Калийные удобрения наиболее эффективны на торфяных, затем на дерново-подзолистых и серых лесных почвах. На других типах почв (сероземы, каштановые и черноземы) эффективность их резко снижается, а нередко отсутствует.
По гранулометрическому составу на легких разностях всех типов почв, как правило, возрастает эффективность азотных, калийных и микроудобрений, а на тяжелых — фосфорных удобрений. Причем в первом случае это связано с более легкой вымываемос-тью элементов, во втором — с большим закреплением фосфора в труднодоступные соединения. Если тяжелые разности представлены минералами, способными фиксировать калий и аммоний, то на них наряду с фосфорными эффективны калийные и азотные удобрения.
Об эффективности удобрений на почвах с неблагоприятной (кислой или щелочной) реакцией нужно судить по отношению к ней возделываемых культур. Отношение культур к реакции почв, методы определения нуждаемости в мелиорации и доз мелиорантов в разных ситуациях подробно изложены в главе 4. Следует отметить, что химическая мелиорация (известкование и гипсование) почв, как уже подчеркивалось, должна всегда предшествовать применению удобрений.
Эффективность всех видов удобрений под всеми культурами значительно возрастает при нейтрализации кислых и щелочных почв и достигает максимума при оптимальной для возделываемых культур реакции. Например, по обобщенным средним данным опытов с ячменем на дерново-подзолистых почвах, окупаемость 1 кг азота удобрений прибавкой урожая зерна при рНС0Л меньше 5 составляла 7,6—8,4 кг, при рНС0Л больше 5,6 — 18,6—20,2 кг.
Эффективность каждого вида удобрений снижается с ростом обеспеченности любого типа, подтипа и разности почв усвояемыми для растений формами соответствующих элементов и, как правило, исчезает на всех разностях при высокой или очень высокой (5—6-й класс), а нередко и при более низкой обеспеченности ими.
Например, по обобщенным Л. М. Державиным (1992) данным многочисленных опытов агрохимической службы страны (ЦИНАО) с озимой пшеницей на дерново-подзолистых среднеобеспеченных калием (100мг/кг) почвах, прибавки урожаев зерна от 60 кг/га Р2<Э5 составили: при содержании подвижного фосфора в почве 50 мг/кг — 0,43 т/га, 100 мг/кг — 0,36 т/га и 150 мг/кг — 0,28 т/га, а на выщелоченном черноземе — соответственно 0,94; 0,51 и 0,08 т/га. От 60 кг/га К20 прибавки урожаев зерна озимой пшеницы составили: на дерново-подзолистых почвах при содержании обменного калия 50 мг/кг — 0,64 т/га, 100 мг/кг— 0,33 т/га и 150 мг/кг — 0,02 т/га, а на среднеобеспеченных фосфором (125 мг/кг) темно-серой лесной почве и оподзоленном черноземе при содержании обменного калия 75 мг/кг —0,49 т/га, 125 мг/кг —0,25 т/га и 175 мг/кг — 0,02 т/га.
Аналогичные закономерности изменения эффективности всех видов минеральных удобрений типичны для всех видов возделываемых культур на любых почвах, но проявляются с неодинаковой интенсивностью. Удобрения (и мелиоранты) одновременно изменяют агрохимические показатели pH, Hr, S, Т (ЕКО), V, содержание и степень подвижности питательных элементов, органического вещества и другие свойства почв. В качестве примера приведем фрагмент данных длительного стационарного опыта кафедры земледелия Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, где на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве проводили опыты с 1912 г. В варианте без удобрений средний урожай картофеля за 1955—1972 гг. составил 6,7 т/га, а в 1973 г. при внесении N100P150K120 — 16,0 т/га и почва имела pH 3,83; содержание гумуса 1,45 %, подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) соответственно 19 и 41 мг/кг. В варианте систематического применения удобрений средний урожай картофеля за эти годы 15,4 т/га, а в 1973 г. при той же дозе удобрений 24,7 т/га; pH почвы 3,92, содержание гумуса 1,61 %, подвижного фосфора и калия соответственно 100 и 133 мг/кг. В варианте с систематическим применением минеральных удобрения и навоза и периодическим известкованием почвы средний урожай картофеля за те же годы составил 19,1 т/га, а в 1973 г. при той же дозе удобрений — 32,1 т/га, а почва, как и следовало ожидать, оказалась наиболее плодородной (pH 5,67, содержание гумуса 2,07 %, подвижных фосфора и калия соответственно 128 и 207 мг/кг).
Аналогичные данные с картофелем и многими другими культурами получены и в других длительных опытах, проводимых в разных странах. Они убедительно свидетельствуют о громадной, если не решающей роли удобрений и мелиорантов в повышении урожайности культур и улучшении качества получаемой продукции с одновременным регулированием (как правило, повышением) плодородия почв.