Эффективные способы сохранения азота в почве

Содержание:

1. Почему "теряются" азотные удобрения.
2. Естественный азот от растений.
3. Гранулированное азотное удобрение: применять или нет?
4. Внесение азотных удобрений и обработка земли.
5. <Как обрабатывают почвы аммиаком для повышения содержания азота.
6. Ингибиторы нитрификации как способ сохранения азота.
7. Ингибиторы уреазы и их роль в сохранении запаса азота.
8. Серные микроудобрения для оптимизации усвоения азота культурами.
9. Обработка почвы, боронование и их влияние на сохранение азота.

Азот является одним из основных питательных веществ для большинства зерновых культур и овощей. От его содержания зависит скорость развития растения и качество плодов, то есть конечного продукта фермерских хозяйств. Однако азот - одно из наиболее подвижных удобрений и при неправильном его внесении большая часть вещества вымывается из почвы, не доходя до корневой системы растений. Почему это происходит и как предотвратить данное явление? 

Почему “теряются” азотные удобрения 

По исследованиям ученых показатели потери азота при первичном внесении составляют от 25% до 50%. Цифра зависит от типа самого удобрения (например, карбамид может “потерять” до 75%), кислотности и типа грунтов, а также температурного режима и влажности. 

Азот в почве содержится в виде аммония или нитрата. Азот в нитратной форме быстро вымывается из “легких” грунтов в период дождей и даже просто при повышенной влажности и кислотности почвы. Проблема в том, что именно нитрат азота наиболее предпочтителен для усвоения большинством культур, а превращения аммония в нитрат проходит естественным путем при температуре выше 5 градусов. Так можно ли остановить или замедлить потери азота в почве? Существует несколько способов решения проблемы. 

Естественный азот от растений

То, что бобовые повышают уровень азота в почве - общеизвестный факт, поэтому некоторые фермеры высаживают бобовые после “тяжелых” культур типа подсолнуха, чтобы восстановить содержание этого вещества в грунте. 

Особенность бобовых в том, что они содержат т.н. клубеньковые бактерии, которые трансформируют атмосферный азот в аммиачную форму и накапливают его в корневой системе. Фактически, этот процесс проходит за счет солнечной энергии поэтому наименее затратный для фермера, экологичен и щадящий для микрофлоры почвы. Однако нужно учитывать пару моментов:

1. Если бобовые высаживаются целенаправленно для восстановления азота, их семена рекомендовано обработать специальными азотфиксаторами (они увеличивают число клубеньковых бактерий), а это - расходы.
2. Бобовые, хоть и требуют от почвы меньше, чем овощные культуры, могут критически снизить уровень остальных минералов в грунте. Особенно, если высаживаются после растений, которые уже сильно истощили почву. Поэтому после бобовых в некоторых случаях требуется внесение комплексных удобрений с микроэлементами.

Кроме того, бизнес-план и специализация фермерского предприятия не всегда позволяет отдать большие площади под бобовые. С экономической точки зрения - это не самая выгодная культура. 

Гранулированное азотное удобрение: применять или нет?

К основным азотным удобрениям, выпускаемым в гранулированной форме относится аммиачная селитра и мочевина, его высокий процент также в комбинированной нитрофоске (азотно фосфорное удобрения) и сульфате аммония. Азотные удобрения в гранулах в целом используются реже, чем в жидкой форме и имеют как преимущества, так и недостатки. 

Плюсы:

• Удобная форма для хранения и внесения;
• Повышенный процент усваиваемости;
• Содержание дополнительных веществ, снижающих потери;

Минусы: 

• Относительно высокая стоимость;
• Длительное время трансформации и как следствие медленное воздействие;
• Вносить гранулы нужно сразу под заделку;

В целом, применение гранулированного азота рекомендовано для подкормки культуры при условии учета задержки действия. Для первого внесения гранулы подходят плохо именно из-за медленной трансформации. Ну и конечно же, предприятие должно располагать достаточными средствами для закупки. 

Внесение азотных удобрений и обработка земли

Основное внесение азота практически под любые культуры проводится на этапе весенней предпосевной обработки. Азотосодержащие удобрения могут вноситься в виде гранул, порошка или в жидкой форме - во всех случаях вещество необходимо сразу заделать для минимизации потерь. Глубина заделки зависит от формы удобрения и, как правило, должна составлять 15-10 см (но не меньше 5). В противном случае нитрат азота быстро уйдет с грунтовой влагой, а жидкий аммиак и карбамид разлагаются под воздействием внешней температуры. 

При работе на “тяжелых” грунтах с ограниченным доступом кислорода и в условиях недостаточной увлажненности гранулированные азотистые удобрения можно заделывать в почву с осени, т.к. скорость их трансформации значительно снижается. 

Что касается подкормки, то тут нужно учитывать:

• Особенности культуры;
• Климатические условия;

Некоторые культуры требуют 3-х разовой подкормки на протяжении всего периода вегетации, другим достаточно 1-2-х внесений. При этом подкормка должна проводится при максимально благоприятных для перехода в нитратную форму условиях - температуре от 20 до 26 градусов и достаточном количества влаги в почве. 

При высокой кислотности грунта и частых осадках азот быстро вымывается из грунта, поэтому вносить его в таких условиях не рекомендовано. Испарение некоторых форм удобрения ускоряется при высоких температурах. Стоит отметить, что органические азотные удобрения (компосты, помет) профессиональными фермерами практически не используются из-за низкого содержания азота, быстрого его разложения и ограниченной сырьевой базы для заготовки. 

Как обрабатывают почвы аммиаком для повышения содержания азота

Длительное время именно безводный аммиак являлся основным видом азотного удобрения. Содержание азота в этом веществе доходит до 78%, а при хранении под высоким давлением аммиак переходит в удобную для внесения в почву жидкую форму. 

Жидкий аммиак впрыскивается в почву как при посевных работах, так и для дальнейшей подкормки культуры. Тем не менее, несмотря на высокое содержание, аммиачный азот очень быстро улетучивается из-за перехода жидкого аммиака в газообразное состояние. Чтобы минимизировать потери впрыск рекомендовано проводить в глубокие слои почвы. 

Еще один нюанс - аммиак очень сильно вредит микрофлоре грунта, а его испарения в большом количестве могут даже повредить ростки, поэтому вносить его нужно в умеренных количествах и желательно при невысоких внешних температурах.

Ингибиторы нитрификации как способ сохранения азота

Чтобы сохранить удобрение азот, можно разделить общую базу удобрений на 2-3 подкормки и вносить их постепенно. Однако, из-за быстрого повышения температур и потери влаги почвой, весной создаются неблагоприятные условия для внесения азота - он очень быстро переходит в нитратную форму и вымывается. 

Ингибиторы могут значительно замедлить процесс трансформации и за счет этого повысить усваиваемость. В качестве ингибиторов нитрификации используют нитропирин, дициандиамид, 3,4-диметилпиразолфосфат и 3-метилпиразол.

К примеру, нитропирин приглушает активность бактерии Nitrosamonas, которая переводит азот из аммонийной в нитритную форму (из которой он превращается в нитратную). При внешней температуре от 10 до 20 градусов, нитропирин задерживает процесс трансформации на срок до 45 дней. Это вещество вносится с сухими удобрениями, но лучше работает в жидкой форме (с той же аммиачной водой) и наиболее эффективно работает на культурах с длительным периодом вегетации. 

Дициандиамид рекомендовано использовать на легких почвах с повышенной влажностью, а 3,4-диметилпиразолфосфат устойчив к высоким температурам. В целом же ингибиторы нитрификации стабилизируют не только азот, но и микроэлементы в почве, что улучшает качество урожая. 

Ингибиторы уреазы и их роль в сохранении запаса азота

Ингибиторы уреазы вносятся вместе с карбамидом. Это азот удобрение отличается высоким процентом потери азота, которая вызвана действием уреазных бактерий. При их воздействии карбамид превращается в гидрокарбонат аммония, который затем распадается, выделяя большое количество аммиачных паров. 

Быстрее всего карбамид уходит из верхних слоев почвы, куда заделывается, если используется “нулевая” или безотвальная обработка почвы.Внесение ингибиторов уреазы позволит задержать процесс распада на период от 7 до 14 дней и снизить потери карбамида втрое (с 75% до 25%). 

На данный момент на отечественном рынке можно найти “желтый карбамид”, в который уже добавлены ингибиторы уреазы. Закупить данные вещества можно и отдельно. 

Серные микроудобрения для оптимизации усвоения азота культурами

Сера непосредственно не влияет на уровень азота в почве, однако от ее содержания зависит скорость и качество усвоения растениями полезных веществ, в том числе и азота. Оптимальное соотношение серы и азота позволит ускорить процесс усвоения, в полной мере раскрыть потенциал высокоурожайных культур и снизить процент потерянного удобрения. 

Оптимальным считается соотношение азота и серы 80% на 20% или 85% на 15%. Поэтому при внесении удобрений нужно провести химический анализ почвы, чтобы понять существующее соотношение и скорректировать его в нужную сторону. 

К примеру, если в почву вносится сульфат аммония, то дополнительно потребуется внесения азота, т.к. пропорции в этом удобрении серы и азота - 50% на 50%. Повысить же содержание серы можно при помощи сульфата магния, но опять же - только при необходимости. 

Обработка почвы, боронование и их влияние на сохранение азота 

Как можно понять из вышеизложенного материала, практически для всех способов сохранения уровня азота требуется внесение в почву дополнительных питательных веществ и удобрений. Такое внесение проводится с использованием сельхозтехники и эффективность работ будет зависеть от качества и точности машин в автопарке предприятия. 

Кроме того, на скорость вымывания азота влияет структура почвы, поэтому неправильная обработка будет значительно тормозить усвоение удобрения и увеличит фактические потери. К примеру, на чересчур “забитой” почве снижается скорость нитрования азота, то есть превращения его в оптимальную для поглощения культурами форму. Эффективные меры по борьбе с потерей удобрения потребуют наличия:

• Бороны или дискатора;
• Комбинированной сеялки или аппарата для внесения удобрений;
• Плуга;
• Культиватора;

Не стоит забывать и о влиянии на качество подкормки условий хранения и транспортировки удобрений.