(Не)якісні добрива. Як визначити?

774
(Не)якісні добрива

Що для вас означає вираз «якісне добриво»? Які параметри ви вкладаєте у це поняття і яке добриво для вас «неякісне»? А що кажуть про якість добрива ті люди, у яких ви їх купуєте? І на чому базуються поради, які ви чуєте від своїх сусідів/знайомих/консультантів? Якщо у вас немає точних відповідей на поставлені запитання – тоді ця стаття надасть вам інформацію для роздумів.

Насамперед потрібно розуміти, що поняття «якості добрива» багато в чому визначається тим, на чиєму «боці барикади» ви перебуваєте: виробника, трейдера чи аграрія.

Для виробника на перше місце виходять показники якості, завдяки яким можна ефективно налагодити виробництво добрива. Наприклад, марка добрива продиктована не лише потребою аграрія, а й можливістю її виробництва (як технологічною, так і економічною). Так само й інші показники якості часто є певним компромісом між тим, чого потребує аграрій, і доцільністю з технологічної точки зору.

Головне мистецтво трейдера полягає у тому, щоб розумно «конвертувати» задумку виробника у потреби аграрія. Саме трейдери зазвичай проявляють креативність у пошуку переваг добрива.

Завдання ж аграрія – правильно ввести певне добриво у загальну технологію, аналізуючи всю отриману інформацію і зважаючи на власний досвід та інтуїцію.

Я цілком поділяю думку інших спеціалістів про те, що немає «поганого» добрива. Так само, як не існує «ідеального». Усе залежить від того, наскільки враховано властивості конкретного добрива і наскільки вірно знайдено йому місце у загальній системі застосування добрив.

Більше того, «високоякісність» добрива – поняття дуже відносне: для одних строків і способів внесення важливі одні показники, для інших – зовсім інші. Наприклад, для стартових гранульованих добрив важлива швидка розчинність і висока доступність елементів, тоді як для основного внесення такі характеристики не завжди бажані, оскільки спричинятимуть більш сильну взаємодію із ґрунтом. Це ж саме стосується добрив, що вносяться у контакті з рослиною (поп-ап добрива, листкові добрива), і добрив для внесення у ґрунт: важливість якості сировини і готового продукту різнитиметься.

Отже, можна сказати, що вибір добрива кожним із учасників (виробник – трейдер – аграрій) завжди взаємопов’язаний. Крім того, модернізація техніки для внесення добрив також висуває свої вимоги до якості добрив. Так, якщо для розкидачів минулого століття, які самі по собі мали дуже високий показник нерівномірності внесення, певні показники якості гранули були не настільки важливими, то для сучасних розкидачів, і особливо сівалок, фізико-механічні якості добрива набувають іншого значення. Високопродуктивна техніка потребує високоякісної гранули.

Щодо якості добрив існує стандартизована номенклатура показників. Розглянемо коротко показники для гранульованих мінеральних добрив і їх важливість. Повнота відображення цих показників у сертифікаті якості також визначається стандартом. Не всі показники мають бути обов’язково висвітлені у сертифікаті чи нормативній документації.

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДОБРИВ

А) Масова доля елементів живлення, що виражається у %. Найчастіше наводяться дані щодо загального вмісту елементів живлення, а також наявності різних форм (для азоту – нітратний, амонійний і амідний, для фосфору, кальцію, магнію, іноді для мікроелементів – загальний, доступний і/чи водорозчинний).

Часто вказують також «бонусні» елементи живлення – елементи, які не були спеціально введені до складу добрива, але входять до сполук головних компонентів або ж є компонентами сировини, що залишились у складі добрива в процесі виробництва. Наприклад, вказуються кальцій, магній, сірка, мікроелементи (іноді навіть декларуються рідкісноземельні елементи). Звісно, ці елементи важливі для рослин. Проте необхідно знати, у якій формі вони присутні у добриві: доступній чи малодоступній для рослини. Так, сірка у складі суперфосфату є, безперечно, важливим компонентом, однак потрібно усвідомлювати, що вона міститься у вигляді малорозчинного гіпсу, тож її доступність буде не такою вираженою, як з інших добрив.

Б) Масова частка домішок, що виражається у %. Зазвичай вказують біурет (для карбаміду), хлориди, солі натрію, токсичні домішки (у т. ч. важкі метали та радіонукліди).

В) Вологість (вміст вологи), що виражається у %. Регламентується стандартом для кожного добрива як максимально допустимий рівень. Впливає на фізико-механічні властивості добрива й умови зберігання.

Г) Кислотність (вміст вільних кислот), що виражається у %. Часто хибно використовується у значенні «рН». Характерна для суперфосфату простого і сульфату амонію, під час виробництва яких може залишатись вільна кислота. Проте нейтралізуючі добавки дають змогу виправити ситуацію вже на заводі.

ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

А) Розчинність добрива: маса добрива, що може бути повністю розчинена у певному об’ємі води за певної температури (зазвичай виражається у г/100 см3 води). За розчинністю добрива поділяють на добре розчинні, важкорозчинні та нерозчинні у воді.

Зрозуміло, що висока розчинність добрива – конче необхідна властивість для добрив, які використовують у фертигації та гідропоніці, оскільки наявність нерозчинного залишку суттєво впливає на експлуатацію обладнання. Проте, на мій погляд, важливість цього показника для ґрунтового внесення добрива неоднозначна.

По-перше, розчинність добрива прямо залежить від компонентного (сольового) складу: азотні й калійні добрива здебільшого представлені добре розчинними у воді сполуками. Відповідно, що більше азотного і калійного компоненту в комплексному добриві, то вищою буде його розчинність.

По-друге, тип грануляції також впливатиме на розчинність: наприклад, прили і гранули, отримані шляхом хімічної грануляції (нашарування), розчинятимуться з різною швидкістю й інтенсивністю. Тут потрібно також брати до уваги і гранулометричний склад добрива, який також впливатиме на результат.

По-третє, добрива, вироблені із природної сировини, не є хімічно чистими речовинами, і поряд з головними компонентами завжди є місце домішкам, розчинність яких також впливатиме на загальне уявлення про розчинність добрива.

По-четверте, існує певний баланс між міцністю гранули та її розчинністю. Крім того, проводячи «тест у стакані» на розчинність добрива, запитайте себе: гранула розчинилась чи розвалилась?

Але найголовніше запитання, яке потрібно задати собі з приводу розчинності добрива: чи дійсно цей показник важливий для планованого строку та способу внесення добрива? Коли культура споживатиме внесене добриво? І як добриво взаємодіятиме із ґрунтом?

Наведу декілька прикладів. Скажімо, ви вносите добриво задовго до сівби культури. Або хочете, щоб добриво якомога повільніше вивільняло елементи живлення, аби їх вистачило на більш тривалий час. Так, відомо, що фосфор схильний до дуже швидкої фіксації ґрунтом. У такому випадку чи хочете ви, щоб добриво розчинилось відразу? Адже відомо, що грануляція для фосфорних добрив має значення не лише у плані технологічності, як це властиво азотним і калійним добривам, а й погляду агрономії: грануляція сприяє зменшенню контакту добрива із ґрунтом для уникнення швидкої фіксації. З іншого боку, гранула не повинна також лежати «мертвим запасом» у ґрунті. Скрізь важлива золота середина.

З іншого боку, проаналізуйте, як змінюватимуться темпи вивільнення елементів живлення із аміачної селітри – і високоазотного комплексного добрива або із сульфату амонію – та сульфоамофосу. А якщо спостерігається надлишок опадів, а нітрати і сульфати – дуже мобільні елементи, які легко можуть вимиватись із кореневмісного шару ґрунту?

Таким чином, зрозуміло, що розчинність гранули і здатність рослин до її засвоєння взаємодіють не як «причина і наслідок», а як складний баланс. І результат залежить від того, наскільки вірно ми розрахували розчинність добрива відповідно до строку та способу його внесення.

Б) Реакція середовища (рН). Цей показник також більш актуальний для добрив, які вносять у фертигацію або позакоренево, ніж для ґрунтових. Адже зміна рН ґрунту під впливом добрива лише до певної міри визначається реакцією самого добрива. Головні ж причини зміни рН – це фізіологічна реакція добрива (кислотність або лужність, обумовлена характером перетворення добрива у ґрунті та поглинання його рослинами).

Наведу приклад: рН аміачної селітри і сульфату амонію знаходиться у подібному діапазоні (5–6), проте за впливом на рН ґрунту сульфат амонію має більш виражену підкислюючу дію, яка обумовлена нітрифікацією амонійного азоту. Або рН суперфосфатів становить 1–3, але вони не викликають помітного підкислення ґрунту.

В) Гігроскопічність – здатність добрива поглинати атмосферну вологу. Визначає вимоги до тари й умов зберігання та змішування. Часто виражається через показник точки гігроскопічності (%).

(Не)якісні добрива_2ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

А) Фізичний (агрегатний) стан добрива. За цим показником добрива поділяють на тверді (порошкоподібні, гранульовані, кристалічні й зернисті) та рідкі (зріджені гази, розчини і суспензії). Сьогодні на ринку майже усі тверді добрива для ґрунтового внесення постачаються у гранульованому вигляді, що обумовлено їх беззаперечними перевагами порівняно з порошкоподібними. Гранули більш технологічні, сприяють рівномірності внесення, обмежують контакт добрива із ґрунтом.

Але є і винятки: наприклад, для фосфоритного борошна, вапнякових і гіпсових матеріалів контакт із ґрунтом є важливою умовою ефективності. При цьому важливо, щоб ці добрива були якнайкраще перемішані зі значним шаром ґрунту.

Існують кілька типів грануляції добрив. Основні з них: мокра грануляція (нашарування), яка поділяється на хімічну та парову; суха грануляція (компактування, пресування); прилювання (баштова грануляція). Спосіб грануляції впливає не лише на фізичні характеристики добрива, а й на його агрономічну ефективність. Вона визначає гранулометричний склад, форму гранули, її міцність, схильність до злежування, питому поверхню (що впливатиме і на розчинність) тощо.

Безумовно, спосіб грануляції не є головним критерієм вибору добрива. Але його важливо брати до уваги, щоб спрогнозувати поведінку добрива як під час зберігання і внесення, так і після взаємодії з ґрунтом.

ФІЗИКО-МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

А) Гранулометричний склад – відсоток окремих фракцій добрива, отриманий шляхом розсівання на ситах різного діаметру. Це одна із найважливіших характеристик добрива. Розмір основної фракції добрива коливається для різних країн і виробників. Найчастіше випускають гранули діаметром 1–4 мм. Проте в цьому питанні є певна традиційність: у країнах Північної та Південної Америки перевагу надають гранулам 1–4 мм, у Європі – 2–5 мм, пострадянські заводи випускають гранули від 1 до 5–6 мм. Проте тут є один важливий нюанс: у США і країнах Європи визначення гранулометричного складу проводять, використовуючи сита із квадратними отворами, у країнах колишнього СРСР за стандартом використовували сита із круглими вічками. І результати можуть різнитись до 1 мм.

Рис. 1. Приклад добрив різного виробництва, однакових за складом, із використанням подібного способу грануляції
Рис. 1. Приклад добрив різного виробництва, однакових за складом, із використанням подібного способу грануляції
Рис. 2. Приклад добрив різних виробників, подібних за складом, але вироблених різними способами
Рис. 2. Приклад добрив різних виробників, подібних за складом, але вироблених різними способами

Питання гранулометричного складу важливе ще й з тієї точки зору, що залежно від розміру гранули, отриманої шляхом мокрої грануляції, буде різнитись вміст азоту, фосфору та калію у комплексному добриві. Це дуже важливо пам’ятати під час відбору проб на вміст елементів живлення! Адже крупніші гранули часто мають вищий вміст калію, але містять менше води, азоту та фосфору. Тому, відправляючи добриво на аналіз у лабораторію, зважайте на правильність відбору проби.

Для порошкоподібних добрив цей показник має назву тонина помолу.

Б) Об’ємна маса (насипна щільність) виражається у т/м3. Це маса одиниці об’єму твердого добрива. Протилежний до цього показник – об’єм одиниці маси (об’єм, який займає одиниця маси твердого добрива, м3/т). Ці показники важливі для визначення необхідної місткості складів, тари, вантажопідйомності транспортних засобів, характеристик агрегатів для внесення тощо.

ПОКАЗНИКИ ПРИДАТНОСТІ ДОБРИВА ДО ВНЕСЕННЯ

А) Гранична вологоємність. Характеризується максимальною вологістю добрива, за якої зберігається його здатність до нормального розкидання туковими сівалками. Цей показник більш важливий для країн із вологим кліматом.

Б) Сипучість (рухливість) – здатність незмоченого добрива вільно розсипатись безперервним потоком під дією гравітаційних сил. Залежить від питомої маси і розміру гранул, їхньої вологості, характеру поверхні гранули. Маса сипучої частини добрива, віднесена до загальної маси добрива і виражена у відсотках, має назву розсипчастість добрива.

В) Здатність до розсівання – це здатність добрива надходити на дозуючі та розкидаючі пристрої машин для внесення і рівномірно розподілятись по поверхні ґрунту. Залежить насамперед від сипучості та гранулометричного складу, об’ємної маси, вологості добрива й повітря. Наприклад, гігроскопічні добрива здатні швидко поглинати вологу, тому великого значення набуває відносна вологість і температура повітря. Більше того, дрібні гранули гігроскопічних добрив, що мають більшу питому поверхню, швидше поглинають вологу з повітря.

Гігроскопічність добрива безпосередньо впливає на його здатність до розсівання. Тому під час використання сильно гігроскопічних добрив великого значення набуває відносна вологість і температура оточуючого повітря
Гігроскопічність добрива безпосередньо впливає на його здатність до розсівання. Тому під час використання сильно гігроскопічних добрив великого значення набуває відносна вологість і температура оточуючого повітря.

Це все є приводом замислитись: що відбувається з тим чи іншим добривом, коли його засипають у бункер? А коли воно надходить на дозатори та розкидачі? А якщо його залишили у бункері на певний час? І, зрештою, від чого залежить рівномірність розподілу добрив під час розкидання? По-перше, важливі характеристики і правильність налаштування розкидача. По-друге – характеристики самого добрива. По-третє – умови внесення (наприклад, швидкість відру, вологість і температура повітря тощо).

Крім згаданих характеристик гранули, є ще кілька, яким у вітчизняній літературі не приділяється достатньої уваги. Це, зокрема, аеродинаміка гранул і коефіцієнт аеродинамічного опору. Порівняйте аеродинаміку гоночної автівки і корови, перенесіть це на форму гранули – і зробіть припущення.

А як будуть розподілятись по ширині розкидання гранули великого і малого діаметру? І що відбуватиметься з недостатньо міцною гранулою, коли вона надходитиме на розкидаючий пристрій?

Для локального внесення добрив певні показники набувають особливої важливості. Зокрема, форма гранули (наближена до сферичної), діаметр (проаналізуйте, яке буде покриття насіннєвого ложе мікрогранулою і звичайною, особливо якщо дози невеликі), міцність гранули (до чого призводитиме руйнування гранул під час проходу по тукопроводу) та інші.

ПОКАЗНИКИ ПРИДАТНОСТІ ДО ЗБЕРІГАННЯ

А) Гарантійний строк зберігання – показник, обов’язковий для усіх добрив.

Б) Кут природного скосу (покою) – показник, важливий для добрив, які зберігають насипом. Визначається кутом конусу вільно насипаного добрива з горизонтальною площиною (відносно лінії по боковій його поверхні).

В) Злежуваність – схильність добрива до переходу у зв’язний і ущільнений стан, утворювати грудки або суцільні злиті маси. При цьому добриво втрачає свою сипучість. Залежить від вологості добрива, гігроскопічності, розміру та форми гранул, їхньої міцності, умов і тривалості зберігання. Для покращення фізико-механічних властивостей гранул їх кондиціонують – вкривають речовинами (антизлежувачами), здатними знижувати гігроскопічність і злежуваність. Кондиціювання гранул потрібно не плутати з капсулюванням, яке має на меті зміну в характері вивільнення елементів живлення із гранули.

Г) Міцність гранули – властивість гранул добрива зберігати розміри і форму під впливом зовнішніх сил. Визначають статичну міцність гранул (визначається зусиллям, необхідним для руйнування гранули даного розміру за одночасного стискання між двома паралельними площинами) і динамічну міцність (визначається зусиллям, яке необхідне для руйнування гранул під час удару об тверду поверхню).

Зазвичай статична міцність гранул не має бути меншою ніж 2,0–3,0 МПа.

ПОКАЗНИКИ БЕЗПЕКИ

А) Вибухонебезпечність, пожежонебезпечність. Характерні для аміачної селітри.

Б) Вплив на довкілля. Радіоактивна безпечність, масова частка важких металів, сполук фтору. Правила охорони довкілля під час застосування добрива.

В) Особливості роботи з добривом. Засоби захисту, перша долікарняна допомога.

Отже, якість добрива – дуже широке поняття. В Україні простежується поступова зміна і еволюція його розуміння. І неабияку роль у цьому процесі відіграють виробники та трейдери, адже здорова конкуренція завжди дає змогу розкривати різні грані продукту.

Так, якщо у пострадянські часи головну увагу звертали на ціну добрива та діючої речовини, то сьогодні аграрії дедалі більше усвідомлюють, що не всі діючі речовини однакові. Вони звертають увагу насамперед на компонентний склад добрива, форму сполук. Крім того, зі зростанням пропозиції все більше уваги приділяється фізико-механічним та іншим показникам якості добрива. Наступним рубежем, сподіваюсь, стане перехід до більш екологічного мислення, коли вирішальне значення матимуть джерело сировини й екологічні показники якості добрив. Адже у наших європейських сусідів зростає усвідомлення поняття сталості як необхідного елементу землеробства. Стратегія «Від ферми до виделки» (Farm to Fork Strategy) є тому підтвердженням.

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