Локальное внесение азотных удобрений: да или нет?

Локальное внесение азотных удобрений: да или нет?
Дидье Лассер
Опубликовано в №4 (132), апрель
Теги:

Нестабильность зерновых рынков, подорожание сельскохозяйственной химии, забота об экологии — все это заставляет растениеводов искать пути оптимизации внесения удобрений. Уже распространенной практикой стал метод, при котором фосфорные удобрения вносятся в непосредственной близости от семян кукурузы. В то же время пользу от локального внесения азота еще предстоит доказать. В рамках программы ЕС «INTERREG IV — Rhin Supérieur» эту работу проводит Институт растениеводства ARVALIS и его технические партнеры во Франции и Германии.

Местный контекст

Борьба с потерями азота — один из путей повышения эффективности использования удобрений. Он не только позволяет поддерживать необходимую рентабельность при любой системе выращивания, но и положительно сказывается на экологии. Известно, что и вымывание азота из почвы, и денитрификация заметно влияют на качество окружающей среды. Нитраты, попавшие в воду в виде стоков с сельскохозяйственных угодий, отравляют организм человека, выделяющаяся же в процессе денитрификации закись азота входит в число газов, ответственных за парниковый эффект.

Однако вернемся к кукурузе. В долине Верхнего Рейна культура занимает площадь более 320 тыс. га. Кукуруза прекрасно подходит для почвенно-климатических условий этой области и демонстрирует высокую урожайность при условии, что ее потребности в питательных элементах полностью обеспечиваются. Что касается азота, то удобрение вносится в основном один или два раза после посева — поверхностно и в твердой форме. Наиболее популярный вариант — мочевина. Карбамид считается одним из самых эффективных азотных удобрений, однако он сильно подвержен испарению, особенно если гранулы препарата остаются на поверхности почвы в сухую, теплую и ветреную погоду (рис. 1). Именно такие условия часто наблюдаются в долине Верхнего Рейна в апреле и июне, т. е. в период внесения удобрений. Таким образом, данная местность как нельзя лучше подходит для проверки тезиса о пользе локального внесения азотсодержащих препаратов.

Проводимые испытания

Цель опытов, проводимых Институтом растениеводства ARVALIS, — проанализировать последствия заделывания азотного удобрения в сравнении с традиционной техникой поверхностного внесения. Опыты проводятся в рамках европейского проекта INDEE, предусматривающего разработку инструментов точного внесения (инъекции) твердого азотного удобрения, а также тестирование различных дозировок в ситуациях, наиболее типичных для долины Рейна (т. е. на легких и каменистых почвах, а также на глубоких суглинках).

Для эксперимента были выбраны шесть испытательных площадок. На трех из них исследователи установили устройства сбора и отвода грунтовых вод, которые позволяют определять качество воды, проходящей под корнями, а еще на двух площадках — приборы, измеряющие состав воздуха.

Рассматривались два варианта внесения в почву азотных удобрений: «классическое» заделывание удобрения при помощи зубцового инструмента (культиватора) и локальное внесение (инъекция) запасов азота при помощи специального инструмента (сошника). Первый метод уже широко практикуется фермерами региона, тогда как второй считается новаторским и основывается на методе CULTAN (Controled Uptake Long Term Ammonium Nutrition), разработанном в Германии профессором Соммером из Университета Хоэнхайм.

Суть метода CULTAN заключается в том, что в почву локально вносятся запасы азота в виде относительно стабильных соединений аммония. Высококонцентрированный объем удобрения имеет относительно небольшую площадь контакта с микроорганизмами, благодаря чему действующее вещество высвобождается постепенно. Ожидаемые эффекты от подобного метода внесения многочисленны и разнообразны, в частности:

  • за один проход техники можно и посеять, и внести необходимое количество азотного удобрения;
  • уменьшается общий расход азота;
  • производитель меньше зависит от погодных условий (например, в случае засушливой весны);
  • растения успешнее сопротивляются агрессивным воздействиям;
  • снижается потенциальный риск вымывания нитратов, испарения аммиака и выбросов N2O;
  • по сравнению с равномерным внесением меньше удобрений получает сорная растительность;
  • появляется возможность избежать ошибок в дозировке вследствие отклонения штанги или двойного прохода техники;
  • резко сокращаются потери от вымывания;
  • появляется возможность сократить нормативное расстояние между полем и водной артерией.

Кстати, в Германии локальное внесение азота уже применяют на посевах зерновых, картофеля, сахарной свеклы и кукурузы. При этом на полях кукурузы запас азота вносится на глубину 15 см через ряд, т. е. каждые 1,5 м. Питание поступает из запасов, расположенных по обе стороны растения (рис. 2).

Замечено, что развитие корней замедляется при непосредственном контакте с объемом, содержащим запасы аммония. Опыты показали, что такое сокращение корневой массы не влияет на способность растения получать необходимые элементы, однако нужно еще изучить, как оно сказывается на способности растения получать и усваивать воду.

Испарение аммиака

В рамках проекта INDEE замеры уровня содержания аммиака в воздухе были проведены после внесения дозы удобрений 3 мая 2012 года на площадке в Энцгейме (Франция) с глубокими суглинистыми почвами (рис. 3). Кривая с фоновыми данными представляет среднюю концентрацию, измеряемую рядом с полем кукурузы. Кривая «мочевина по поверхности» показывает небольшие выбросы NH3 в день внесения дозы удобрений с последующим понижением концентрации на время гидролиза мочевины, перед тем, как начнутся новые выбросы. Внесение же азота по методу CULTAN, как видим, высвобождает мало аммиака и приближается к фоновым отклонениям, за исключением повышенной концентрации, характерной для первого дня. Эта проблема, вероятно, вызвана тем, что земля в бороздах после инъекции не была уплотнена. В опытах нынешнего года данный фактор учтен.

Эффект и эффективность

На всех шести площадках проводились измерения урожайности и ее составляющих. Пока идет обобщение результатов. Приведенные в качестве примера рис. 4–6 показывают первые результаты урожайности кукурузы на зерно на площадке в Мюншузе (Франция), полученные в 2012 году на каменистых супесчаных почвах.

В испытании сравнивались три способа внесения азота: мочевина по поверхности почвы, заделывание мочевины в почву и CULTAN для пяти увеличивающихся доз — на 80, 130, 180, 230 и 280 единиц. Мочевина разбрасывалась в два приема: сначала на стадии 3–4 и затем на стадии 8–9 листьев, а по методу CULTAN вся доза была внесена при посеве. При этом мочевина вносилась в твердой форме с 46 %-ной концентрацией азота, тогда как удобрения, вносимые по методике CULTAN, представляли собой жидкость с 8,5 %-ной концентрацией аммония NH4+. Эта форма, используемая в овощеводстве и цветоводстве, сегодня для выращивания кукурузы не применяется, однако она позволяет оценить эффект от инъекции аммония на каждые 1,5 м посадок кукурузы.

В итоге в 2012 году, благодаря оптимальным условиям, сложившимся в период роста кукурузы, урожайность превысила планируемые 130 ц с гектара. Отмечено, что площадка имеет систему орошения, а азот хорошо усвоен. Что касается контрольного поля, на котором удобрения не вносились, то на нем было собрано 90 ц/га при 122 единицах азота, усвоенного надземной частью растений. Полученные на основании опыта результаты показали: во-первых, оптимальная доза азота составляет 180 единиц, во-вторых, значительной разницы между различными методами внесения нет. Кроме того, предварительно получено подтверждение того, что внесение удобрений в виде локальных запасов через каждые 1,5 м неблагоприятно для питания растения.
 

Другие материалы рубрики
Выращиваем здоровую морковь (часть 2)
Федор Попов, Ирина Вага, Елена Лазовикова
Опубликовано в №2 (178), февраль
Теги:

Усовершенствованная технология фитосанитарии посевов моркови столовой предусматривает рациональное использование пестицидов в защите культуры от вредителей, болезней и сорняков с высоким биологическим и экономическим эффектом.

Проблемы органогенных почв Беларуси
Галина Цытрон, Татьяна Азаренок, Светлана Шульгина
Опубликовано в №6 (158), июнь
Теги:

Более 80 % всего фонда органогенных почв сельскохозяйственных угодий и более 90 % пахотных земель приходится на агроторфяные низинные почвы. Нерациональное использование этих почв в сельскохозяйственном производстве приводит...

Федор Привалов, Николай Надточаев
Опубликовано в №4 (144), апрель
Теги:

Уход за посевами кукурузы преследует две главные цели: уничтожение сорной растительности и улучшение пищевого режима почвы. Это тот случай, когда, как говорится, одним выстрелом можно убить двух зайцев.Применение гербицидов на посевах...

Николай Сорокин, Василий Шлапунов, Николай Надточаев
Опубликовано в №4 (156), апрель
Теги:

Недостаток белка в рационе сельскохозяйственных животных требует постоянного поиска способов увеличения его производства за счет растительных источников. Одним из них может стать амарант, на широкое распространение которого ученые...

Трудный сезон: пять уроков для кукурузовода
Николай Надточаев, Наталия Холодинская, Анна Цыганова
Опубликовано в №6 (182), июнь
Теги:

Погода редко балует белорусских хлеборобов, а нынешний сезон и вовсе оказался крайне сложным, если не сказать критичным. Продолжительная холодная погода двух декад апреля и двух декад мая, сопровождаемая обильными дождями, не только...

Дифференцированные дозы удобрений в полевом севообороте
Оксана Борисенок
Опубликовано в №11 (187), ноябрь
Теги:

Максимальную отдачу от удобрений можно получить, только оптимизировав дозы их применения. Чтобы оценить действие и взаимодействие всех основных видов минеральных и органических удобрений, на полях Витебского зонального института...

Комментарии
Войти как