38.Пути снижения потерь азота удобрений из почвы и негативного воздействия азотных удобрений на окружающ среду экологические аспекты применения азотных удобрений.
Для уменьшения потерь азота и повышения эффективности азотных удобрений важное значение имеет внесение их в оптимальные сроки и в оптимальных нормах и соотношениях с другими удобрениями в сочетании с рациональной системой обработки почвы, севооборотом и правильным режимом орошения. ПУТИ:
*применение оптимальных доз и форм азотных удобрений с учетом биологич особенностей растений и свойств удобрений, почвенно-климматич условий, результатов диагностики обеспеченности растений питат-ми в-вами
*приближение сроков внесения удобрений к периоду интенсивного потребления азота растениями с учетом их биологических и сортовых особенностей. Дробное внесение общей дозы удобрения в несколько сроков. Использование азота удобрений при этом заметно возрастает, его потери сокращаются. (пример: перезимовавшие растения активно потребляют азот спустя 15-20 дни более после схода снега, т.е. после прогревания почвы, до этого внесенные азотные удобрения не поглощаются в заметных кол-вах и могут быть утеряны в результате вымывания и денитрификации
*Одним из путей снижения потерь азота почвы и удобрения вследствие нитрификации, в последствие денитрификации (газообразные потери азота) и вымывания нитратов, является применение ингибиторов нитрификации. Это хим препарвты, угнетающие жизнедеят-ть нитрифицирующих бактерий и обеспечивающие сохранение азота удобрений в аммонийной форме (органические соединения из класса хлорпиридинов и пиримидинов , триазолов и др.). При внесении в почву в дозе 0,5—2 кг/га вместе с аммиачными, аммонийными и амидными удобрениями тормозят нитрификацию азота в течение 1,5—2 мес и снижают в 1,5—2 раза его потери как в газообразной форме, так и от вымывания нитратов. Наиболее эффективно применение ингибиторов нитрификации в районах орошаемого земледелия, особенно под хлопчатник и рис, а также под другие культуры в зоне достаточного увлажнения или при орошении и на легких почвах.
*непроизводительные потери азота из почвы м б значительно уменьшены при выращивании промежуточных и пожнивных культур.
Высокие нормы применения азотных удобрений опасны. Избыточное азотное питание может приводить к накоплению вредных для людей и животных количеств нитратов в растениях. Нитраты могут вымываться из почвы с осадками и дренажными водами и попадают в грунтовые воды, загрязняя водные источники. Выделяющиеся в результате денитрификации окислы азота способны разрушать озоновый слой атмосферы.
Чтобы этого не происходило необходимо оптимизировать азотное питание растений, необходимо применять экологически и экономически безопасные дозы внесения. Необходимо правильно применять эти удобрения. Например нитратные удобрения не следует вносит осенью, особенно в районах с промывным водным режимом. натриевую и кальциевую селитру предпочтительнее применять весной под предпосевную культивацию и в подкормки растений во время из вегетации. В зонах с влажным климатом и в орошаемых районах (под рис, хлопчатник и др культуры)) предпочтительнее вносить аммиачные уд-я. Аммиачные (аммонийные) удобрения вносят приемущ-но до посева в качестве основных, можно как весной, так и осенью, не опасаясь вымывания азота. Но не следует применять их для припосевного внесения в рядки или под предпосевную культивацию, т.к.интенсивное применение аммиачного азота в молодые проростки растений может привести к их аммиачному отравлению в следствие его избыточного накопления в растениях. При нейтральной реакции среды лучше усваивается аммонийный азот, при кислой-нитратный. Повышенное содержание в почве калия, кальция и магния создает более благоприятные условия для поглощения аммонийного азота. При нитратном питании важное значение имеет достаточная обеспеченность растений фосфором и молибденом.
Источник
Как устранить непроизводительные потери удобрений
По данным ВНИИ агрохимии, продуктивность сельскохозяйственных культур на 55-65% зависит от уровня питания и на 10-30% от погодных условий. Для получения урожаев высокого качества ключевой задачей становится максимальная отдача от применения удобрений. Для достижения высокого результата необходимы строгий контроль внесения и научно-обоснованное применение удобрений с точки зрения агрономии, экологии и экономики. На максимальную отдачу от применения удобрений Вы можете рассчитывать только в случае, если соблюдаются пять условий внесения удобрений и четыре правила их применения. Об этом напомнила ведущий специалист, консультант — агрохимик “ТД «Золотой Колос» Марина Жеребчикова в ходе первого Межрегионального стратегического форума, который прошел в Воронежской области.
Пять условий внесения – это:
1. Правильная агротехника полевых работ
2. Соблюдение оптимальных сроков посева
3. Культура севооборота (пропашные выносят много элементов питания)
4. Совершенство машин для внесения удобрений
5. АХОП — Агрохимическое обследование полей
Внесение макроудобрений и микроудобрений следует вести по результатам АХОП с учетом погодных условий. Например, в засушливые годы азотные удобрения угнетают рост и могут вызывать ожоги растений, что негативно отражается на продуктивности. Внесение фосфорных удобрений с учетом кислотности почв и в частности следует учитывать, что фосфоритная мука действует только на кислых почвах pH
Источник
Удобряйте без потерь
Инновационные продукты для стабилизации азотных удобрений выводят эффективность подкормок сельхозкультур на новый уровень
«По оценкам различных научных и исследовательских центров, примерно из 100 млрд руб., которые ежегодно тратятся в России на минудобрения, около 30 млрд уходят впустую, — говорят специалисты по развитию агрохимического сервиса компании АО «МХК «ЕвроХим». — Причем это не просто потеря денег — это еще и большая экологическая проблема».
Проблема непродуктивных потерь азота из удобрений существует во всем мире. Как отмечает главный научный сотрудник ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова, доктор биологических наук, профессор Наталия Аканова, растения усваивают азот в полевых условиях примерно на 40%, в отдельных случаях — на 50—70%. Около 20—30% внесенных азотных удобрений иммобилизуется в почве. Определенная доля азота включается в состав гумусовых веществ, устойчивых к гидролизу.
Потери азота за счет улетучивания различных газообразных соединений составляют в среднем 15—25% от внесенного, продолжает г-жа Аканова. Газообразные потери происходят как вследствие биологической денитрификации, т.е. восстановления нитратов до молекулярного азота, так и в результате химических реакций. Эти процессы находятся в тесной связи с почвенными условиями, ее кислотностью, влажностью, температурой, степенью аэрации и скоростью потребления азота растениями и микроорганизмами. Имеются данные, что из-за денитрификации суточные потери азота достигают 0,5 мг/кг почвы.
Потери от вымывания также зависят от свойств почвы, климата, водного режима, формы и дозы удобрения, вида культуры и т.д. Например, в Европе 2/3 потерь азота приходится на зимний период и 1/3 — на летний. В России в Нечерноземной зоне за сезон в среднем вымывается 10—15 кг/га нитратного азота, на супесчаных почвах — 20—25 кг/га, на суглинистых — до 10 кг/га, уточняет г-жа Аканова, добавляя, что потери азота из почвы оказывают негативное воздействие на биосферу — почву, грунтовые воды, атмосферу и растения, а через них — на животных и человека.
По данным немецкого консультанта по применению средств химизации, доктора биологических наук Нильса Бергера, потери азота из внесенных удобрений только из-за вымывания нитратов могут достигать 60%. От 20 до 60% в зависимости от почвенных условий и климата улетучивается в виде аммиака, 2—4% в форме N2O, 20—40% в виде NO. Последние два газа наиболее опасны: закись азота — это парниковый газ, который влияет на глобальное потепление, а оксид азота разрушает озоновый слой.
По словам г-жи Акановой, в настоящее время в России проводится большая работа по совершенствованию технологии применения минудобрений, повышению качества работ, снижению непроизводительных потерь азота. Среди перспективных решений она выделяет новые формы удобрений с ингибиторами ENTEC ® и UTEC ® .
ENTEC ® — это инновационный продукт для стабилизации азотных удобрений, который снижает интенсивность процесса нитрификации аммиака с образованием нитрата в почве. UTEC ® — аналогичный продукт, блокирующий почвенный энзим уреазу и предотвращающий улетучивание аммиака в ходе гидролиза мочевины. Оба ингибитора сокращают потери внесенного азота, увеличивая эффективность использования удобрений. В итоге средства, вложенные в минеральное питание растений, полностью используются на формирование урожая.
Продукты ENTEC ® и UTEC ® сейчас находятся на стадии регистрации в РФ. Ожидается, что уже осенью 2016 г. удобрения с ними выйдут на российский рынок и станут доступны сельхозпроизводителям. На фоне роста стоимости минудобрений их применение несет огромные возможности для российских аграриев.
Как показали первые в РФ полевые опыты по исследованию эффективности нитроаммофоски с ENTEC ® , введение в удобрение ингибитора нитрификации значительно увеличивает отдачу от внесения, что можно приравнять к дополнительному применению азотных туков. Благодаря равномерному высвобождению азота и его постепенному использованию исключается избыточное поступление этого элемента в растения в период вегетации, повышается степень его усвоения и происходит формирование высокого урожая хорошего качества, перечисляет г-жа Аканова. Удобрение с ингибитором в зависимости от метода внесения подавляет процесс нитрификации от 20 до 65 дней, позволяя увеличить период усвоения аммиачного азота на 1,5—2 месяца и в 2—3 раза снизить потери азота в газообразной форме, а также из-за вымывания нитратов водой.
Изменение урожайности культур при применении удобрений с ENTEC ®
По данным опытов на картофеле, удобрение N:P:K=14:14:23 ENTEC ® , например, способствовало получению прибавки урожая до 21,3% с максимальным выходом товарной фракции клубней (>50 мм в диаметре), сообщила г-жа Аканова. Высокоэффективным оказалось применение новых форм удобрений на сахарной свекле, рисе, ячмене и озимой пшенице.
ENTEC ® содержит действующее вещество ДМПФ — 3,4 диметилпиразол фосфат. Это — ингибитор нитрификации, который наноситься на поверхность гранул аммиачных удобрений для защиты аммиака от преобразования в нитрат.
Действие ингибитора заключается в блокировании энзима почвенных бактерий Nitrosomonas — монооксигеназы аммония. При блокировке этого энзима ингибируется первый этап процесса нитрификации — окисление аммонийного азота до нитритного азота. Негативного воздействия на жизнедеятельность бактерий Nitrosomonas при этом не происходит. В итоге аммиак из удобрения сохраняется в почве длительное время, препятствуя образованию нитратного азота.
Замедление нитрификации дает ряд преимуществ, способствующих повышению эффективности удобрений.
Во-первых, сокращаются потери от вымывания нитратов, которые особенно велики при выпадении большого количества осадков в период вегетации. В результате вымывания загрязнятся водоемы, и причиняется вред здоровью человека.
Во-вторых, снижаются выбросы и потери азота в виде парникового газа N2O или разрушающего озон газа NO. Как показывают испытания по всему миру, использование ингибиторов нитрификации сокращает выбросы N2O, который в 298 раз сильнее влияет на глобальное потепление атмосферы, чем CO2. Внедрение технологии ENTEC ® позволяет сделать применение удобрений экологически безопасным с точки зрения влияния на глобальные климатические изменения.
И, в-третьих, аммонийная подкормка культур оказывает положительное физиологическое действие на рост урожая.
Как известно, растения поглощают и усваивают азот из удобрений в двух формах: аммонийной и нитратной. Хорошо подвижная в почве нитратная форма усваивается легче — она перемещается с транспирационным током воды из почвы в растение. Поглощение аммонийного азота происходит лишь в непосредственной близости к корню. И при поглощении одной единицы аммонийного азота корень выделяет в почвенный раствор один протон (H+), чтобы предотвратить закисление цитоплазмы клетки.
Использование ингибиторов нитрификации заставляет культуры поглощать аммонийный азот, после того, как нитраты будут исчерпаны в почве. Аммонийный азот положительно влияет на биосинтез белка, поскольку аммоний — это один из основных компонентов аминокислот и белков. При поглощении только нитратного азота культуре приходится тратить около 20 моль АТФ (единиц биологической энергии) на один моль нитратного азота, чтобы в процессе биосинтеза в клетке он превратился сначала в аммонийный азот и только после этого — в аминокислоты. При поглощении аммонийного азота требуемое для биосинтеза количество энергии снижается до 5 моль АТФ. Эта разница позволяет культуре давать более высокий урожай и повышать его качество.
Кроме того, благодаря выделению протонов в ризосферу при поглощении аммония повышается доступность для растений некоторых питательных веществ, таких как фосфор и микроэлементы.
Радость агронома
В конечном итоге применение аммиачных удобрений с ингибитором нитрификации способствует повышению объема товарного урожая, улучшению его качественных характеристик, таких как размер и вес плодов, а также увеличению устойчивости к заболеваниям.
Действие ингибитора нитрификации ENTEC ® может длиться до 12 недель после внесения удобрения в зависимости от почвенных и климатических условий. Аммонийная форма азота сохраняется в прикорневой зоне длительное время, постоянно питая культуру по мере роста ее потребности в азоте в период вегетации.
Для агрария это означает снижение затрат на применение удобрений, сокращение норм внесения и уход от многократных обработок. Как показывает практика, количество применений удобрения может сократиться до одного раза. В итоге использование удобрений с ингибитором облегчает труд агронома и высвобождает дополнительное время.
В основе ингибитора уреазы UTEC ® активный ингредиент НБТФТ — (н-бутил)тиофосфорный триамид. Он наносится на поверхность гранул мочевины.
Механизм действия ингибитора уреазы прост: после внесения удобрения в почву НБТФТ защищает мочевину от атак уреазы во время гидролиза карбамида. Этот эффект длится до 15 дней, сокращая улетучивание аммиака, происходящее вследствие разложения мочевины.
Потери аммиака из обычного карбамида и с добавлением UTEC ®
Снижение потерь азота в виде аммиака благодаря использованию ингибиторов уреазы может достигать 60% по сравнению с потерями из обычной мочевины. Эффективность ингибиторов уреазы зависит от факторов окружающей среды: pH почвы выше 7 увеличивает общую эмиссию NH3, а высокая температура ускоряет процесс гидролиза.
Применение мочевины, обработанной ингибитором, обеспечивает больше гибкости аграрию с точки зрения времени внесения удобрения. Предотвращение потерь азота в виде аммиака одинаково эффективно как в сухой период, так и во время кратковременных дождей. Благодаря действию ингибитора агроном имеет запас времени от внесения до усвоения азота растением. Если же впоследствии проходит дождь (14 мм и более), удобрение адекватно смывается в почву и действует в качестве подкормки культуры. Таким образом, условия питания растений не ухудшаются даже в стрессовых погодных условиях, а вложения в подкормки полностью окупаются адекватными прибавками урожая.
Мочевину, обработанную ингибиторами уреазы, можно вносить на поверхность почвы без необходимости заделки. Риск потери азота из-за улетучивания при этом даже меньше, чем в случае заделки. При использовании обычной мочевины снизить потери аммиака настолько же эффективно можно только при условии заделки удобрения на глубину более 8 см.
Как показывает практика, эффективность применения карбамида с UTEC ® повышается до 20%. Для агронома это означает снижение норм внесения с сохранением урожайности или повышение урожайности в среднем на 4—6% при тех же нормах внесения удобрений.
«Внесите ENTEC ® и посмотрите, как он работает». Такой совет дает агроном-консультант компании Landmark Wandin (Австралия) Сигерд Говард всем аграриям, которые ищут новые способы повышения эффективности производства.
Партнеры г-на Говарда довольны. Применяя азотные удобрения с ингибитором нитрификации, они добиваются стабильного роста урожаев, длительного действия азотных подкормок и увеличения интервалов между ними.
Производителям овощей ингибиторы помогают получать более однородную по форме и размерам продукцию, которая дружно созревает и отвечает высоким стандартам качества. Вложив всего несколько дополнительных центов на килограмм удобрения, овощеводы Австралии зарабатывают значительную прибыль за счет оптимизации сроков сбора урожая и удовлетворения требований взыскательных потребителей.
«Мы регулярно получаем положительные отзывы от фермеров, — не скрывает г-н Говард. — Они сообщают об улучшении здоровья растений, повышении энергии роста, равномерном созревании урожая и облегчении работы в поле. С ENTEC ® они экономят время, топливо и затраты на амортизацию оборудования, повышая эффективность и рентабельность производства».
В Европе стабилизированные азотные удобрения применяются уже более 15 лет. Только в Испании, Италии, Франции, Греции и Германии их вносят около 400 тыс. т в год. Наибольшие объемы приходятся на подкормки зерновых и овощных культур, а также обработки древесных растений перед цветением.
Европейские фермеры ценят удобрения с ингибиторами за то, что они улучшают урожаи и их качество, повышают эффективность использования азота, и уменьшают затраты труда за счет снижения количества обработок. Кроме того, росту применения стабилизированных удобрений в Европе способствует законодательство некоторых стран, ограничивающее концентрацию нитратов в грунтовой воде. Например, в Германии, Испании и Португалии допускается не более 50 мг/л, а в Швейцарии — 25 мг/л ионов NO3.
ENTEC ® помогает фермерам в этих странах выполнять требования законодательства. Он сохраняет аммонийную форму азота в почве в течение многих недель после применения удобрений, препятствуя их преобразованию в нитраты, которые подвергаются вымыванию.
Источник