (Пенчукова Н.А., Пенчуков В.М., 1969).

Листья сои хорошо поглощают фосфор как из порошка, так и из раствора (Беликов И.Ф., 1971). Подкормки можно проводить опрыскиванием или опыливанием, а также введением питательных веществ в воду дождевальных и оросительных установок. Но трудоемкость доставки воды в поле и высокая стоимость горюче-смазочных материалов делает опрыскивание в производственных условиях не рациональным с экономической точки зрения. Тем более, многочисленные опыты подтверждают, что растения, в том числе соя, хорошо усваивают элементы питания из порошковидного удобрения (Конченко Н.Ф., 1992).

Усвоенные через лист питательные вещества передвигаются и распределяются по растению подобно продуктам фотосинтеза. Это подтверждают результаты вегетационного опыта с использованием радиоактивного фосфора, вносимого в почву локально в центр сосуда. Вариант с опыливанием одного листа устанавливал возможность поступления радиоактивного фосфора из почвы в неопыленные органы растения. Под влиянием внекорневых фосфорных подкормок приток радиоактивного фосфора из почвы увеличился до 56,7%. Была установлена взаимосвязь внекорневой подкормки фосфором с возрастающей активностью клубеньковых бактерий. Более энергичное развитие клубеньков у подкормленных фосфором растений способствовало усилению азотного питания.

Механизм действия внекорневых подкормок, по-видимому, нельзя сводить к получению растениями элементов питания. Внекорневые подкормки расширяют возможности растений более эффективно использовать питательные вещества из почвы. Таким образом, некорневые подкормки не только частично восполняют недостающие питательные вещества, но и, улучшая обмен веществ между почвой и растением, способствуют повышению поступления их из почвы (Janic G., 1983).

В условиях Амурской области на лугово-черноземовидных почвах наблюдается дефицит фосфора, особенно во время цветения и начала образования бобов сои, когда культура особенно нуждается в этом элементе питания (Пенчукова Н.А., Пенчуков В.М., 1969). На переувлажняемых участках некорневая подкормка суперфосфатом увеличила количество и вес клубеньков на 24-48% и повысила урожай на 8-13%. В условиях Приморского края некорневая подкормка сои опыливанием обеспечивает прибавки, равные получаемым при опрыскивании, а в некоторые годы опыливание оказывается эффективнее, чем опрыскивание (Черноголовин В.П., Казьмин Г.Т., Бурлака В.В., 1971).

Усвоение питательных веществ растением находится в прямой зависимости от его поглощающей поверхности. При некорневой подкормке таковой служат лисья (Соя в северных районах…, 1971). Площадь листьев у одного растения сои достигает 1000 см2 (Нагонный В.Д., 1993). Поглощение соей элементов питания из некорневой подкормки зависит также от количества нанесенного удобрения и времени его пребывания на поверхности листьев. Эти факторы связаны с морфологическими особенностями листа сои: опушением и гофрированием поверхности. Лист сои густо покрывают волоски, представляющие собой одноклеточные образования. Они способствуют удержанию частиц удобрения на листе при опылении, в ветреную погоду и во время осадков. Также растения имеют листовую кутикулу незначительной толщины (Abstracts…, 1997). Описанные особенности морфологии являются благоприятными для эффективного усвоения питательных веществ из некорневой подкормки пылевидным удобрением.

Проведенные во ВНИИ сои исследования показали, что при возделывании районированных в настоящее время в области сортов сои и современном уровне агротехники необходимость в известковании возникает на почвах с pHсол. ниже 5 (Ковшик И.Г., Герященко И.Г., 1982). Повышенная кислотность почвы является фактором, снижающим действие минеральных удобрений на урожайность бобовых растений. Наличие кальция является средством улучшения водно-физических свойств, понижения активности тяжелых металлов. По материалам последнего тура агрохимического обследования (1998-2005 гг.) наличие почв, нуждающихся в известковании, составляет 452,3 тыс. га или 68% от общей площади пашни. Известкование как прием управления плодородием практикуется с 1964 года. За 40 лет известковые удобрения внесены практически на всей территории Дальнего Востока. Все кислые почвы Приморского края произвесткованы почти три раза, 95% пахотных земель Амурской области – 1-3 раза (Слабко Ю.И., 2009). С приостановкой известкования в середине 90-х годов средневзвешенный показатель кислотности понижается. Так, в среднем по Дальневосточному региону, рНсол. снизился на 0,1-0,3 ед. (Чайка А.К., 2008). Действие известковых удобрений продолжается 12-15 лет, после чего известкование следует повторить. С 1976 г. началась программа фосфоритования кислых почв с низким содержанием фосфора. Внесение фосфоритной муки средней дозой 1,7 т/га повысило содержание фосфора в почве до 40 мг/кг. Последействие ее продолжается до настоящего времени, несмотря на полное прекращение фосфоритования с 1992 г.

В настоящее время в хозяйствах Амурской области, выращивающих сою, традиционно применяется только основное удобрение, но отечественный и зарубежный опыт показывают, что применения основного минерального удобрения в сочетании с некорневой подкормкой фосфором во второй половине вегетации (при выборе оптимальных доз и сроков внесения некорневых подкормок фосфорным удобрением) повышает урожай сои и позволяет получать до 18,0 ц/га зерна высокого качества, а в годы с неблагоприятными погодными условиями – не менее 15,0 ц/га.

В проведенных исследованиях прибавка урожая от основного минерального удобрения в дозе N30P60K30 за четыре года не превышала 1,3 ц/га (или 10%) по отношению к контролю. Одностороннее внесение подкормки в дозе 20 кг/га Р2О5 в фазу начала образования бобов обеспечивает получение урожая 14,0-17,0 ц/га (на 15-25% выше контроля). Оптимальным является сочетание этих приемов увеличивающее прибавку урожая до 3,0-4,2 ц/га зерна сои высокого качества, что на 30-35% выше контроля (без удобрений).

Комплексное использование минеральных удобрений увеличивало содержание белка до 39,5-40,0%. Сумма незаменимых кислот возросла до 162 г/кг сухого вещества, что на 7,2% выше контроля. Увеличивался средний сбор белка на 170 кг/га в год. Фосфорные удобрения, вносимые в подкормку, повышали ценность белка за счет увеличения содержания лейцина, изолейцина и лизина.

Внесение N30P60K30 или совместно с некорневыми подкормками до 20 кг/га д.в. (P2O5) позволяет оптимизировать баланс основных питательных веществ в агроценозах (посевах сои). За годы исследования не изменился средневзвешенный показатель кислотности лугово-черноземовидной почвы (рНсол. 5,4-5,6); выявлена тенденция к повышению содержания подвижного фосфора на 10-17% по отношению к неудобренному контролю (слой 0-30 см).

Агрометеорологические условия в период вегетации являются ведущим фактором формирования урожая сои. Регулирование фосфорного питания во второй половине вегетации повышает устойчивость посевов, позволяет снижать диапазон изменения величины урожая в 1,5 раза.

Таким образом, предложенная схема внесения основного фосфорного удобрения в сочетании с подкормкой фосфором во второй половине вегетации сои увеличивает содержание белка, сбор протеина с гектара, сумму незаменимых кислот. Доказано, что фосфорные удобрения, вносимые в подкормку, повышали ценность белка, содержание лейцина, изолейцина и лизина. Установлено, что оптимизация фосфорного питания во второй половине вегетации определяет устойчивость посевов, позволяет снижать колебание величины урожая в 1,5 раза, повысить уровень гарантированной продуктивности посевов.