Олег Пелипенко,

агроном-консультант

 

Серед ресурсів, що використовують у процесі виробництва, мінеральні добрива мають найістотніший вплив на врожайність. Окрім того, витрати на їх закупівлю, логістику та внесення в структурі виробничих витрат становлять не менше 20‑45 %. Відтак питання раціонального використання мінеральних добрив у прибутковому веденні виробництва – тема надактуальна.

 

Особливо важливого значення раціональний менеджмент мінеральними добривами набув останніми роками через їх істотне дорожчання. До того ж абсолютно всіх видів. І вони стали інтенсивно імпортуватися із зарубіжжя, однак факт їх походження нерідко не гарантував регламентовану якість.

Крім якісних характеристик, форми та кількості діючої речовини мінеральних добрив на ефективність їх дії мають вагомий вплив умови, норми та строки їх застосування. Відтак кожен регіон України формує власний специфічний «пазл» чинників успішного менеджменту добрив. А в окремих елементів живлення є індивідуальна специфіка поглинання рослинами, взаємодія з ґрунтом та шляхи непродуктивних утрат.

 

Специфіка менеджменту окремих елементів живлення

Азот – важливий елемент живлення не тільки для рослин, а й основний «будівельний матеріал» для всіх живих істот. Серед більшості культур за показником виносу з урожаєм азот посідає чільне місце. Тому й не дивно, що за популярністю та обсягами застосування азотні добрива переважають усі інші, разом узяті добрива. Світове споживання добрив азотної групи сягає понад 100 млн т. Однак ефективність їх використання, за даними ФАО, не перевищує 50 %. Пояснення цього – низка чинників, передусім значна «мобільність» елемента та здатність до непродуктивних втрат. У добривах азот може бути представлений чотирма формами: амідна, аміачна, амонійна та нітратна. Кожна з них має свої плюси та мінуси, які слід враховувати при їх застосуванні.

 

Азот – переваги та недоліки різних форм

Амідна форма – наявна в таких добривах, як карбамід та КАС, а також у складних та комплексних.

Переваги. Ця форма є найбільш пролонгованою, тобто може в ґрунті довготривало зберігатися до моменту активного споживання культурою. Амідна форма азоту найкраща для проведення позакореневого (листкового) підживлення, оскільки добре проникає через листкову кутикулу та відразу ж без складних перетворень у рослині включається у білковий синтез.

Недоліки. Під дією сонячного випромінювання, діяльності уробактерій та недостатній кількості вологи в ґрунті амідна форма здатна перетворюватися в аміак NH3 та втрачатися через випаровування. Рівень утрат за неправильного застосування може сягати 50 % від загальної кількості внесеного азоту.

До недоліків також належить низький рівень засвоєння азоту через кореневу систему у формі аміду. За рядкового (стартове під час сівби) удоб­рення можлива інтоксикація проростків та молодих рослин через брак чи низький рівень фотосинтезу.

Для запобігання втрат азоту з цієї форми необхідно внесені добрива терміново загортати у вологий шар ґрунту. За завчасного застосування та недостатньої кількості вологи в ґрунті цю форму азоту слід поєднувати з інгібіторами уреази. Такі сполуки уповільнюють діяльність уробактерій та перехід азоту в аміачну та амонійну форми.

 

Аміачна форма –

найдешевша форма азоту. Представлена в безводному аміаку та аміачній воді.

Переваги. Також належить до добрив пролонгованої дії. Внесений у ґрунт аміак швидко зв’язується з ґрунтовою вологою та переходить в амонійну форму. Своєю чергою амонійна форма зв’язується з колоїдами ґрунтововбирного комплексу та здатна довготривало зберігатися. Завдяки рідкій формі, яка більш технологічна, є можливість рівномірно вносити добриво в кореневмісний шар ґрунту 15‑20 см, де є ґрунтова волога.

Недоліки. Через сильну летючість і токсичність для всього живого такі добрива необхідно вносити спеціальними знаряддями на глибину 15‑18 см за умови наявності ґрунтової вологи. Також не менш важливою умовою є якісний обробіток ґрунту перед внесенням та якісне загортання борозни внесення задля запобігання втрат азоту.

 

Амонійна форма –

наявна в таких добривах, як сульфат та хлорид амонію, аміачна та вапнякова селітра, а також у різних видах КАСів.

Переваги. Як і дві попередні форми, амонійна також добре зберігається в ґрунті та належить до пролонгованих за дією. Завдяки цьому її з успіхом можна застосовувати в осінньому та весняному основному удобренні озимих та ярих культур. За наявності тепла та вологи ця форма азоту під дією нітрифікуючих бактерій у ґрунтовому розчині стрімко перетворюється в нітратну форму та швидко поглинається кореневою системою рослин. На ґрунтах з нейтральною та лужною реакцією ґрунтового розчину амонійні добрива покращують забезпечення рослин фосфатами завдяки їх вивільненню з малодоступних солей Ca2+ та Mg2+. Під час кореневого живлення культури з цієї форми азоту спроможні засвоювати до 30 % усього азоту.

Недоліки.  На ґрунтах з низькою буферною здатністю та малогумусних систематичне застосування амонійних добрив призводить до закислення. За використання в якості припосівного (стартового) добрива на початкових етапах вегетації ця форма може викликати «амонійне отруєння» проростків та молодих рослин. За позакореневого підживлення амонійна форма найтоксичніше діє на листкову поверхню, викликаючи опіки.

 

Нітратна форма –

присутня в усіх видах селіт­ри, в КАСах, а також в окремих складних та комплексних видах добрив.

Переваги. Завдяки поглинанню цієї форми добрив рослини забезпечують себе азотом до 70 % від загального обсягу. Добре поглинається в холодних умовах та на початкових етапах розвитку рослин. Позитивно впливає на синтез цитокініну, а відтак і на процес кущення злаків. Ідеально підходить для стартового удобрення та підживлення під час вегетації.

Недоліки. Нітратна форма азоту завдяки від’ємному іонному заряду не здатна закріплюватися ґрунтово­вбирним комплексом та має добру рухливість по ґрунтовому профілю разом із гравітаційною та капілярною вологою. Тобто за надмірного зволоження та браку інтенсивного поглинання азоту кореневою системою нітрати здатні промиватися у глибші шари та ґрунтові води.

Це призводить до забруднення довкілля, непродуктивних витрат ресурсів. Втрати від промивання за неправильного застосування нітратних добрив можуть сягати до 40 %. Також до небажаних втрат азоту з нітратної форми може призвести діяльність денітрифікуючих бактерій, які відновлюють нітрати до газоподібних форм (N2, NO, N2O). Інтенсивно протікає денітрифікація в анаеробних (безкисневих) умовах, за сильного перезволоження чи ущільнення ґрунту та за високих температур, достатньої кількості нерозкладеної органіки. Рівень утрат через денітрифікацію може складати до 45‑50 % (рисові чеки).
Для запобі­гання втрат азоту завдяки промиванню та денітрифікації нітратну форму необхідно застосовувати безпосередньо перед активним споживанням азоту культурою. Уникати як основного удобрення в осінній період.
За високої ймовірності втрат нітратного азоту та довготривалого періоду засвоєння його культурою слід дробно проводити азотне живлення та застосовувати інгібітори нітрифікації.

Резюме. Азотне живлення для всіх культур забезпечується на підставі аналізу ґрунтово-кліматичних умов, рівня запланованого врожаю та біологічних особливостей культури.

  1. Аксіомою для будь-яких регіонів має бути тверд­ження про надходження 15‑20 кг / га д. р. азоту завдяки мінералізації органічної речовини в ґрунті від 1 % вмісту гумусу, тобто на ґрунтах з умістом гумусу 3,5 % культури отримують: 3,5х20=70 кг / га д. р. азоту.
  2. Дробне живлення культур з розтягнутим періодом поглинання азоту завжди виправданий крок як в зонах достатнього, так і недостатнього зволоження, з огляду на чотири шляхи втрат азотних сполук із ґрунту.
  3. У зонах недостатнього зволоження для удобрення озимих культур здебільшого використовують рідкі добрива, що містять переважно амідну та амонійну форму та застосовуються в пізньоосінній та ранньовесняний період. Для удоб­рення пізніх ярих культур азотні добрива в основне удобрення (50‑70 % від загальної норми) застосовують локально на глибину 16‑20 см, перевагу віддають рідким добривам з умістом амідної та аміачної форми азоту. Підживлення проводять у період активного споживання культурою, з рідкими добривами, прикоренево в зону рядку за наявності вологи.
  4. У зонах достатнього зволоження азотні добрива на озимих та ярих культурах застосовують у періоди активного споживання азоту. Для основного удобрення використовують аміачну та амідну форму (35‑50 % від загальної норми азоту).
  5. Для зменшення непродуктивних втрат азоту за застосування добрив використовують інгібітори уреази та нітрифікації.
  6. Для підвищення ефективності засвоєння азоту з добрив та ґрунту необхідно оптимізовувати живлення по інших елементах, вагому роль за використання азотних добрив приділяють сірці. Оптимальне співвідношення між азотом та сіркою має становити 1:6‑10, залежно від культури, забезпеченості ґрунтів сіркою та рівня азотного удобрення.

 

Фосфор – ближче до кореневої системи

Фосфор, як азот та калій, відіграє значну фізіологічну роль у процесі росту та розвитку рослин, хоча його рівень виносу в декілька разів нижчий за інші макроелементи. На фоні значних запасів загального фосфору в ґрунті (1,5‑5,5 т / га) його доступність для рослин на більшості ґрунтів залишається невисокою, а тому питання фосфорного удоб­рення для більшості ґрунтів є актуальним. На відміну від азоту та калію фосфорне живлення має ряд специфічних особливостей, які впливають на ефективність засвоєння фосфору з ґрунту та мінеральних добрив. Так, завдяки значному розміру молекули фосфату, малій рухливості по ґрунтовому профілю та здатності аніонів фосфору швидко зв’язуватися в недоступні форми під впливом іонів Са та Mg, Fe та Al фосфорні добрива мають застосовуватись якомога ближче до локалізації майбутньої кореневої системи, в шарі ґрунту, що довший час лишається вологим та з необхідністю якомога меншого контакту з колоїдами ґрунтово­вбирного комплексу. Всім перерахованим вище критеріям відповідає стрічкове (локальне) застосування фосфорних добрив в основ­не удобрення на глибину 15‑18 см та стартове (рядкове POP-UP) використання суміші рідких фосфорних добрив із цинком та стимуляторами коренеутворення.

Усі фосфорні добрива діляться на дві великі групи: фосфати амонію та фосфати кальцію. Завдяки різній технології виробництва та сировини, з якої виробляють ці добрива, відповідно у них різні властивості, взаємодія цих добрив із ґрунтом та ефективність засвоєння фосфатів рослинами.

 

Фосфати амонію –

представлені у вигляді: моноамонійфосфатів (МАР), ди­амонійфосфатів (DAP) та поліфосфатів амонію (PPA).

Переваги. Найбільш кон­цент­ровані сухі та рідкі добрива. Мають найвищу розчинність у воді. Фосфати представлені у водо- та цитраторозчинній формі. Ефективно використовувати як основне та стартове удобрення.

Недоліки. Завдяки високій розчинності цих добрив їх компоненти швидше переходять у ґрунтовий розчин та зв’язуються до недоступного стану іонами Са та Mg, Fe та Al. У ґрунтах із лужною та нейтральною реакцією ґрунтового розчину фіксація фосфатів проходить здебільшого сполуками кальцію та магнію, а в ґрунтах із кислою реакцією – відповідно сполуками заліза та алюмінію. Також гранульовані доб­рива цієї групи мають ще такий недолік: за внесення з осені до моменту активного споживання культурою частина фосфатів зв’язується до недос­тупних форм. Своєю чергою доб­рива, внесені весною, не завжди виявляють високу віддачу з огляду на можливий дефіцит вологи у верхньому шарі ґрунту.

 

Фосфати кальцію –

представлені у вигляді таких добрив: суперфосфат, подвійний суперфосфат, преципітат та фосфоритне борошно. Залежно від ступеня заміщеності іонами кальцію ці добрива розподіляються на цитрато- та кислоторозчинні.

 

Однозаміщені фосфати (суперфосфати) розчинні у лимонній кислоті, мають непогану розчинність гранули в ґрунті, їх використовують для основного та стартового удобрення.

Переваги. Гірша реактивність (порівняно з добривами першої групи) дає змогу фосфатам повільніше переходити в ґрунтовий розчин, а відтак і переходити в недоступний стан під дією іонів металів. Уміст сірки надає додаткову перевагу на ґрунтах, де проявляється дефіцит цього елемента.

Недоліки. Завдяки наявності в хімічному складі кальцію фосфати за весняного використання потребують довшого періоду для переходу в доступний стан (розчинення, гідратація та перехід у ґрунтовий розчин), а тому менш ефективні в якості стартових.

 

Дво- та тризаміщені фосфати розчинні в сильній кислоті. У виробництві використовують преципітат, фосфоритне борошно та види металургійних шлаків. Завдяки високому вмісту кальцію використовують на ґрунтах із кислою реакцією ґрунтового розчину. За цих умов такі добрива виступають як меліорант та джерело фосфатів. За розрахунку норми внесення слід враховувати, що перший рік культури зможуть використати не більше 12‑20 % від загальної діючої речовини. Тому мінімально норма має становити не менше 400‑500 кг фізичної ваги. Викорис­то­вують тільки врозкидку суцільно в основ­не удобрення восени із загортанням не менше 18‑22 см. Ідеальним варіантом після застосування таких добрив є сівба сидератів із високоактивною кореневою системою до поглинання важкодоступних фосфатів (гірчиця, гречка, люпин та їх суміші).

Резюме. Для забезпечення оптимального фосфорного живлення рослин передусім визначають забезпеченість ґрунту доступними сполуками фосфору. На підставі результатів агрохімічного аналізу ґрунту та виносу фосфору із запланованим урожаєм культури визначають різницю, яку необхідно поповнити завдяки використанню мінеральних добрив.

  1. За потреби 10‑20 кг / га д. р. обмежуються стартовим (POP-UP) чи припосівним удобренням (5х5 см). Ідеальний варіант – суміш рідких добрив (MAP, DAP, PPA з додаванням сполук хелатованого цинку та стимуляторів коренеутворення).
  2. За потреби понад 20 кг / га д. р. фосфорне удобрення розподіляють на два внесення: основне (вся норма фосфорного добрива – 10‑15 кг / га д. р.) та стартове (10‑15 кг / га д. р.). Ідеальний варіант – основне удобрення гранульованими добривами восени стрічковим способом на глибину 15‑18 см, а стартове аналогічно варіанту, наведеному раніше.
  3. Для покращення засвоєння фосфатів із ґрунту та добрив корисно використовувати біопрепарати з високоефективними штамами фосформобілізуючих бактерій, що дають змогу додатково забезпечити 10‑25 кг / га д. р. доступних фосфатів.

 

Стрічкова система – час прийшов

Зважаючи на неминучі зміни клімату, постійне подорожчання вартості всіх видів мінеральних добрив, традиційна система удобрення морально та економічно себе вичерпала. Тому аграрії в усіх регіонах активно шукають шляхи, які дають можливість підвищити окупність одиниці добрив та водночас бути менш залежним від погодних умов.

Вища ефективність локального застосування добрив була доведена ще в 80‑х роках минулого сторіччя. Єдиною перепоною широкого розповсюдження цієї технології була відсутність високопродуктивних агрегатів, що спроможні за один прохід проводити внесення кількох видів добрив на задану глибину (15‑18 см).

Основне удобрення культур із внесенням добрив стрічкою під майбутнім рядком культури можливо забезпечити робочими органами, такими як:

  1. Монодиск – закладає добрива на глибину до 15‑16 см із мінімальним втручанням у ґрунт. За один прохід агрегат спроможний вносити чотири види добрив (2 сухих + 2 рідких, зокрема безводний аміак). Контроль глибини та рівномірність ходу забезпечується подвійним паралелограмним механізмом та системою гідропритиску. Робоча швидкість 12‑22 км / год. Ефективне використання восени та весною. Можливе використання в технологіях No-till.
  2. Турбодиск – одночасно проводить обробіток смуги завширшки до 18 см та завглибки до 17 см. За один прохід може вносити три види добрив (сухі та рідкі) з двома варіантами закладки стрічками на краях борозни та мікс у смузі обробленого ґрунту. Контроль глибини та рівномірність ходу забезпечується паралелограмним механізмом та системою гідропритиску. Робоча швидкість 12‑18 км / год. Ефективне використання восени та весною.
  3. Анкер – закладає добрива на глибину до 20 см. Одночасно можна вносити два види добрив, зокрема безводний аміак. Механізм робочої секції аналогічний із турбодисками. Робоча швидкість до 12 км / год. Використання лише восени для основного удобрення культури.

Доступність фосфатів залежно від pH ґрунту

Агрегати, що проводять стрічкову закладку добрив, мають бути забезпечені надійними системами дозування та контролю витрати, з можливістю диференційованого застосування рідких та гранульованих добрив.

Припосівне та стартове удобрення рідкими та сухими добривами забезпечують додатковим обладнанням просапних сівалок такими опціями:

  1. Монодиск з гідропритиском – спроможний покласти припосівне добриво збоку від рядка на 7 см та глибину до 11 см. Водночас спроможний вносити два види добрив (рідке та сухе). Можливе використання в технологіях No-till.
  2. Система Бандит – спарені диски, що вносять обабіч рядка один вид рідкого добрива (здебільшого КАС + сірка + мікроелементи) на відстані 7 см від рядка та на глибину 5 см.
  3. Система Деш – дає можливість дозовано застосовувати стартове добриво POP-UP безпосередньо на висіяну насінину.

Сайдрессінг, чи управління вегетацією, успішно проводять за допомогою систем Y-Drop та UnderCover, що дає змогу під час вегетації культури з фази 7‑8 листків до фази викидання волоті проводити прикореневе підживлення рідкими добривами (здебільшого КАС + сірка + мікроелементи) та забезпечувати ідеальне нанесення робочого розчину пестицидів та мікродобрив по всій висоті рослини як з верхнього, так і з нижнього боку листкової пластинки. Прикореневе підживлення переважає за ефективністю традиційне підживлення культиваторною лапою чи колтером завдяки швидшому та повнішому поглинанню азоту. Аргументацією цього є набагато вища концентрація кореневої системи навколо стовбура (в діаметрі 20 см), а також збирання більшої кількості вологи під корінь після випадання опадів (ефект лійки). До того ж використання міжрядних культиваторів-підживлювачів призводить до небажаного травмування кореневої системи та непродуктивної втрати вологи після перемішування сухого та вологого ґрунту.

 

Резюме:

  1. Завдяки використанню суміші рідких добрив як для основного, так і для припосівного (стартового) удобрення та підживлення по вегетації, є можливість застосовувати поживні елементи (зокрема і мікроелементи), що справді потрібні культурі для формування запланованого врожаю в певний період вегетації.
  2. Стрічкова система живлення завдяки розміщеній концентрованій смузі добрив на глибині 15‑18 см дає змогу значно підвищити ефективність віддачі одиниці добрив, зменшити зв’язування сполук фосфору та калію ґрунтововбирним комплексом, уповільнює швидкість переходу азотних сполук з однієї форми в іншу з кінцевим утворенням нітратів та газоподібних форм.
  3. Розташування концентрованих стрічок добрив на глибині 15‑18 см стимулює розвиток кореневої системи на глибині, що в результаті дає змогу сформувати вищу посухо­стійкість та пролонговане (впродовж довшого часу) поглинання поживних речовин із внесених добрив.
  4. Така технологія зменшує кількість технологічних операцій на полі.