Одним из важных элементов, влияющих на развитие растений, является азот: он участвует в фотосинтезе, входит в состав белка. Необходимый азот растения берут из почвы. Если его недостаточно, зеленые насаждения тормозят в развитии, росте, сокращается вегетативный период, снижается урожайность, листья бледнеют, теряют блеск и опадают. Развитие боковых побегов прекращается, растения укорачиваются, при остром недостатке азота листья становятся желтыми или оранжевыми начиная с нижних и в конце концов опадают. Избежать неприятную ситуацию, получить хороший урожай помогут удобрения с высоким содержанием этого важного элемента.
Ранее главным азотным удобрением являлась чилийская селитра, добываемая в Южной Америке. Но природный ресурс постепенно исчерпался — нужно было найти способы производства заменителя. В результате исследований и экспериментов азотные удобрения стали производить из аммиака, или аммониака. Аммиак, кстати, получается в результате взаимодействия водорода и азота.
В окружающей среде азот (N) в основном находится в земле и воздухе. Плодородие почвы можно повысить посредством ее насыщения одним из четырех важных элементов: кислородом, водородом, углеродом и азотом. Первые три растения легко получают из воздуха, а с азотом дело обстоит сложнее: он быстро вымывается из почвы. Важным источником питания является атмосферный азот, однако не все растения могут его потреблять. Небольшое количество этого вещества поступает в почву с дождем. А в результате биологических процессов при помощи бактерий его могут использовать только бобовые. В почве азот преимущественно содержится в виде органического вещества, которое непосредственно растениям недоступно. Они могут поглощать элемент лишь в неорганических формах — NO3 (нитраты) и NH4 (аммоний).
В азот, доступный растениям в органическом веществе, превращается только 2—3 процента азота из органического вещества. Этот процесс именуется минерализацией, на нее влияет влажность, аэрация, температура и pH почвы. Так, избыток влаги замедляет процесс, ограничивает доступность азота. Оптимальные условия минерализации: температура — 30 ºC, слабокислотный или нейтральный pH.
Теряться азот может путем выщелачивания — перемещения нитрата (NO3) вместе с водой, поскольку почвой не удерживается. Особенно легко вымывается нитратная форма весной, когда то тепло, то холодно, в это время происходит основная потеря вещества. В почве остается аммонийный азот, а вот нитратный вообще вымывается в грунтовые воды и нередко попадает в питьевую воду.
Потеря азота имеет место и за счет волатилизации — газообразного аммиака (NH3), что возможно при нанесении на поверхность удобрений, содержащих мочевину. Когда азот преобразуется из нитрата в нитрит, становится газом и возвращается в атмосферу, происходит процесс денитрификации, если почва перенасыщена азотом или переувлажнена.
Есть несколько типов азотсодержащих удобрений: натриевая селитра, аммонийные удобрения, хлористый аммоний, мочевина, или карбамид, жидкий аммиак и безводный, а также аммиачная вода.
Нужного результата хлебороб достигает соблюдением норм и дозировкой внесения удобрения в зависимости от культуры. Если растение перекормлено, оно накапливает лишнюю воду и притягивает вредителей, а также могут появляться ожоги на листьях, которые впоследствии могут перебраться на корни.
Культуры могут усваивать азот в совершенно разных формах. Например, в амидной форме, в виде аммония (производная аммиака), в виде нитритов и нитратов. Когда мы вносим аммонийное удобрение, на него набрасываются почвенные бактерии и превращают его в нитрит, а потом в нитрат, который сразу же вымывается. Чем выше температура, тем процесс быстрее. Поэтому летние подкормки можно считать оптимальными, а вот весенние — преимущественно затратными.
Правильное применение удобрений даст повышение цены, например на пшеницу, вследствие повышения ее качества, что принесет хозяйству прибыль. Подсчитано, что каждые сто тонн аммиачной селитры (34 тонны азота), внесенные весной, дадут прибавку в 340—850 тонн зерна при соблюдении сроков и оптимальных доз, дробного внесения азота. Как недостаток, так и избыток азота ведет к убыткам.
Доза определяется в начале фазы трубкования по данным диагностики, полученным экспресс-методом определения содержания нитратов в главном стебле. Специалисты считают точным методом почвенный лабораторный анализ подвижного азота. Его сделает любая агрохимическая лаборатория. Можно также зрительно определить состояние растений: по цвету листьев, размеру стеблей и так далее. Главное — не перепутать с недостачей других элементов и болезнями.
Внимание: неустойчивость
Ранее, в советские годы, агрономы пользовались приборами ОП-2 «Церлинг» с необходимыми реактивами и инструментами для экспресс-диагностики свежих срезов растений и их сока. То есть за считаные минуты могли определить, насколько культуры нуждаются в подкормке.
В течение года содержание неорганического азота в почве меняется. Весной тепло увеличивает активность микроорганизмов — содержание минерального азота находится на уровне весеннего максимума. Вегетация снижает потребление азота растениями и содержание его в почве перед сбором урожая и после этого (летний минимум). Если условия по температуре и влажности благоприятны, содержание азота в почве осенью начинает увеличиваться за счет минерализации послеуборочных остатков (осенний максимум), а к зиме вновь падает, потому что низкая температура ведет к уменьшению активности микроорганизмов. Необходимо учитывать эту сезонную неустойчивость минерального азота в почве для определения доз действующего вещества для определенных культур как перед посадкой, так и при внесении удобрений во время вегетации.
Повысить рентабельность, свести к минимуму потери азота, поднять урожайность культур поможет правильное управление азотом. Для интенсивного растениеводства наиболее оптимальным считается частое внесение удобрений этого класса, в зависимости от потребностей каждой культуры — в строго ограниченных дозах. Решающее значение имеет и время подкормок. Важно применять азотные удобрения до дождей, при этом чтобы наивысшая доза азота вносилась до периода наибольшего поглощения вещества растением. Но и позднее внесение азота будет неэффективным, если погода или другие причины задержали этот процесс. Жидкая листовая подкормка — наименее рискованный способ, потому что таким образом вещество быстро впитывается растением, не успевая вымыться в нижние слои почвы. Этот метод становится все более популярным.
Когда кормить
Культуры, в зависимости от биологических особенностей, по-разному поглощают азот. Озимая пшеница, например, активно потребляет азот после фазы колошения при высокой урожайности. Значительно меньше усваивается азот при низкой и средней урожайности злака. Во время цветения процесс прекращается — азот в растении направляется в формирующееся зерно. Озимые рожь, ячмень и тритикале, в отличие от пшеницы, постепенно, плавно потребляют удобрение, потому что весной больше усваивают азота, становятся более развитыми и сильными. Зерно у них с низким содержанием протеина.
Свои особенности поглощения азота и у озимого рапса. С момента сева и ухода в зиму растения потребляют 50—80 кг/га азота, поскольку рапс до холодного периода успевает образовать мощную корневую систему и способен потреблять азот даже на глубине до 90 сантиметров. Известно, что продовольственной пшенице требуется больше азотных удобрений, чем фуражной. Специалисты советуют на легких песчаных и супесчаных почвах не проводить поздние подкормки. При благоприятных погодных условиях, если планируется высокая урожайность, озимые целесообразно подкармливать азотом в фазу колошения. В засушливых регионах вторую и третью подкормки рекомендуется объединять и проводить в фазу трубкования, используя медленнодействующие азотные удобрения.
Несоблюдение дозировок азота может нанести вред. Как говорят специалисты, при избытке азота цвет листьев становится насыщенным темно-зеленым, в первую очередь начинают темнеть нижние листья. Наблюдается утолщение стебля. Из-за накопления органических форм азотных соединений, в особенности белков, ткани растения становятся сочными и мягкими. Затрудняется транспортировка воды и питательного раствора по растению, вследствие чего затягивается рост побегов и начало цветения.
Специалисты предупреждают, что экономически обоснованные дозы азотных удобрений могут быть разными в зависимости от регионов, почв, погодных условий во время вегетации. Изменения состава почвы на участках и уровень поступления в растения азота поможет определить современная сенсорная техника, за счет чего эффективность использования удобрений повышается. Если посевы пшеницы остаются здоровыми до созревания благодаря внесению пестицидов, то усвоение азота улучшается, а его потери снижаются.
В целом азот все-таки не очень экологичен, к тому же стоит недешево. Поэтому зарубежные фермеры в прошлом году старались добиваться точности внесения удобрений, в том же направлении работают и теперь. Помогают достигать необходимых дозировок дроны и сеялки no-till drill, которые позволяют вручную вносить экономически обоснованную дозу азота в почву.
Подготовила Наталья Слюсаренко
По материалам сайтов: glavagronom.ru, agroplus-group.ru, direct.farm, ria.ru, agroxxi.ru