Способы снижения потерь азотных удобрений

Обновлено: 05.10.2024

Азот – важнейший питательный элемент, без которого жизнь растений невозможна. Его недостаток приводит к заболеваниям и потерям урожая. Люди научились восполнять дефицит азота уже давно – еще тогда, когда начали удобрять землю навозом. С развитием химии и агрономии появились удобные и эффективные минеральные удобрения. Но долгое время не удавалось решить вопрос потерь азота после его внесения. Однако сейчас уже существуют вещества, способные успешно справляться с проблемой, – ингибиторы нитрификации.

При всем разнообразии азотных удобрений, азот в них содержится в трех формах – амидной, аммонийной и нитратной. Из них при помощи корневой системы растения лучше всего усваивают нитратную форму, а амидная усваивается через листья. Что касается аммонийной формы, то она для растений доступна гораздо хуже, но хорошо удерживается в грунте. И тут надежда – на живущие в почве нитрифицирующие бактерии, которые превращают поступившую в землю аммонийную форму сначала в нитриты, а потом – в нитраты, делая азот легкодоступным для растений. Этот процесс получил название нитрификации. Занимает он, в зависимости от типа почвы и температуры окружающей среды, 1–2 недели.

Хотя нитрификация – явление, имеющее, в целом, положительное значение для сельского хозяйства, есть у него и минусы. Именно с ними в значительной степени связаны потери азота после внесения удобрений. Образующиеся в результате нитрификации нитраты сразу же используются растениями, но излишки не остаются в доступном для них слое почвы, а вымываются, и особенно быстро – из легких, песчаных грунтов. Также они подвергаются обратному процессу – денитрификации, вследствие чего азот теряется, улетучиваясь с образовавшимися газообразными соединениями.

Потери азота растут при повышении pH почвы. Минимальны они при реакции, близкой к нейтральной. Но при увеличении рН до 7,1, потери элемента существенно возрастают: из карбамида – больше, чем до 40%, из сульфата аммония – до 30%, из КАС – до 20% и т.д.

В целом, потери внесенного в удобрениях азота могут достигать 40–70%, а при неблагоприятных условиях – даже 80%. Кроме экономического ущерба хозяйствам, его вымывание и испарение также наносит вред окружающей среде в виде загрязнения подземных вод и атмосферного воздуха.

Чтобы уменьшить потери, используются различные агрономические приемы. Так, известно, что больше всего растения нуждаются в азоте во время интенсивного роста, когда идет бурное увеличение вегетативной массы. Например, озимая пшеница активно потребляет его с самой весны, начиная с фазы кущения, и вплоть до выметывания колоса. За это время она использует больше 75% из всего количества азота, необходимого культуре в течение ее жизни.

Такой длительный период поглощения азота позволяет разделить внесение азотных удобрений на несколько этапов, благодаря чему ценный элемент поступает в почву более равномерно. В результате, растения не ощущают его дефицита, что положительно влияет на количество и качество урожая.

Тем не менее, дробное внесение не всегда удобно, а иногда и невозможно. Например, во время интенсивных осадков или затяжной весны техника может просто не зайти в поле. А в длительный засушливый период, наоборот, внесение удобрений может быть нецелесообразно, так как без наличия достаточного количества влаги растения не смогут усвоить питательные элементы. Кроме того, дополнительные проходы техники повышают расход топлива и затраты труда, что сказывается на экономической эффективности выращивания культуры.

Еще один метод уменьшения потерь азота – более глубокая заделка удобрений. Например, немецкие ученые подсчитали, что из внесенного по поверхности почвы карбамида теряется впустую около 75% азота. Но если заделать его на глубину 3 см, потери снижаются до 65%, на 4 см – до 38%. Из карбамида, внесенного на глубину 8 см, до растений не доходит лишь 18% азота.

К сожалению, в последние годы такой способ сохранения ценного элемента можно использовать далеко не везде. Он хорош при глубокой обработке почвы, когда есть возможность заделать удобрения на оптимальную глубину. Однако сейчас все больше хозяйств переходят на минимальную и нулевую обработку, что предполагает внесение удобрений в поверхностный слой почвы. Быстрая заделка удобрений спасает ситуацию, но лишь частично.

Достигается такой эффект за счет торможения активности нитрифицирующих бактерий. Ингибиторы не уничтожают микроорганизмы, а лишь временно угнетают их жизнедеятельность.

Ингибиторы нитрификации – довольно обширная группа веществ, опыты с которыми проводились еще с 1960-х годов. В США их используют уже более четырех десятилетий, а в последние годы применение растет во многих странах. Сейчас в Соединенных Штатах их вносят уже на 40% площадей, а в Европе – на четверти. Потери азота на полях, где применяют такие препараты, удается уменьшить в 1,5–2 раза.

Ингибиторы нитрификации можно использовать по-разному. Некоторые производители добавляют их прямо в азотные удобрения (такие удобрения называются стабилизированными). Однако такой подход возможен не всегда. Поэтому на рынке немало ингибиторов, выпускаемых отдельно.

Данные препараты можно использовать в смеси как с сухими или гранулированными азотными удобрениями, так и с жидкими. Необходимый эффект достигается и для минеральных, и для органических удобрений. Например, нитрапирин применяют вместе с навозом, КАС, аммиачной водой. Также их можно вносить отдельно, уже после удобрений. В некоторых случаях, например, для кукурузы, допускается внесение вместе с гербицидами. Поскольку ингибиторы воздействуют на бактерии, живущие в почве, их необходимо заделывать.

Применяя ингибиторы нитрификации, следует принимать во внимание погодные условия. Препараты не работают в сухой земле, так что во время длительных засушливых периодов их использование нецелесообразно.

Наиболее ощутимый эффект препараты дают на культурах с длительным периодом вегетации, таких как озимая пшеница, озимый рапс, ячмень, кукуруза, картофель.

Благодаря уменьшению потерь азота, применение ингибиторов нитрификации позволяет уменьшить количество вносимых азотных удобрений примерно на 20% и повысить урожайность. Например, урожайность рапса и кукурузы увеличивается на 5–8%.

Кроме основного эффекта, у этих препаратов есть и дополнительные преимущества:

- повышается усвоение растениями не только азота, но также фосфора и микроэлементов;

- более равномерное использование азота предотвращает его избыточное поступление в растения, снижает риск повышения содержания нитратов в продукции растениеводства и загрязнения ими подземных вод;

- отмечается повышение качества продукции, например, увеличение крахмалистости клубней картофеля;

- отпадает необходимость в дробном внесении удобрений, что уменьшает расходы ГСМ и затраты труда;

- нет необходимости в каком-либо специальном оборудовании для внесения ингибиторов – подойдут агрегаты, используемые для внесения удобрений;

- при использовании в теплицах предотвращают выделение из почвы метана, который может образовываться при применении определенных технологий.

Как и любое вещество, ингибиторы нитрификации имеют свои минусы:

- часть бактерий после внесения таких препаратов все-таки погибает, что обедняет состав почвенной микробиоты и отрицательно влияет на проходящие в грунте микробиологические процессы;

- использование ингибиторов нитрификации малоэффективно на высокоплодородных почвах;

- возможен эффект последействия, из-за чего азот, не использованный целевой культурой, остается в почве и становится доступным для следующей культуры севооборота, что приходится учитывать при очередном внесении удобрений;

- некоторые ингибиторы нитрификации могут вызывать коррозию металла, негативно воздействуя на агрегаты для их внесения.

Значительная часть азота, вносимого фермерами в почву, не попадает туда, куда она должна была бы попасть. Перед тем как продукт должен попасть в растение в той форме, в которой растение сможет его усвоить, ценный азот исчезает в результате, например, улетучивания (выпущенный из почвы в атмосферу в виде газа). Другими причинами могут быть выщелачивание (проникновение азота в почву слишком глубоко, для того чтобы быть полезным для растений) и денитрификация (преобразования азота в газ под землей и его потеря).

Ограничить эти потери могут усилители эффективности азота или стабилизаторы азота. Но прежде рассмотрим, где и как теряется азот по пути к растению.

Потери вследствие улетучивания

Азот может применяться в составе мочевины. Однако она начинает разрушаться, как только оказывается на почве. Почва обычно не бывает совершенно сухой. При соприкосновении мочевины с влагой и ферментом под названием уреаза происходит реакция, в результате которой появляются аммоний и двуокись углерода. Агроном-исследователь Джон Kруз утверждает, что уреаза является ферментом, возникающим естественным образом. Аммоний, получаемый в результате реакции мочевины с ферментом уреаза, является газом. Когда реакция происходит в поверхностном слое почвы, газ аммоний выбрасывается в воздух. Такое быстрое испарение — одна из основных причин потерь азота.

Потери вследствие выщелачивания

Выщелачивание не только наносит фермерам урон в виде потери азота, но и переносит нитраты в грунтовые воды, что не лучшим образом влияет на окружающую среду.

Потери вследствие денитрификации

Денитрификация может оказаться значительной проблемой, когда удобрения применяются осенью, перед влажной весной. Это явление чаще всего происходит в тяжелых глинистых почвах.

Чтобы избежать потерь азота и устранения опасности загрязнения нитратами растений и окружающей среды, разрабатываются новые формы азотных удобрений — медленнорастворимые, капсулированные с контролируемой скоростью высвобождения азота, модифицированные ингибиторами нитрификации. Последние препараты при внесении в почву в небольших дозах тормозят нитрификацию в течение двух месяцев и сохраняют минеральный азот почвы и удобрений в аммонийной форме. Подавляя нитрификацию азота удобрений, ингибиторы снижают в 2 раза его потери в газообразной форме вследствие вымывания нитратов. В результате повышаются урожаи различных культур и эффективность азотных удобрений.

Перевод Владимира Францкевича

Академик Д. Н. Прянишников подчеркивал, что во все времена и на любых почвах продуктивность растений в значительной степени определяется уровнем азотного питания. В среднем 1 кг действующего вещества азота при обычной культуре земледелия обеспечивает окупаемость зерном в количестве 6 кг, а при высокой — 8–10 и даже 12 кг зерна на килограмм действующего вещества удобрений. Кроме того, дифференцированное применение азотных удобрений позволяет нивелировать влияние предшественников на урожайность озимой пшеницы.

Средние потери азота вследствие вымывания из корнеобитаемого слоя почвы могут составлять до 30% от общего количества, содержащегося в удобрениях. Потери из-за улетучивания азота в воздух в силу теплой и сухой погоды могут составить до 16%. Процент поглощения азота микроорганизмами при разложении соломы и прочих органических веществ составляет до 10% от внесенного количества.

Азот в качестве элемента питания играет первостепенную роль в росте, развитии и плодоношении растений, принимая разные химические формы. С одной стороны, азот — это благо, а с другой — угроза, поскольку опасны многочисленные изменения, которые с ним происходят в окружающей среде при внесении азотных и органических удобрений. Растениям для развития нужно строго определенное количество азота, а его избыток или недостаток вызывают неблагоприятные последствия.

Меняющийся климат, распространение болезней и вредителей, повторяющиеся засухи, высокие затраты в аграрной сфере и неопределенная ситуация на рынках показывают, что небольшая ошибка в обращении с азотом может дорого обойтись земледельцу и окружающей среде. Поэтому проводимую в аграрном секторе деятельность следует ориентировать на моделирование высококачественного производства при сохранении оптимальных затрат и заботе об экологии.

Откуда взялся азот и в чем его польза?

Наиболее важны функции азота в процессах структурообразования у растений — в качестве основного строительного компонента, регулирования усвоения других макро- и микроэлементов, протекания в растении биохимических реакций. В качестве компонента генетической информации азот участвует в репродуктивной функции, а как переносчик энергии молекул обеспечивает энергетическую функцию. В итоге азот оказывает огромное влияние на продуктивность и качество урожая сельскохозяйственных культур.

Чтобы быть эффективным для культур, азоту нужно постоянное присутствие других макро- и микроэлементов (калия, фосфора, кальция, магния, серы, железа, бора, меди, марганца, цинка, молибдена, кобальта, кремния и др.), необходимых для правильного функционирования растений. Недостаток каждого из них также вызывает нарушения в развитии растений (табл. 1).

Формы азота в почве подвержены преобразованиям

В наших минеральных почвах общее содержание азота составляет в среднем 0,06-0,3%, а органические почвы могут содержать до 3,5% азота. Из всего общего количества азота только 1-5% приходится на долю минеральных соединений, которые потребляют растения в форме иона аммония NH₄+ и нитрат иона NO₃-. Остальное количество азота в почве (95%) составляют органические соединения Nорг, для разложения и перевода которых в доступную для растений минеральную форму требуется время и условия.

К легкоразлагаемому в почве органическому азоту относятся корневые и надземные послеуборочные остатки, виды органических удобрений, солома и зеленые удобрения.

Формы азота в питании растений

Состояние питания растений определяется формами азота, которые поглощает растение: NH₄+ и нитрат иона NO₃-. В природе также существует несколько десятков видов микроорганизмов, которые способны связывать атмосферный азот N₂. Многие растения из семейства бобовых, благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями, способны фиксировать атмосферный азот.

Почвенный поглощающий комплекс имеет отрицательный заряд, поэтому способен притягивать и удерживать положительно заряженные элементы питания и отталкивать отрицательно заряженные. Если поглощающий комплекс почвы притягивает определенные формы азота, то они не выщелачиваются, что полезно для плодородия. Некоторые формы азота могут отталкиваться частицами почвы, что вызывает большие потери элемента.

Катион аммония NH₄+ имеет положительный электрический заряд, благодаря которому хорошо удерживается почвой. А вот нитратная форма NO₃- является анионом с отрицательным зарядом, поэтому слабо удерживается почвой и легко вымывается (табл. 2).

Что наиболее выгодно с точки зрения питания растений, экологической безопасности и экономики? Это взаимодействие нитратной и аммонийной формы.

Потери азота

Какой коэффициент использования азота растениями из минеральных удобрений? Обычно не более 70%, и это хороший результат. Исследования показывают, что в отдельных случаях азот из минеральных удобрений может использоваться всего на 20%, что свидетельствует о впустую затраченных средствах.

Какие процессы оказывают влияние на размеры потерь азота? Выщелачивание и улетучивание NO₃-, а также вызываемая бактериями Alcaligenes, Pseudomonas, Flavobacterium, Bacillus денитрификация, которая с химической точки зрения выглядит следующим образом:

C₆H₁₂O₆ + 4NO₃- → 6CO₂ + ↑2N₂ + 6H₂O + энергия

Газообразные потери N₂ представляют собой экологическую проблему, поскольку восстановление нитратов до N₂ — это естественный процесс. К сожалению, образующиеся закись NO и окись N₂O азота являются парниковыми веществами, разрушающими озон.

Вымыванию больше подвержена нитратная форма азота NO₃-. Нитрат-ионы мигрируют с дождевой водой, перемещаются в почвенном профиле с капиллярной водой. Это еще один источник потерь. Избыток нитратов на песчаных почвах осенью — это практически 100% вымывание из почвы. В глинистых почвах риск вымывания снижается до 50%.

На вымывание нитратов из почвы влияет погода, затяжная осень, мягкая зима, сильные снегопады, быстрые оттепели ранней весной, проливные дожди.

На потери азота от вымывания влияет стратегия внесения азотного удобрения:

большое количество минерального азота в почве с осени;
высокие дозы минерального азота ранней весной;
трансформация минерального азота в почве;
вид азотного удобрения;
срок внесения и доза удобрения.

Сдерживает потери азота в холодное время растительный покров и правильная агротехника: севооборот, структура почвы, уклон и фактура участка.

уреаза
H₂N - CO – N-H₂ + 2H₂O → (NH₄)₂CO₃

Гидролиз мочевины обычно приводит к газообразным потерям азота в виде аммиака NH₃. Это происходит вскоре после поверхностного внесения мочевины без заделки в почву и при длительном отсутствии осадков. Процесс потерь аммиака ускоряется при высокой температуре, недостаточном уровне рН и на легких почвах. По оценкам разных ученых, потери азота из мочевины в разных условиях (луга, культуры) могут достигать 20-90%. Почему они такие высокие?

После поверхностного внесения мочевины без заделки в почву и при длительном отсутствии осадков происходят газообразные потери азота в виде аммиака!

Чем дольше мочевина лежит на почве или в почве в нерастворенном виде, тем больше потери азота в виде аммиака и не только. Аммиак повреждает растения, снижает всхожесть, а попадая в атмосферу, возвращается в окружающую среду с дождем, способствуя подкислению почвы и эвтрофикации водоемов.

Однако у мочевины много преимуществ. Прежде всего, низкая стоимость, низкая взрывоопасность производства, транспортировки и хранения. Благодаря высокому содержанию азота она удобна для внесения на поля.

Глобальная задача современного сельского хозяйства

Как снизить потери азота из мочевины и максимально использовать азот из минеральных удобрений? Проблема повышения эффективности использования питательных веществ давно беспокоит ученых. За последние годы для решения этой задачи были разработаны и предложены производству разные технологии, призванные решить экономические (повышение рентабельности производства), социальные (более высокое качество сельхозкультур) и экологические (азотный баланс) аспекты.

Важнейшей задачей на данный момент является повышение эффективности всех видов удобрений, в том числе и азотных, значительная часть питательных элементов из которых теряется. Наукой доказано, что в первый год после внесения минеральных удобрений растениями используется: азот — до 70%, калий — на 50-60%, фосфор — на 10-25%.

Уже много лет наука трудится над способами снижения потерь азота, решая экологические и экономические проблемы. Агрохимическая промышленность разрабатывает особые виды удобрений, которые сдерживают потери азота из минеральных удобрений. К этой группе относятся стабилизированные удобрения, содержащие ингибиторы нитрификации или ингибиторы уреазы. Ингибиторы — это вещества, замедляющие процессы превращения азота.

Ингибиторы нитрификации замедляют окисление иона аммония (NH₄+) до иона нитрата (NO₃-) многочисленными почвенными бактериями (включая Nitrosomonas и Nitrobacter). Задерживая превращение аммония в нитрат — уменьшают количество нитратов в почве, процесс их вымывания и денитрификации. Такое замедление на практике длится от 4 до 10 недель и сильно зависит от температуры почвы. Цель использования ингибиторов нитрификации — повышение эффективности использования азота культурами.

Многие природные и искусственно созданные соединения обладают свойствами, замедляющими процесс нитрификации. Однако большая часть таких соединений обладает токсичностью по отношению к почвенным микроорганизмам, животным и человеку.

Поэтому к ингибиторам нитрификации предъявляют высокие требования, которые должны иметь способность:

замедлять или блокировать окисление катиона аммония (NH₄+) без превращения анионов нитрита (NO₂-), что делает невозможным дальнейшее окисление до нитрат-аниона (NO₃-);
блокировать процесс нитрификации на несколько недель после применения;
быть безопасными для фауны, флоры и человека в используемых дозах;
быть рентабельными.

Как добиться максимальной эффективности азота через сбалансированное питание растений

Преимущества использования ингибиторов нитрификации сводятся к более низким выбросам парниковых газов (NO и N₂O), снижению вымывания азота в поверхностные и грунтовые воды, улучшению усвоения растениями фосфора и микроэлементов из почвы.

К недостаткам ингибиторов нитрификации можно отнести то, что полевые испытания в большинстве случаев не показывают значительного воздействия этих вещества на урожай. Ингибиторы нитрификации отрицательно влияют на почвенные микроорганизмы, а имеющиеся на рынке вещества работают недостаточно долго (не стабильны). К тому же замедление нитрификации снижает вымывание азота в грунтовые воды, но не устраняет его полностью.

Что можно сказать об ингибиторах уреазы, которые замедляют гидролиз мочевины ферментом уреазой. Мочевина содержит азот в амидной форме, которую растения не могут напрямую усвоить. После перехода амидной формы в аммонийную (гидролиз мочевины) растения способны поглощать азот из мочевины.

Гидролиз мочевины вызывает большие потери газообразного азота в виде улетучивания аммиака, что происходит при поверхностном внесении удобрения. Летучий аммиак может повредить проростки или рассаду, уменьшая всхожесть и силу роста растениий, приводя к экономическим потерям. В зависимости от температуры воздуха, влажности почвы и инсоляции потери азота могут составлять 80% (особенно при подкормке кукурузы). Ингибитор уреазы позволяет устранить или значительно уменьшить эти потери.

Образующаяся из амидной формы мочевины аммонийная форма азота очень мало перемещается в почве, поэтому азот размещается в верхней части почвенного профиля, что неблагоприятно для большинства культур. Процесс нитрификации в этом случае также более интенсивен. Причина этого — более быстрое повышение температуры на небольшой глубине почвы и большая доступность кислорода. Нитрификация, а значит большое количество нитратного азота в почве — это потеря денег и экологический риск.

Влияние азотного питания на фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы в Северо-Западном регионе РФ

Ингибитор уреазы останавливает гидролиз мочевины. Продолжительность блокирования действия уреазы зависит от дозы используемого ингибитора. Амидная форма мочевины благодаря нейтральному электрическому заряду подвижна в почве, в отличие от аммонийной формы.

Следовательно, гидролиз мочевины на поверхности почвы при подкормке или неглубоко в почве (мелкие обработки почвы) провоцирует ситуацию образования в верхнем слое почвы большого количества аммиачной формы, что делает корневую систему ленивой для поиска питания (неспособна проникать в более глубокие слои). Ингибитор уреазы, замедляющий гидролиз мочевины, заставляет амидную форму азота перемещаться в корневую зону, где происходит переход в аммонийную форму.

Современные ингибиторы уреазы блокируют гидролиз мочевины на поверхности почвы, поэтому потеря аммиака сводится к нулю. Ослабление процесса нитрификации также вызывает снижение потерь азота в результате процессов денитрификации и вымывания.

Азот является одним из важнейших макроэлементов, который есть в составе каждой части растения. Именно он является важной составляющей хлорофилла, придает растениям зеленую окраску. Азот легко вымывается из почвы, а обеспечение его в достаточном количестве способствует полноценному развитию и продуктивности растения.

В агрономической практике азот называют элементом роста. И это так, поскольку все ростовые процессы, фотосинтез и обмен веществ были бы невозможны без участия этого элемента минерального питания. Ведь он формирует урожай и улучшает биохимические показатели его качества. Прежде всего, он является структурным компонентом азотсодержащих органических соединений и активно участвует во всех жизненно важных процессах, которые проходят в растениях в течение всего вегетационного периода.

Растения потребляют азот, растворенный в воде. Поэтому погодные условия в течении сезона играют важную роль в этом отношении. В сухих условиях растения не могут впитывать азот — как и любые другие питательные вещества — даже если они находятся в почве. С другой стороны, обильные дожди и орошения могут привести к вымыванию азота, особенно на легких почвах. Влияет и плотность грунтов на рост корней, поэтому растениям становится трудно впитывать азот и другие питательные вещества на таких почвах.

Без сомнения, главная роль в повышении урожая сельскохозяйственных культур, улучшении его качества, а также сохранении плодородия почвы принадлежит именно азотным удобрениям. Однако при их использовании возникают вопросы рациональности, экономичности и экологической безопасности. Основными причинами снижения эффективности азотных удобрений является непроизводительные потери внесенного азота в газообразной (N2) и нитратной (NO3) формах.

Органические остатки содержат в себе азот, они под действием микроорганизмов минерализуются, затем переходят в аммонийную форму, потом в нитратной, и затем восстанавливаются до форм, которые теряются из-за нитрификации.

Движение и превращение азота

Азотные удобрения содержат различные формы азота: нитратную, аммонийную и амидную. Корневая система растений способна поглощать только нитратную и аммонийную формы.

Однако аммонийная форма азота лучше поглощается растениями на щелочных почвах, тогда как азотная форма лучше усваивается на кислых почвах, следует учесть при выборе удобрений.

Амидная форма вообще не поглощается корневой системой и требует преобразования в почве (нитрификации) в нитратной форме, чтобы стать доступной для растений, дает определенный запас времени — отсрочка использования.

Динамика азота в почве:

Минерализация—превращение азота из органических соединений (например, мочевины органических удобрений, благодаря микроорганизмам в неорганические соединения)
Нитрификация—превращение в ионы NH4 нитрата (NO3). В этом процессе участвуют бактерии Nitrosomonas и Nitrobacter;
Денитрификация—в анаэробных условиях множество бактерий восстанавливают нитрат (NO3) до молекулярного азота (N2) или до оксидов азота. Эти газообразные соединения быстро выветриваются;
Вымывание—Ионы NH4 остаются в почвенном растворе и вымываются, если их не поглотят растения или микроорганизмы. Это приводит не только к потере азота, как питательного вещества, но и к загрязнению грунтовых вод.

В структуре затрат на технологию выращивания, минеральные удобрения составляют весомую долю (около 50%). Из них наибольшую долю занимают азотные. В то же время непроизводительные потери нитратного азота (самой подвижной формы), путем вымывания за пределы корнеобитаемого слоя почвы, которые могут достигать 30-40%, а газообразные потери и того больше — до 50%. Поэтому, понимание путей потенциальных потерь и знания способов их уменьшения очень актуально в реалиях, как с агрономической, так и с экономической и экологической точек зрения.

На сегодняшний день, для избегания или уменьшения потерь удобрений, возможны различные способы решения этой проблемы. Среди которых:

использование удобрений с медленным или контролируемым высвобождением питательных веществ (как правило, это капсулированные удобрения с полимерным покрытием, проницаемость которого определяет скорость высвобождения питательных элементов из капсулы), что получило наибольшее распространение;
- применение удобрений со стабилизаторами азота, к которым относятся ингибиторы нитрификации и уреазы.
Применение ингибиторов уреазы вместе с карбамидом или карбамид-содержащими удобрениями позволяет приостановить на 1-2 недели преобразования амидной формы азота в аммонийную. Данный процесс происходит с помощью фермента бактериального происхождения — уреазы. Препараты на основе ингибиторов уреазы предотвращают потери азота в виде аммиака при внесении карбамида поверхностно, без его заделки. При этом почва должна быть влажная.

Амидная форма усваивается только через листья. За 1-4 дня она превращается в аммонийную. Если Удобрение содержит NH4 (аммонийную форму азота), то азот сразу же соединяется с грунтом.

Аммонийная форма азота НЕ промывается, но недоступна растениям. Чтобы азот NH4 стал доступен растениям, должен пройти процесс нитрификации, то есть бактерии должны превратить его в NO3 — нитратной форме азота.

Для преобразования аммонийной в нитратную форму необходимо от 7 до 40 суток, в зависимости от температуры. Процесс перехода из одной формы в другую можно изобразить так:

Влияние температуры на скорость трансформации форм азота

В основном азот вносится в виде амидной, аммонийной, нитратной форм. Существует целый ряд негативных факторов, влияющих на использование возможного потенциала азотной подкормки.

Причины и последствия неэффективного использования удобрений

Дефицит азотных удобрений на рынке и цены, которые постоянно растут, заставляют сельхозпроизводителей задумываться о способах улучшить эффективность внесения удобрений и уменьшить процент потери действующего вещества от нитрификации, вымывание и перехода азота в газообразное состояние. Итак, для того, чтобы уменьшить расходы на азотные удобрения, нужно или улучшить их эффективность или получить азот другим путем.

Одним из способов повышения эффективности азотных удобрений, содержащих азот в аммиачной, аммонийной и амидной формах является применение ингибиторов нитрификации. Механизм действия последних заключается в угнетении активности бактерий рода Nitrosomonаs, с помощью которых происходит процесс нитрификации — преобразования азота аммонийного формы NH4 + в нитратной NO3-.

Ингибиторы нитрификации широкого применяются в сельскохозяйственном производстве многих развитых стран, где они используются такие культуры, как кукуруза, рис, пшеница, хлопок, рапс, овощные культуры и др.

ДМПФ, КП (3,4 – диметилпиразолфосфат (DMPP) 980 гр/кг).

DMPP задерживает бактериальное окисление иона аммония (NН 4 +), подавляя на определенное время (от 4-х до 10 недель) активность бактерий рода Nitrosomonas в почве. Эти бактерии способствуют трансформации ионов аммония в нитриты (N02), которые затем трансформируются в нитраты (N03). Таким образом, DMPP предотвращает потерю азота в виде вымывания нитратов и препятствует образованию закиси азота в верхних слоях почвы, с последующим испарением азота в атмосферу. При этом решается также проблема избыточного накопления нитратов в растениях.

СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ:
- Внесение совместно с жидкими азотными удобрениями КАСми (в одном баке).
- Опрыскивание площадей рабочим раствором препарата, на которых были внесены кристаллические азотные удобрения (с обязательной заделкой в почву).
Кратность введения: 1 – 2 раза за сезон, но не чаще чем 1 раз в 3,5 — 4 месяца.

Количество рабочего раствора: 200 — 400 л / га.

Норма препарата : 25 – 35 г/га.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИМЕНЕНИЯ:

Замедление нитрификации дает ряд преимуществ, которые способствуют повышению эффективности удобрений:
- Сокращаются потери от промывки нитратов в низшие слои почвы и уменьшение их попадания в грунтовые воды;
- уменьшаются потери азота в виде парникового газа NO2, что положительно влияет на экологическую ситуацию в мире;
- Пролонгированное аммонийного подкормки культур положительно влияет на увеличение урожая и его качества.
- Снижение затрат на применение удобрений, сокращение норм внесения и отказ от многократных внесений.
ИСКРЕННЕ ЖЕЛАЕМ ВАМ ВЫСОКИХ ДОСТИЖЕНИЙ В ТЕКУЩЕМ ГОДУ .

Читайте также: