Використання мінеральних добрив — основний засіб підвищення врожайності сільськогосподарських культур. За рахунок азоту, фосфору, калію та інших дефіцитних у землеробстві елементів, які містяться у відповідних типах мінеральних добрив, культурні рослини краще використовують енергію Сонця і ґрунтово-кліматичні фактори, що дає змогу одержувати додаткові врожаї. Нестачу цих елементів неможливо замінити ніякими іншими агротехнічними заходами.

Ефективність добрив залежить від потреб рослин у поживних елементах і здатності ґрунту задовольняти ці потреби. Таку взаємозалежність образно виразив Д. М. Прянишников [9] у вигляді трикутника, де у вершинах кутів розташовуються рослина — грунт — добрива, причому рослина розміщена у верхньому куті. Цим підкреслюється, що рослина і її врожайність — основа всіх проблем економічних і біологічних наук у практиці сільського господарства. Існують три загальноприйняті правила діагностики живлення.

• Впродовж вегетаційного періоду контролюють ступінь забезпечення посіву майбутнього врожаю основними елементами живлення. Основою діагностики живлення є хімічний склад рослин протягом вегетації. Одночасно з хімічним аналізом рослин слід враховувати етапи їхнього росту і розвитку.

• Визначають кілька поживних елементів, причому не менше трьох основних — азот, фосфор, калій.

• Зіставлення даних хімічної діагностики з урахуванням особливостей росту рослин та кліматичними умовами й агротехнікою.

Рослинна діагностика не замінює ґрунтових аналізів, а слугує для глибшого розуміння забезпечення рослин поживними речовинами в конкретних умовах їх вирощування.

Це дає змогу уточнити необхідний і ефективніший склад виду добрив. Облік винесення основних поживних елементів (азоту, фосфору, калію) сільськогосподарськими культурами — один з найважливіших показників, необхідних для встановлення раціональних доз добрив.

Показники винесення поживних речовин польовими культурами відображають зональний характер, що зумовлюється сортовими особливостями культур, зміною умов вирощування та зоною поширення окремих культур. Кількість доступних для рослин поживних речовин у ґрунті залежить також і від кількості внесених добрив. Тому в інтенсивних технологіях землеробства саме добривам належить основна функція створення в ґрунті оптимальних гармонійних співвідношень між елементами живлення [9].

Для визначення доз треба враховувати неврівноважене співвідношення між поживними речовинами ґрунту і вносити поправки в дози застосовуваних добрив, щоб привести кількісне співвідношення N : Р: К у ґрунті у відповідність до потреб кожної культури. У практиці землеробства найчастіше доводиться мати справу з азотними, фосфорними та калійними добривами.

Азотні добрива характеризуються високою ефективністю в усіх ґрунтово-кліматичних зонах. За підрахунком відомого агрохіміка О. В. Петербурзького [9], 1 кг азоту міндобрив за високої агротехніки забезпечує приріст урожаю зерна 20 кг/га. Залежно від форми азоту азотні мінеральні добрива поділяють на чотири групи:

· аміачні (азот міститься у формі аміаку — амоній сульфат, амоній хлорид, аміачна вода);

· нітратні (аніон нітратної кислоти — натрієва і кальцієва селітра);

· аміачно-нітратні (аміачна і вапняно-аміачна селітра, сульфат і нітрат амонію);

· амідні (азот в органічній амідній формі — сечовина, кальцій ціанід).

Нітратний азот не вбирається ґрунтом, легко розчиняється у воді, проникає у глибші шари і швидко поглинається рослинами. Тому нітратні, а також аміачно-нітратні солі слід використовувати для підживлення рослин під час вегетації, а також для внесення у невеликих дозах у рядки та гнізда під час сівби. Нітратний азот може легко вимиватися з ґрунту в разі достатнього зволоження, особливо в умовах зрошення, а також на легких дерново-підзолистих ґрунтах, унаслідок чого в таких умовах можливі значні його витрати.

Аміачний азот вбирається ґрунтом і локалізується в місцях внесення добрива й вимивається тільки після переведення його в нітратну форму під впливом нітрифікації. Ці добрива слід вносити восени.

У виробничих умовах для успішного формування бобово-ризобіального симбіозу важливим моментом, поряд із внесенням мінеральних добрив, є зараження кореневої системи рослин бульбочковими бактеріями. Досягається це шляхом передпосівного обробітку насіння бобових культур бульбочковими бактеріями або через внесення їх у ґрунт як спеціального препарату — нітрагіну. Передпосівна інокуляція зерна нітрагіном — досить ефективний агроприйом, який забезпечує підвищення врожаю бобових культур на 5...30 %. Успіх нітрагінізації значною мірою залежить від штаму бактерій, внесення в ґрунт фосфорно-калійних добрив, а також сірки, кальцію і молібдену. Використовується також азотобактерин, який збагачує ґрунт азотфіксаторами, що вільно існують.

Ефективність дії фосфорних добрив залежить від властивостей ґрунту і особливостей культур, у разі правильного застосування яких приріст урожаю на 1 кг Р₂О₅ становить для зернових у середньому 5... 10 кг/га. Ці добрива не тільки підвищують урожай, а й прискорюють достигання сільськогосподарських культур. Особливо помітний вплив їх у більш ранні фази розвитку рослин. З фосфорних добрив найбільше використовують суперфосфат (звичайний порошкоподібний або гранульований і марганізований, а також подвійний), фосфатшлак мартенівський, фосфоритне борошно, знефторений фосфат.

Суперфосфат — найпоширеніше фосфорне добриво. Найкращі результати від його внесення на солонцюватих ґрунтах, бо на кислих за ефективністю він поступається нейтральним фосфорним добривам.

Фосфатшлак (фосфоритне борошно) слід вносити на кислих дерново-підзолистих і опідзолених ґрунтах, а знефторений фосфат — На дерново-підзолистих і опідзолених та вилугуваних чорноземних Ґрунтах.

За даними багатьох дослідів, приріст товарної продукції від 1 кг К₂О (діючої речовини калійного добрива) для зернових культур становить 3,8 кг/га. До концентрованих калійних добрив належать калій хлорид, калійна селітра, калій сульфат, калімагнезія. Остання — особливо цінне добриво на легких дерново-підзолистих ґрунтах для культур, які негативно реагують на хлор [9].

До складних мінеральних добрив належать азотно-фосфорні: амофос, діамофос, нітрофос, амонізований суперфосфат; азотно-калійні: калійна селітра; азотно-фосфорно-калійні: нітроамофоски, діамонітрофоски, нітрофоски (останні найпоширеніші з усіх складних мінеральних добрив).

Нормами (дозами) добрив називають розраховану чи фактичну кількість добрив, яку вносять на 1 га. Як правило, норму виражають у кілограмах діючої речовини (N, Р₂О₅ і К₂О), яку вказують за відповідного поживного елемента (наприклад, N₆₀P₈₀K₉₀).

Щоб виразити норму внесення мінеральних добрив у їхній фізичній масі, слід задану норму в кілограмах поживних речовин розділити на відсотковий вміст поживної речовини у відповідному добриві.

Для того щоб окремі типи мінеральних добрив перерахувати на умовні одиниці поживних елементів (азотні добрива в перерахунку на амоній сульфат із вмістом 20,5 % N, фосфорні — на простий суперфосфат із вмістом 18,7 % Р₂О₅, калійні добрива — на калійну сіль із вмістом 41,6 % К₂О) та фізичну масу, використовують такі коефіцієнти: азотні добрива — 4,88; фосфорні — 5,35; калійні добрива — 2,40.

Для переводу мінеральних добрив у 100 %-й вміст поживних речовин фізичну масу даного добрива множать на величину відсоткового вмісту в них поживних речовин і ділять на 100.

У складних добривах кількість поживної речовини визначають так само окремо за азотом, фосфором, калієм. Останнім часом усі поживні речовини в добривах, ґрунті та рослині виражають в елементарній формі, тобто не в формі оксидів, а у вигляді елементів. Наприклад, коефіцієнти перерахунку з оксидів на елементи пожив них речовин і, навпаки, для фосфору і калію такі: Р₂О₅ — 0,4364 Р; Р — 1,2911 Р₂О₅; К₂О — 0,8301 К; К — 1,2046 К₂О.

Визначаючи дози добрив, важливо враховувати потреби різних культур в окремих елементах живлення. Розрізняють господарський, винос, тобто такий, де поживні речовини у рослинах є частиною врожаю, і біологічний, що становить максимальну кількість поживних речовин, яку винесено з ґрунту протягом вегетаційного періоду. Різні культури значно відрізняються за величиною поживних речовин. Якщо озима пшениця для створення врожаю 40 ц/га потребує в середньому 132...150 кг азоту, 43...60 кг фосфору і 85...112 кг калію, то для вирощування 400 ц/га цукрових буряків ці цифри становлять відповідно 180...220; 60...80 і 220...300.

За науково обґрунтованого програмування врожайності і визначення оптимальних доз добрив слід враховувати такі основні умови:

• загальну потребу даної культури в поживних елементах залежно від запрограмованого врожаю (основної і побічної продукції) та умов вирощування;

• можливе використання рослинами поживних речовин ґрунту;

• техніку внесення добрив;

• коефіцієнти використання рослинами поживних речовин запланованих добрив;

• економічні й організаційно-господарські умови, які визначають економічну ефективність різних доз добрив.

В Україні в усіх природних зонах у разі внесення мінеральних добрив спостерігається певна закономірність ефективності дії добрив на різних ґрунтах:

• на дерново-підзолистих і підзолистих ґрунтах високу ефективність, якщо провести вапнування, дають азотні, фосфорні та калійні добрива, на невапнованих ґрунтах — високоефективне - фосфоритне борошно;

• на сірих лісових ґрунтах, вилугуваних і опідзолених глибоких Малогумусних чорноземах найефективніші азотні добрива, а на їхньому фоні — й фосфорні та калійні;

• на звичайних, карбонатних і південних чорноземах високий ефект дають фосфорні добрива і середній — азотні; дія калійних добрив дещо слабша;

• на темно-каштанових і каштанових ґрунтах можна вносити у рядки фосфорні добрива.

Слід зауважити, що в умовах зрошення на цих ґрунтах високоефективні всі добрива. Для одержання високоякісних врожаїв сільськогосподарських культур, крім мінерального живлення, необхідно забезпечити оптимальний водний режим і найкращі умови для функціонування фотосинтетичного апарату рослинного організму.