Інгібітори нітрифікації - «ліки» від втрат азоту

Перегляди: 132
21.01.2022
Інгібітори нітрифікації - «ліки» від втрат азоту

Азот – один з найважливіших поживних елементів, без якого життя рослин неможливе. Його нестача спричинює захворювання культур та призводить до втрат урожаю. Компенсувати брак азоту в ґрунті люди навчилися вже давно – ще тоді, когда почали удобрювати землю перегноєм. З розвитком хімії та агрономії були створені зручні й ефективні мінеральні добрива. Але впродовж тривалого часу вирішити питання втрат азоту після його внесення не вдавалося. Однак зараз вже існують речовини, які здатні успішно впоратися з проблемою – це інгібітори нітрифікації. 


Попри всю різноманітність азотних добрив, азот, що входить до їхнього складу, перебуває в трьох формах – амідній, амонійній та нітратній. З них коренева система рослин найкраще засвоює нітратну форму, а листя рослин – амідну. Що стосується амонійної форми, то рослинам вона доступна набагато гірше, проте добре утримується в ґрунті. І тут на допомогу приходять ґрунтові нітрифікуючі бактерії. Після надходження амонійної форми азоту в ґрунт, вони перетворюють її спочатку на нітрити, а потім – на нітрати, роблячи азот доступним для рослин. Цей процес отримав назву нітрифікації. Триває він, залежно від типу ґрунту та температури довкілля, 1–2 тижні.


Хоча нітрифікація – явище, яке в цілому має позитивне значення для сільського господарства, у нього також є й недоліки. Саме з ними значною мірою пов'язані втрати азоту після внесення добрив. Нітрати, утворені внаслідок нітрифікації, відразу ж використовуються рослинами, але їх надлишки не залишаються в кореневмісному шарі ґрунту, а вимиваються, й особливо активно  з легких, піщаних земель. Також вони піддаються зворотному процесу – денітрифікації, внаслідок чого азот втрачається через випаровування з утворенням газоподібних сполук.


Кругообіг азоту

Втрати азоту зростають при збільшенні pH ґрунту. Вони є мінімальними при реакції, наближеній до нейтральної. Але в разі збільшення рН до 7,1, втрати елементу істотно зростають: з карбаміду – більше ніж до 40%, із сульфату амонію – до 30%, з КАС – до 20%.


В цілому, втрати внесеного з добривами азоту можуть досягати 40–70%, а в несприятливих умовах – навіть 80%. Крім економічних збитків, яких зазнають господарства, його вимивання та випаровування також завдає шкоди навколишньому середовищу через забруднення підземних вод та атмосферного повітря.


Для мінімізації таких втрат використовуються різноманітні агрономічні прийоми. Відомо, що найбільшу кількість азоту рослини споживають під час інтенсивного зростання, коли відбувається інтенсивне збільшення вегетативної маси. Наприклад, озима пшениця активно поглинає його від початку весни, з фази кущіння, і до викидання колосу. За цей час вона використовує понад 75% від усієї кількості азоту, необхідного культурі впродовж її життя.


Такий тривалий період поглинання азоту дозволяє вносити азотні добрива в кілька етапів, завдяки чому цінний елемент надходить у ґрунт рівномірніше. Як наслідок, рослини не відчувають його дефіциту, що позитивно впливає на кількість та якість урожаю.


Застосування інгібіторів нітрифікації на кукурудзі

Тим не менш, внесення частками не завжди зручне, а іноді й неможливе. Наприклад, під час інтенсивних опадів або затяжної весни техніка може просто не зайти в поле. А в тривалий посушливий період  навпаки, внесення добрив може бути недоцільним, оскільки без достатньої кількості вологи рослини не зможуть засвоїти поживні елементи. Крім того, додаткові проходи техніки збільшують витрати пального та трудові витрати, а це вочевидь позначається на економічній ефективності вирощування культури.


Ще один метод зменшення втрат азоту – внесення добрив на більшу глибину. Наприклад, німецькі вчені підрахували, що з карбаміду, внесеного на поверхню ґрунту, втрачається до 75% азоту. Але якщо його вносити в землю на глибину 3 см, втрати зменшуються до 65%; відповідно, на 4 см – до 38%. З карбаміду, внесенного на глбину 8 см, рослини недообтримують лише 18% азоту. 


На жаль, останніми роками такий спосіб збереження цінного елементу можна застосовувати далеко не скрізь. Він є доцільним у разі примінення глибокого обробітку ґрунту, коли є можливість закласти добрива на оптимальну глибину. Проте зараз дедалі більше господарств переходять на мінімальний та нульовий обробіток, які передбачають внесення добрив у поверхневий шар ґрунту. Швидке внесення добрив рятує ситуацію, але лише частково.


Та якщо цілком ефективні донедавна прийоми втратили свою дієвість, значить потрібно шукати нові шляхи. На сьогодні вже широко використовуються спеціальні препарати – інгібітори нітрифікації. Вони допомагають збільшити період, впродовж якого азот у ґрунті зберігається в доступній для рослин формі. Застосування цих речовин «розтягує» процес нітрифікації на 5–8 тижнів – залежно від температури довкілля (у разі її підвищенні час дії інгібіторів зменшується). 


Досягається такий ефект за рахунок гальмування активності нітрифікуючих бактерій. Інгібітори не знищують мікроорганізми, а лише тимчасово пригнічують їхню життєдіяльність.


Внесення інгібіторів нітрифікації

Інгібітори нітрифікації – доволі численна група речовин, експерименти з якими проводилися ще з 1960-х років. У США їх використовують вже понад чотири десятиліття, а останніми роками застосування інгібіторів нітрифікації набуває популярності в багатьох країнах. Зараз у Сполучених Штатах їх вносять уже на 40% сільськогосподарських площ, а в Європі – на чверті. Втрати азоту на полях, де використовують такі препарати, вдається зменшити в 1,5–2 рази.


Першим з таких інгібіторів у 1974 році був зареєстрований нітрапірин. Препарати на його основі широко застосовуються й нині. Інші речовини аналогічної дії – дициандіамід (DCD), 3,4-диметилпіразолфосфат (DMPP), 3-метилпіразол (3-МР, КМП), 1-Н-1,2,4-триазол тощоРізниця між ними полягає здебільшого у ступені ефективності на певних типах ґрунтів, а також у різній стійкості до дії високих температур та часі зберігання властивостей після внесення.


Інгібітори нітрифікації можна використовувати по-різному. Деякі виробники додають їх до азотних добрив (такі добрива називаються стабілізованими), однак це не завжди можливо. Тому на ринку чимало інгібіторів, які випускаються окремо.


Дані препарати можна використовувати в суміші як із сухими або гранульованими азотними добривами, так і з рідкими. Необхідний ефект досягається і з мінеральними, і з органічними добривами. Наприклад, нітрапірин застосовують разом із перегноєм, КАС, аміачною водою. Також їх можна вносити окремо вже після добрив. У деяких випадках, наприклад для кукурудзи, допускається внесення разом із гербіцидами. Оскільки інгібітори впливають на бактерії, що живуть у ґрунті, їх при внесенні необхідно загортати.


Застосування інгібіторів нітрифікації потребує певних погодних умов. Ці препарати не діють у сухій землі, тому під час тривалих посушливих періодів їх використання не є доцільним.


Найбільш відчутний ефект від застосування цих препаратів отримують на культурах з тривалим періодом вегетації, таких як пшениця озима, озимий ріпак, ячмінь, кукурудза, картопля.

  
Завдяки зменшенню втрат азоту, яке досягається шляхом застосування інгібіторів нітрифікації, вдається зменшити кількість внесених азотних добрив приблизно на 20% і підвищити врожайність. Наприклад, урожайність ріпаку та кукурудзи збільшується на 5–8%.




Крім основного ефекту, ці препарати мають і додаткові переваги:


  • - завдяки застосуванню інгібіторів нітрифікації покращується засвоєння рослинами не лише азоту, але й фосфору та мікроелементів;


  • - рівномірніше внесення азоту запобігає його надмірному надходженню в рослини, знижує ризик підвищення вмісту нітратів у продукції рослинництва та забруднення ними підземних вод;


  • відзначається підвищення якості продукції, наприклад збільшення вмісту крохмалю в бульбах картоплі;


  • - зникає необхідність у внесенні добрив частками, що зменшує витрати ПММ та трудові витрати;


  • - для внесення інгібіторів не потрібно застосовувати якесь особливе обладнання – цілком придатними є агрегати, які використовують для внесення добрив;


  • - при використанні в теплицях запобігають виділенню з ґрунту метану, який може утворюватися при застосуванні певних технологій.



Як і в будь-яких речовин, в інгібіторів нітрифікації є свої вади:


  • -   після внесення таких препаратів частина бактерій все-таки гине, що збіднює склад ґрунтової мікробіоти й негативно впливає на мікробіологічні процеси, що відбуваються в грунті;


  • - на високородючих землях використання інгібіторів нітрифікації є малоефективним;


  • можливий ефект післядії, коли невикористаний цільовою культурою азот залишається в ґрунті й стає доступним для наступної культури в сівозміні, що потрібно враховувати під час чергового внесення добрив;


  • -  деякі інгібітори нітрифікації можуть спричинити корозію металу, негативно впливаючи на агрегати для їхнього внесення.



Поділитись в соцмережах:

Текст повідомлення*
Защита от автоматических сообщений