Трудно переоценить роль биологических методов защиты растений от болезней и вредителей (создание новых сортов, устойчивых к болезням, вредителям и полеганию посевов) в повышении эффективности удобрений.
Велика роль и химических средств защиты растений в повышении эффективности удобрений под разными культурами во всех почвенно-климатических зонах.
Известно, что засоренность посевов существенно снижает урожайность возделываемых культур, так как сорняки гораздо сильнее, чем культурные растения, используют улучшение условий питания, и если не бороться с ними, это приведет к резкому снижению эффективности удобрений. Сорняки в связи с неодинаковой, часто гораздо большей, чем у культурных растений, потребностью в питательных элементах резко изменяют популяции преобладающих видов при удобрении посевов. Зная преобладание того или иного вида и форм удобрений, в определенной степени можно прогнозировать преобладающие виды сорняков и осуществлять систему мер борьбы с ними.
Трудно переоценить роль гербицидов в борьбе с сорняками и повышении эффективности удобрений при таком сочетании их во времени и пространстве под разными культурами, чтобы добиться синергизма или аддитивного взаимодействия.
Под предпосевную обработку возможно совместное внесение удобрений и гербицидов корневого действия, но чаще обработку гербицидами совмещают с азотными подкормками озимых зерновых и многолетних трав, а также с некорневыми подкормками азотными и микроудобрениями в сочетании с фунгицидами, инсектицидами и регуляторами роста растений. Еще проще сочетать в одном поле последовательно под культурами в оптимальных дозах и при наилучших способах внесения удобрения, пестициды и регуляторы роста.
В серии полевых опытов с кукурузой на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, обобщенных на кафедре агрохимии МСХА, сорняки снижали эффективность удобрений в посевах этой культуры более чем в 5 раз, гербициды в 4 и более раз повышали эффективность удобрений по сравнению с засоренными посевами, но были менее эффективны, чем систематическая ручная прополка посевов.
Гербициды, уничтожая сорняки, оказывают угнетающее влияние и на защищаемую культуру, однако вред от сорняков несравненно значительнее, поэтому химическая прополка, как правило, очень эффективна.
Оптимизация доз и соотношений удобрений под конкретную культуру повышает не только конкурентную способность ее к сорнякам, но и к применяемым гербицидам, а также к другим неблагоприятным факторам окружающей среды.
Например, при комплексном воздействии расчетных доз удобрений (^3РззК74 и N86P66K148), симазина (до всходов) и 2,4-Д (по всходам) на серой лесной почве урожай зеленой массы кукурузы (за 100% принят урожай без удобрений с однократной ручной прополкой) составил: в удобренных вариантах без гербицидов — общий 83 и 115 %, в том числе початков молочно-восковой спелости 105 и 151 %; то же + одна ручная прополка 131 и 124 %, в том числе початков 170 и 186 %; удобрения + симазин 131 и 151, 221 и 232 %; то же + 2,4-Д 160 и 164, 307 и 230 %. Наиболее эффективной оказалась первая доза удобрений в сочетании с симазином до всходов (2 кг/га) и бутиловым эфиром 2,4-Д по всходам (0,6 кг/га); при этом общая масса возросла в 1,6 раза, а початков — в 3 раза по сравнению с вариантом без гербицидов.
Здоровое, не поврежденное вредителями или другими факторами окружающей среды растение, естественно, лучше реагирует на любое улучшение условий питания, в том числе на удобрения.
Например, по данным Ротамстедской опытной станции, урожай зерна яровой пшеницы, поврежденной нематодами и грибными заболеваниями, при N75 составил 1,45 т/га, а при обработке почвы формалином увеличился до 3,75 т/га. Применение N225 без формалина обеспечило урожай 2,93 т/га, а при сочетании с ним — 4,49 т/га.
Эффективность удобрений зависит от вида и урожайности предшественников удобряемых культур, а также от состава и существующего чередования культур во времени и пространстве. Многие культуры обладают биологической способностью усваивать питательные вещества из труднодоступных соединений: все бобовые культуры в симбиозе с клубеньковыми бактериями могут обеспечить собственные потребности в азоте на 50—97 % (в зависимости от вида и длительности возделывания) за счет запасов его в атмосфере, а люпины, гречиха, горчица усваивают фосфор из труднодоступных фосфатов почв и удобрений.