05 Липня 2022

Азот на лист: що потрібно врахувати для його найвищої ефективності

Серед усіх елементів живлення азот посідає перше у світі місце серед чинників, що лімітують врожайність. Менеджмент цього елемента пов’язаний із його особливою «непередбачуваністю», адже він легко залучається у процеси, які одночасно проходять у системі ґрунт – рослина – атмосфера. Попри численні дослідження та публікації, тема азоту й сьогодні залишається топовою і активно обговорюється.

ДІАГНОСТИКА – ОСНОВА МЕНЕДЖМЕНТУ АЗОТУ

Основою управління азотом є діагностика: ґрунтова і рослинна.

Ґрунтова діагностика. Серед показників ґрунтової діагностики гумус, мабуть, є найбільш стабільним показником, що опосередковано вказує на можливість ґрунту забезпечувати рослини азотом. Адже у ґрунті азот представлений переважно органічними азотвмісними сполуками. Безпосередньо цей елемент не доступний для рослин, але вони можуть поглинати його після проходження процесу мінералізації.

Однак точно передбачити, коли і в якій кількості азот буде мінералізований і надійде у ґрунтовий розчин, дуже важко, якщо не зовсім неможливо. Адже запаси азоту в органічній речовині у більшості ґрунтів представлені в основному біологічно стійкими сполуками, і лише невелика їх частка – більш лабільними (так званий легкогідролізований азот). А сам процес мінералізації є біологічним і залежить від того, коли і наскільки сприятливими складуються умови у певний період (насамперед, температура, вологість і аерація). Проте показник легкогідролізованого азоту більш стабільний, ніж вміст мінеральних форм азоту, і може бути використаний для оцінки можливостей ґрунту забезпечувати рослини азотом впродовж періоду вегетації.

Та хоча такий азот і має «легко» гідролізувати, на час сівби або у певний період росту та розвитку рослини цей процес може відбуватись не так інтенсивно, як очікувалось, з огляду на зовнішні умови. Тому для більш актуальної картини рекомендується визначати мінеральні сполуки азоту – нітрати й амоній. Обидві ці форми азоту рослини можуть легко поглинати, проте нітрати часто переважають у родючих ґрунтах, коли складаються сприятливі для нітрифікації умови.

Що ж до визначення наявності нітратів, тут потрібно зважати на їх дуже високу мобільність у ґрунті. Тому зазвичай для визначення запасу нітратного азоту необхідно відбирати зразки ґрунту на більшу глибину – до 60, а іноді до 90 см. При цьому потрібно зважати на характер розвитку кореневої системи культури, що вирощується, гранулометричний склад ґрунту, технологію його обробітку, наявність шкідливого ущільнення тощо.

Амонійний азот у ґрунті міститься переважно з обмінному стані, адсорбований ґрунтовими колоїдами. За певних умов він може входити у міжпакетні простори кристалічної решітки глинистих мінералів, переходячи у необмінно зв’язану (фіксовану) і недоступну для рослин форму. Звісно, це явище більш характерне для важких за гранулометричним складом ґрунтів і за умов поперемінного перезволоження і пересихання. Як правило, цей азот не визначають у рутинних аналізах ґрунту.

Дуже інформативним показником є нітрифікаційна здатність ґрунту – здатність нагромаджувати нітратний азот за рахунок мікробної мобілізації азоту за сприятливих умов (оптимальна температура, вологість, аерація). По суті, цей показник вказує на можливість мікробіоти ґрунту переводити різні сполуки азоту в найбільш легкодоступну для рослин нітратну форму. Проте потрібно зважати на те, що, окрім процесу мобілізації, водночас і постійно відбувається процес іммобілізації – використання мікроорганізмами сполук азоту для побудови власного тіла. Після подальшого їх відмирання і розкладання у цього азоту знову з’являється шанс бути поглинутим рослиною, але передбачити, коли і скільки такого азоту стане знову доступним, – неможливо.

Рослинна діагностика – дуже потужний інструмент, який доповнює ґрунтову діагностику. Вона дає змогу зрозуміти реальний стан речей: чи змогла рослина поглинути елементи із ґрунту та внесених добрив?

Проте поглинання рослинами елементів із ґрунту є дуже складним процесом, який залежить від взаємодії між ґрунтом, зовнішніми умовами та фізіологією самої рослини. І попри уявну «легкість», інтерпретація результатів аналізу рослин потребує відповідної кваліфікації.

Адже, наприклад, високий вміст нітратів у рослині може бути пов’язаний із нестачею певних мікроелементів, що відповідають за їх перетворення (амінування), або з низьким вмістом калію і бору, необхідних для нормального функціонування флоеми. Тож для правильності висновків визначення лише азоту в рослинах може бути недостатньо.

АЗОТ – ПОТРЕБА ТРИВАЛІСТЮ В ЦІЛИЙ ПЕРІОД ВЕГЕТАЦІЇ

Якщо подивитись на динаміку споживання рослинами азоту, то графіки для більшості однорічних культур будуть подібними: незначна інтенсивність споживання на початку вегетації, швидке зростання у період інтенсивного росту, досягнення піку до цвітіння та зменшення інтенсивності поглинання до періоду стиглості (рис. 1).

Рис. 1. Узагальнений графік поглинання азоту однорічними рослинами (Джерело Geissler, Horwath)
Рис. 1. Узагальнений графік поглинання азоту однорічними рослинами (Джерело: Geissler, Horwath)

Однак чи означає це, що після цвітіння потреба рослин у азоті істотно знижується й відбувається лише реутилізація (перерозподіл) його всередині рослини?

Bender et al. (2013) провели порівняння різних гібридів кукурудзи, намагаючись встановити характер поглинання ними елементів живлення впродовж періоду вегетації. Дійсно, найбільш інтенсивно кукурудза поглинає азот, починаючи з фази 6–9 листків, і вже до фази цвітіння споживає 2/3 загального виносу. Проте якщо подивитись на діаграму (рис. 2), то стає очевидно, що трохи більше ніж половина азоту в зерні надходить у результаті перерозподілу з інших органів, але решта (а це 25% загального виносу азоту) має додатково надійти із ґрунту до періоду повної стиглості.

Рис. 2. Динаміка поглинання азоту рослинами кукурудзи впродовж періоду вегетації
Рис. 2. Динаміка поглинання азоту рослинами кукурудзи впродовж періоду вегетації (Джерело: Bender et al. // Agron. J. 105:161-170)

Вивчивши шість різних сучасних гібридів кукурудзи, включаючи генетично модифіковані, автори роблять висновок, що типові рекомендації щодо удобрення азотом часто є застарілими. Адже рівень врожайності суттєво зріс, відповідно, обумовлюючи зміни в характері поглинання азоту сучасними гібридами, зокрема, існує тенденція до збільшення пізнього споживання ними азоту.

Для пшениці динаміка споживання азоту впродовж періоду вегетації має дещо інший характер (рис. 3): переважна частина азоту поглинається до цвітіння й надалі реутилізується у зерно. Проте у період наливу зерна азот у вегетативних органах необхідний для нормального проходження фотосинтезу – основного джерела крохмалю, необхідного для виповнення зерна. Крім того, додатковий азот покращує реутилізацію внутрішніх резервів азоту в рослині, сприяючи підвищенню вмісту білка у зерні. Адже відомо, що пізні підживлення рослин пшениці азотом – більш «якісні», оскільки переважно впливають на якість зерна.

Рис. 3. Динаміка поглинання азоту рослинами пшениці
Рис. 3. Динаміка поглинання азоту рослинами пшениці (Джерело: Lollato et al. // https://osunpk.com)

АЗОТ НА ЛИСТ: ПЕРЕВАГИ І МОЖЛИВІ НЕБЕЗПЕКИ

Звісно, кореневе живлення є основним джерелом азоту для будь-якої культури. Однак позакореневе внесення азоту на додаток до кореневого є ефективною стратегією менеджменту азоту, що дає змогу покращити умови азотного живлення рослин.

Дуже часто рослини починають відчувати нестачу азоту саме під час переходу до генеративної стадії, оскільки в цей час, по-перше, резерви ґрунту можуть бути вже виснаженими, а по-друге, саме на цей період дуже часто припадають несприятливі умови, які обме­жують як поглинання азоту рослинами із ґрунту, так і мікробні процеси у ґрунті, що здатні вивільнювати азот.

Тому позакореневі підживлення у цей період мають можливість певною мірою виправити ситуацію і допомогти попередити дефіцит азоту. Дуже часто дефіцит азоту в такій фазі може бути прихованим (таким, що не має візуальних ознак), і це робить його ще більш «підступним», оскільки проблеми у період наливання зерна прямо позначаються на врожайності.

Звісно, є інструменти, які дають змогу виявити цей прихований дефіцит: тканинна діагностика, різноманітні сенсори та набори для експрес-діагностики.

Доведено, що ефективність позакореневих підживлень пшениці тим вища, чим пізніше їх проводять (Лаврентович, 1985). При цьому на якість зерна позакореневе внесення впливає найбільше на фоні ранньовесняних кореневих підживлень; застосування літнього підживлення на низькому азотному фоні – малоефективне і майже не покращує технологічні властивості борошна.

Пізні літні підживлення пшениці у фазу колосіння впливають не лише на вміст білка, а й на його характеристики: вони зменшують альбумінову і глобулінову фракції білка та збільшують вміст гліадінової і глютелінової фракцій – саме тих, що впливають на хлібопекарські якості борошна (Лаврентович, 1985).

Читати по темі: Ефективність технології ін-фуроу для забезпечення пшениці мікроелементами в осінній період

Позакореневе підживлення кукурудзи азотом у пізні фази розвитку не так поширене, як пшениці. Проте, зважаючи на високу врожайність і високий винос азоту, а також на динаміку його споживання, менеджмент азоту є ключовим у отриманні врожаю. І саме азоту завжди приділяється найбільша увага. Найкращим для кукурудзи, як і для інших культур, буде відповідність надходження азоту з ґрунту інтенсивності споживання його рослинами. Саме тому в інтенсивних технологіях рекомендується дробове внесення азоту: допосівне і підживлення.

Найчастіше для листкового внесення використовують карбамід. Причин тут кілька: по-перше, на відміну від аміачної селітри, сечовина може не спричиняти опіків навіть при використанні 10–15% водного розчину, а водні розчини аміачної селітри схильні викликати опіки вже за концентрацій, вищих за 3–5%. По-друге, сечовина діє як фізіологічно активна речовина, що посилює реутилізацію азоту і перехід його з вегетативних органів у зерно. І по-третє, нанесення навіть невеликої кількості азоту на листок сприяє подовженню періоду вегетації культури, а відтак і приросту врожайності.

ЯК ДОМОГТИСЯ НАЙВИЩОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ЛИСТКОВОГО АЗОТУ?

Не викликає сумнівів, що листкове підживлення азотом не є головним джерелом елементу, і в першу чергу потрібно забезпечити ґрунтове надходження азоту. Проте доведено, що хоча позакореневі підживлення не можуть забезпечити повну потребу культури, вони здатні підтримати її розвиток.

І тут дуже важливо розуміти, наскільки ефективно буде використано азот, нанесений на листки. Адже, з огляду на необхідність безпечної концентрації, немає можливості вносити великі кількості карбаміду. Наприклад, за використання 5–6% розчину карбаміду це становитиме лише 2,5–3 кг азоту. При цьому для формування 1 т зерна пшениці необхідно 31 кг азоту, а 1 т зерна кукурудзи – 20 кг N.

Отже, для отримання максимального ефекту від невеликої дози азоту добриво має бути внесене з якнайвищою ефективністю.

Як цього досягти?

По-перше, необхідно правильно оцінити потенціал врожайності, стан посіву та доцільність проведення підживлення. Наприклад, якщо листки істотно уражені хворобами або шкідниками, ефективність позакореневого підживлення буде невисокою.

По-друге, слід дотримуватись правил проведення позакореневих підживлень: внесення проводити за температури повітря не більше ніж 15–20оС та вологості не менше ніж 60% у вечірні або нічні години, зважати на наявність роси і прогноз погоди щодо опадів тощо. Також важливі характеристики самого робочого розчину: його температура, концентрація.

По-третє, важливо правильно підібрати форму добрива для використання у позакореневому підживленні. Добрива, що містять аміачну чи амонійну форму азоту, малопридатні, оскільки безпечна концентрація дуже низька для корегування азотного статусу рослини. Тому з цією метою найчастіше використовують карбамід, оскільки серед усіх форм традиційних азотних добрив він має найнижчий показник осмоляльності – можливості ураження листків.

Азот на лист2

Окрім карбамідної форми азоту, на ринках розвинутих країн представлено цілу низку рідких продуктів, які називають «азотними добривами з підвищеною ефективністю».

Йдеться про добрива, що містять азот у формі, яка дає змогу відтермінувати його вивільнення і поглинання рослиною після внесення або подовжує строк їх доступності для рослин порівняно зі швидкодіючими традиційними добривами.

Загалом ці добрива представлені трьома основними групами: 1) добрива контрольованої дії (зокрема, капсульовані добрива), 2) стабілізовані добрива (традиційні азотні добрива, які вносять разом з інгібіторами уреази або нітрифікації) та 3) азотні добрива повільної дії (повільнорозчинні сполуки азоту).

Перші дві групи є виключно ґрунтовими добривами, тоді як добрива, що відносяться до групи повільнодіючих, можуть бути застосовані як для ґрунтового, так і для позакореневого внесення.

Тема повільнодіючих азотних добрив привертає увагу вчених вже більше ніж пів століття. Така форма азоту дає змогу відтермінувати його доступність і використання рослинами на певний проміжок часу після внесення. На відміну від традиційних азотних добрив, вони суттєво збільшують час забезпечення рослин азотом і, відповідно, підвищують ефективність удобрення.

Головними представниками повільно­діючих азотних добрив є метиленсечовини. Їх основні характеристики визначаються складом і довжиною полімерних ланцюгів: що коротший ланцюг, то швидше вивільнення азоту, і навпаки.

Серед таких продуктів є як тверді, так і рідкі. Саме рідкі продукти останнім часом привертають дедалі більше уваги, що відповідає загальному тренду зростання популярності рідких добрив. Раніше, за радянських часів, такі продукти були мало відомі, зате наразі вони досить активно використовуються у західних інтенсивних технологіях вирощування культур.

До головних переваг рідких продуктів метиленсечовин слід віднести:

  •  унікальне поєднання швидкодіючого азоту (у вигляді сечовини) для оперативного коригування дефіциту та повільнодіючого азоту (в вигляді метиленсечовин) для пролонгованого живлення;
  •  ефективне рішення для листкового і ґрунтового внесення, в т. ч. у фертигації;
  •  підвищений коефіцієнт використання азоту;
  •  гнучкість у виборі строків внесення;
  •  сумісність з фунгіцидами, інсектицидами і більшістю рідких добрив (проте обов’язковим є проведення тесту на сумісність);
  •  некорозійність, тривалий час зберігання.

Головними перевагами рідкого повільнодіючого азотного добрива за позакореневого внесення є:

  •  швидке поглинання листком (подібно до нітрату чи сечовини);
  •  найнижчий сольовий індекс серед усіх азотних добрив, дуже низькі фітотоксичність і ймовірність опіків навіть за високих норм (концентрацій) внесення;
  •  добриво підходить для мало­об’ємного внесення;
  •  унікальні змочувальні властивості за позакореневого внесення (діє як гумекант): поверхня листка довше залишається вологою, завдяки чому краще засвоюються інші елементи і компоненти бакової суміші (рис. 4);
  •  тривале вивільнення азоту без ризику надмірного вегетативного росту.

Rys.-4.-Povilnodiyuche-ridke-azotne-dobryvo-a-i-rozchyn-karbamidu-b-cherez-30-hvylyn-pislya-nanesennya-na-lystok
Рис. 4. Повільнодіюче рідке азотне добриво (а) і розчин карбаміду (б) через 30 хвилин після нанесення на листок

За листкового внесення головними механізмами вивільнення азоту є гідроліз і розкладання під впливом ультрафіолетового проміння.

Отже, за фоліарного внесення повільнодіючих азотних добрив неполярні молекули сечовини і метилсечовин вкривають листок плівкою, поступово проникають крізь кутикулу, поглинаються листком і вивільнюють азот впродовж більш тривалого часу. Азот у вигляді сечовини в складі добрива забезпечує швидкий green-effect. Повільнодіючий азот поступово руйнується, вивільнюючи азот для живлення рослин більш тривалий час. Таким чином, з’являється можливість постачати рослинам азот більш рівномірно.

Головною перевагою листкового внесення повільнодіючого рідкого азотного добрива порівняно з сечовиною є зниження потенційного ризику опіків навіть за високих норм застосування і у підвищених концентраціях.

Поступове вивільнення азоту із добрива також дає змогу уникнути небажаного надмірного вегетативного росту, не створюючи дисбалансу між розвитком надземної та підземної частин рослини.

На відміну від розчину сечовини, який випаровується з поверхні листка вже в перші години після внесення із утворенням кристалічного залишку на поверхні, що істотно обмежує поглинання азоту листком, повільнодіюче добриво залишається на поверхні листка у рідкій фазі набагато довше, сприяючи більш ефективному споживанню рослинами азоту.

Отже, за листкового внесення повільнодіюче азотне добриво діє як зволожувач, утримуючи поверхню листка вологою більш тривалий період часу. Це дає змогу підвищити поглинання азоту й інших компонентів бакової суміші, покращує стійкість до змивання та знижує ризик дрейфу. Особливо важливі ці властивості в разі застосування у період низької вологості та високої температури повітря.

Таким чином, за внесення повільнодіючих азотних добрив на листок з’являється можливість створення гнучкого графіка проведення підживлень, адже рослини забезпечуються азотом більш тривалий період часу. При цьому ризик опіків істотно знижується порівняно з розчином карбаміду чи КАС.

«Квадрат» – перша компанія на українському ринку, яка пропонує цей вид азотного добрива під назвою Квантум Повільний АЗОТ. Це рідкий продукт, що містить 28% азоту, з яких 15% припадає на сполуки азоту із повільним вивільненням.

Ірина Логінова, канд. с.-г. наук, консультант із живлення рослин НВК «Квадрат»

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2021

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram

0 Коментарі
Вбудовані Відгуки
Переглянути всі коментарі

СТАТТІ ПО ТЕМІ

Вплив умов навколишнього середовища на поглинання елементів живлення рослинами

Сучасні технології вирощування сільськогосподарських культур передбачають застосування...

«Сіль» у добривах. Коли варто контролювати

Збільшення обсягів виробництва сільськогосподарської продукції в Україні...

Погода

Kyiv
уривчасті хмари
20.6 ° C
22 °
19.8 °
82 %
1.4kmh
34 %
Вт
32 °
Ср
32 °
Чт
23 °
Пт
27 °
Сб
30 °