Корзина пуста.
Повышение морозостойкости плодово-ягодных культур, их подготовка к перезимовке
Менеджмент азота — как получить максимальную эффективность от применения азотных удобрений
Азотное питание растений играет ключевую роль в сельскохозяйственном производстве, поскольку азот является одним из важнейших макроэлементов, играет ключевую роль в росте и развитии растений на всех этапах их жизни. Он является незаменимой составляющей многих органических соединений, необходимых для функционирования растительного организма, входит в состав нуклеиновых кислот и влияет на формирование репродуктивных органов. В отличие от других необходимых для растений питательных веществ, азот может поглощаться корнями растений как анион (нитрат, NO₃-), или как катион (аммоний, NH₄⁺). Однако, как дефицит, так и избыток азота могут негативно влиять на растения. Дефицит азота сначала проявляется на нижних старых листьях, ведь происходит процесс реутилизации и растение перераспределяет имеющийся азот к молодым, активно растущим частям, в результате происходит общее замедление роста, хлороз листьев и задержка цветения и созревания. Чрезмерное азотное питание также вредно для растений и проявляется в виде бурного роста вегетативной массы, вытягивания стебля и полегания. Чрезмерно развитая и рыхлая ткань растений становится более уязвимой к грибковым и бактериальным инфекциям, а также к повреждению вредителями.
Поэтому, важно осуществлять регулярный мониторинг и корректировку азотного питания в соответствии с потребностями конкретной культуры и условий выращивания.
Виды азотных удобрений и их характеристики
Азот является одним из важнейших элементов питания растений, в почве и удобрениях он может находиться в различных химических формах: аммонийной (NH₄⁺), нитратной (NO₃-) и амидной (NH2-). Каждая из этих форм имеет свои особенности усвоения растениями и взаимодействия с различными типами почв.
Аммонийная форма азота (NH₄⁺)
Данная форма азота слабо подвижна в почве, поскольку адсорбируется отрицательно заряженными почвенными коллоидами (глиной, гумусом), поэтому менее подвержена вымыванию по сравнению с нитратами. В почве подвергается процессу нитрификации и превращается в нитриты (NO₂-), а затем — в нитраты (NO₃-). Этот процесс зависит от температуры, влажности, аэрации и рН почвы. Глинистые и суглинистые почвы хорошо удерживают аммоний благодаря высокому содержанию коллоидов, к сожалению, о песчаных почвах такого сказать нельзя, ведь они имеют низкую способность к удержанию аммония, поэтому он может частично вымываться, особенно при чрезмерных осадках.
Нитратная форма азота (NO₃⁻)
Является основной формой азота, которую поглощает большинство растений, ведь легко растворяется в воде и быстро достигает корневой системы с почвенным раствором. Очень подвижная в почве, поскольку не адсорбируется отрицательно заряженными почвенными коллоидами. Данная форма наиболее подвержена вымыванию из почвы, особенно на легких песчаных почвах при значительных осадках или поливах. На кислых почвах денитрификация может быть менее интенсивной по сравнению с нейтральными и щелочными почвами.
Амидная форма азота (NH2⁻)
Нейтральное органическое соединение, хорошо растворимое в воде. В почве под действием фермента уреазы быстро гидролизуется с образованием аммония (NH₄⁺) и углекислого газа (CO₂). После гидролиза азот переходит в аммонийную форму и далее подвергается нитрификации. При поверхностном внесении на щелочных почвах может происходить потеря азота в виде аммиака (NH₃) до гидролиза и после образования аммония. На кислых почвах происходит гидролиз и образованный аммоний удерживается коллоидами.
Оптимальное время и способ внесения азота
Азот является ключевым элементом для роста и развития растений. Его правильное внесение в оптимальное время и с учетом погодных условий имеет решающее значение для максимальной эффективности при внесении азотных удобрений.
Необходимо учитывать несколько основных факторов:
- Тип культуры. Различные культуры имеют разные потребности в азоте в течение вегетации. Определяйте необходимое количество азота на основе анализа почвы, потребностей культуры и запланированной урожайности.
- Стадия развития растений. Потребность в азоте меняется в зависимости от фазы роста (активный вегетативный рост, бутонизация, цветение, плодоношение). Обеспечивать растения азотом рекомендуется в фазы максимальной потребности, то есть тогда, когда они его больше всего используют для активного роста и формирования урожая.
- Тип почвы. Легкие почвы хуже удерживают азот, чем тяжелые, поэтому рекомендуется вносить азотные удобрения в несколько этапов. Сбалансированное питание (азот, фосфор, калий и микроэлементы) обеспечивает лучшее усвоение азота и повышает общую эффективность удобрений.
- Климатические условия. Осадки, температура и влажность почвы влияют на эффективность усвоения азота. Достаточные осадки способствуют растворению гранулированных удобрений и их перемещению к корневой системе. Длительная засуха и высокие температуры затрудняют растворение и перемещение удобрений в почве, снижают активность микроорганизмов, участвующих в преобразовании азотных форм, и ухудшает усвоение азота корневой системой.
Управление потерями азота: экономические и экологические аспекты
Потери азота из сельскохозяйственных угодий являются серьезной проблемой, имеющей значительные экономические и экологические последствия. С одной стороны, нерациональное использование азотных удобрений приводит к финансовым потерям для аграриев из-за неэффективного использования дорогостоящих ресурсов. Потерянный азот не усваивается растениями, что требует внесения большего количества удобрений для достижения желаемой урожайности, как результат потерянные средства агрария и снижение урожайности. Чтобы избежать таких последствий, современные технологии дифференцированного внесения помогают оптимизировать применение азотных удобрений, учитывая изменчивость потребностей растений в пределах одного поля. Вместо равномерного внесения азота на всю площадь, технология точного земледелия предусматривает внесение различных норм азота в разных зонах поля, основываясь на данных о состоянии почвы, растений и ожидаемой урожайности.
С другой стороны, потерянный азот загрязняет водные объекты, атмосферу и почву, нанося вред экосистемам и здоровью человека. Вымывание нитратов в поверхностные и подземные воды приводит к их обогащению биогенными элементами (эвтрофикации). Это стимулирует чрезмерный рост водорослей, в частности сине-зеленых, что приводит к дефициту кислорода в воде, гибели рыбы и других водных организмов, а также ухудшает качество питьевой воды. Поэтому эффективное управление потерями азота является ключевым для обеспечения устойчивого сельскохозяйственного производства.
Для предотвращения потерь азота важно использовать стабилизаторы азота и ингибиторы, которые повышают эффективность использования удобрений и уменьшают их негативное влияние на окружающую среду.
Ингибитор нитрификации — это химические соединения, которые замедляют деятельность нитрифицирующих бактерий, превращающих аммоний в нитриты. Благодаря этому уменьшается образование нитратов, которые легко вымываются из почвы, азот дольше остается в аммонийной форме и повышается коэффициент использования удобрений.
Ингибитор уреазы — это химические соединения, которые подавляют активность фермента уреазы, катализирующего гидролиз мочевины до аммиака. Благодаря чему уменьшаются потери азота в виде аммиака в атмосферу, особенно при поверхностном внесении мочевины на щелочных почвах и при высоких температурах. Пролонгируется действие азотных удобрений на основе мочевины, обеспечивая более равномерное питание азотом растений и уменьшается риск ожогов растений высокой концентрацией аммиака.
Использование таких стабилизаторов и ингибиторов является экономически выгодным, поскольку позволяет уменьшить нормы внесения азотных удобрений без потери урожайности, повысить коэффициент их использования и уменьшить негативное влияние на окружающую среду.
Ошибки, которых следует избегать в менеджменте азота
Эффективный менеджмент азота является ключевым для достижения высоких урожаев, оптимизации расходов и минимизации экологического воздействия. Успешные фермеры по всему миру внедряют различные стратегии и технологии для рационального использования этого важного элемента. Существует ряд ошибок, которые допускаются при работе с данным элементом:
- Неучет предшественника. Культуры-предшественники могут оставлять значительное количество азота в почве (например, бобовые), что необходимо учитывать при расчете норм внесения для следующей культуры.
- Игнорирование анализа почвы. Внесение азотных удобрений «на глаз» без учета фактического содержания питательных веществ в почве может привести как к дефициту, так и к избытку азота.
- Несвоевременное внесение азота. Внесение азота в неоптимальные фазы развития растений может не дать максимального эффекта. Например, чрезмерное внесение азота на поздних этапах может привести к задержке созревания и ухудшению качества плодов.
- Поверхностное внесение карбамида на щелочных почвах без заделки приводит к значительным потерям азота в виде аммиака.
- Внесение азотных удобрений перед сильными осадками на легких почвах увеличивает риск вымывания нитратов.
- Игнорирование погодных условий. Не учет осадков и температуры при планировании и внесении азотных удобрений может снизить их эффективность.
Успешный менеджмент азота требует комплексного подхода, сочетающего научные знания, современные технологии и практический опыт. Избежание указанных ошибок и внедрение передовых стратегий позволяет аграриям достичь высоких результатов при одновременном снижении затрат и минимизации негативного воздействия на окружающую среду. Перспективы развития в управлении азотом связаны с интеграцией новейших технологий и глубоким пониманием сложных взаимодействий между почвой, растениями и климатом. Адаптация стратегий управления азотом к меняющимся климатическим условиям является ключевым для обеспечения продовольственной безопасности и устойчивого сельскохозяйственного производства в будущем.
