Нітроген N є одним з найпоширеніших елементів у Сонячній системі. Він міститься в усіх живих організмах, де посідає за кількістю четверте місце після кисню (оксиґену), вуглецю та водню (гідроґену). Азот N2 становить 78% від усього об’єму атмосфери Землі, але в земній корі, як складова неорганічних речовин, він малорозповсюджений.
Значення азоту в природі
Азот – це будівельний матеріал, з якого складаються рослинні клітини, він присутній в амінокислотах, а отже в протеїні, в нуклеїнових кислотах (ДНК та РНК), а також в аденозинтрифосфорній кислоті (АТФ). Без азоту процес фотосинтезу та обмін речовин стали б неможливими, тому він є ключовим елементом у забезпеченні нормального розвитку рослин.
Азот у самій рослині не перебуває статично в якомусь одному місці. Він переміщується до тих її частин, які найбільше його потребують. При відмиранні старого листя азот переходить у молоді листки.
Нестача цього елементу призводить до пожовтіння та опадання листя. Значне азотне голодування може спричинити загибель рослини. Хоча діагностувати цю проблему нескладно, важливо зробити це якнайшвидше. Адже дефіцит азоту в рослині значно уповільнює її вегетативний розвиток, порушує формування суцвіть та плодів, а згодом помітно позначається на врожайності. За оцінками фахівців азотне голодування може скоротити врожайність на 30%.
Чому ж рослини потерпають від дефіциту азоту, якщо він знаходиться в повітрі навколо них? Справа в тому, що рослини не можуть засвоювати азот безпосередньо з атмосфери (окрім бобових культур). Тому, щоб компенсувати культурам його нестачу, доводиться вносити спеціальні добрива. При цьому необхідно розрахувати, скільки азоту знадобиться рослині під час кожної фази росту, врахувати тип і кислотність ґрунту, оптимальний спосіб та період внесення поживних речовин. Якщо знехтувати такими розрахунками, можна витратити азотні добрива марно, оскільки рослина не зможе їх засвоїти належним чином.
Найбільш поширені форми азоту
Головну роль в процесі засвоєння азоту відіграє коренева система рослини. Найдоступнішими формами для неї є: амоній (NH4), нітрати (NO3) та нітрити (NO2).
Амоній – це так званий азот тривалої дії. Він надовго затримується в ґрунті і не вимивається водою впродовж тривалого часу. А нітрити та нітрати – навпаки, є швидкорозчинними солями, які активно засвоюються рослинами. Це так званий «швидкий» азот, що засвоюється рослинами за короткий період. Проте в нього є й вада – такі сполуки вимиваються з ґрунту так само швидко.
Існування різних форм азоту дозволяє вчасно забезпечувати рослини азотним живленням. Так, для внесення термінового підживлення використовують нітратний азот, а для підживлення відтермінованої дії – амонійний азот. Він починає перетворюватись на нітрати приблизно через місяць-півтора після внесення.
До прикладу, озиму пшеницю підживлюють напровесні нітратними формами азоту, тоді як під кукурудзу попередньо вносять аміачну форму азоту, бо цій культурі азот конче необхідний у фазі 3–4 листка. Щоб азот не вимився з ґрунту передчасно, добрива вносять разом з інгібіторами ферменту уреази, котрі додатково сповільнюють процес засвоєння амонію.
Втрати азоту в ґрунті
Окрім добрив, азот потрапляє в ґрунт із перегноєм, компостом та відмираючими рослинами. Це саме той азот, який розкладається повільно, частково випаровуючись з перетворенням на газоподібну форму (аміак).
Ще одне джерело азоту – це карбамід CO(NH2)2, відомий також як сечовина. Він швидко розчиняється у воді з утвореням амонію NH4. При внесенні карбаміду важливо, щоб амоній утримувався частинками землі. Для цього добрива слід одразу закладати в ґрунт. Якщо цього не зробити, амоній незабаром перетвориться на аміак і випарується в атмосферу.
Внесення азотних добрив можна здійснювати не лише напровесні, але й восени. В умовах зниження температури до +5°C, активна діяльність мікроорганізмів припиняється, внаслідок чого амоній зберігає свою початкову форму до весни, уникнувши втрат.
Інший процес, який призводить до втрат азоту, називається вилуговуванням. Внаслідок вилуговування нітрати розчиняються у воді та разом з нею переміщуються в глибші шари ґрунту. Чим краще ґрунт поглинає воду, тим швидше відбувається вилуговування. Тому на піщаних ґрунтах втрати нітратів більші ніж на глинистих.
Щоб вирішити цю проблему, внесення азотних добрив на ґрунтах з високою водопроникністю необхідно здійснювати безпосередньо перед посівом, або в період активного росту рослин шляхом позакореневого підживлення. Інакше на таких ґрунтах рясні опади можуть звести нанівець усі зусилля щодо внесення своєчасного підживлення внаслідок вимивання внесених добрив.
Крім того, азот споживається бактеріями та мікроорганізмами. Так, аеробні бактерії під час своєї життєдіяльності утилізують кисень з нітрату (-NO3), при цьому азот набуває газоподібної форми і швидко випаровується в атмосферу. Цей процес називається денітрифікацією.
Особливості споживання азоту рослинами
Рослини поглинають азот не лише кореневою системою, а й через листя. Проте основна частина поживних елементів все ж таки надходить через корені, а позакореневе підживлення є швидше допоміжним способом забезпечення азотом.
Корені рослин засвоюють азот у вигляді амнію (NH4) та нітрату (NO3). А в якій саме формі азот дістанеться рослині, залежить від ґрунту: кислотності, повітро- та водопроникності, видів мікроорганізмів, що його населяють. Так, наприклад, якщо в ґрунті міститься значна кількість аеробних бактерій, рослини споживатимуть більше амонію. Активна ж діяльність нітрифікуючих бактерій призведе до переважного споживання культурами нітратів. За низької температури азот може бути поглинений рослинами навіть у вигляді сечовини.
Різні культури надають перевагу різним формам азоту. Рис споживає переважно амоній (NH4). Ріпак і соя мають більшу потребу до наявності сірки, котра є синергістом азоту. Тому, щоб азот краще засвоювався цими культурами, необхідно більше уваги приділяти вмісту в ґрунті сірки та за необхідності вносити її додатково (наприклад, у вигляді листкових підживлень сульфатом магнію). А ось зернові поглинають усі форми азоту з однаковим задоволенням.
Залежність рослини від азоту проявляється не відразу, а під час активного зростання. Наприклад, первинна коренева система пшениці розвивається за рахунок поживних речовин самого зерна. А вже через місяць, коли з’являється вторинна коренева система, потреба культури в азоті одразу зростає.
Якщо цей період супроводжується низькими температурами чи посухою, рослина відчуває сильний стрес, швидкість її зростання сповільнюється. Навіть за достатньої кількості азоту в ґрунті, рослина не засвоює його належним чином через кореневу систему. Це явище посилюється під час нічних похолодань. У такому випадку на допомогу приходить позакореневе (листкове) підживлення.
Азот, внесений цим способом, вбирається листям і потрапляє всередину рослини набагато швидше, ніж через корені. Проте кількість поживної речовини, яку рослина може засвоїти таким чином, лишається обмеженою.
Найчастіше для листкового підживлення азотом використовують розчин карбаміду. Сечовина не викликає в рослин стресу. При помірному внесенні вона не шкодить листю, але в разі застосування підвищених доз на листках можуть виникати опіки, тому одночасно з карбамідом в такому разі потрібно вносити магнію сульфат. Також азот підвищує якість насіння, збільшуючи в ньому вміст білків та клейковини.
Внесення карбаміду часто поєднують з обробкою пестицидами, або з підживленням іншими необхідними елементами, наприклад, такими як сірка й магній. Власне, будь-яка обробка рослин може поєднуватися з підживленням сечовиною – достатньо лише додати карбамід у робочий розчин. Це знизить стрес, який рослина отримує від хімікатів, і збільшить пропускні властивості листя, посилюючи таким чином ефективність внесених компонентів бакової суміші.
Найбільш пріоритетним є саме дробове внесення азоту, оскільки такий метод дає найбільш відчутний позитивний ефект. Невеликі дози азоту, внесені під час ключових фаз росту рослини, забезпечать високий урожай і мінімізують втрати добрива. У наведеній нижче схемі відображено правильний розподіл внесення азоту для пшениці озимої:
Щоб отримати багатий врожай, важливо правильно вибрати форму внесення добрива. Наприклад, замість розкидання карбаміду напровесні, для озимої пшениці ефективнішим є позакореневе підживлення за допомогою селітри або мінерального добрива КАС (карбамідо-аміачної суміші).
Окрім форми внесення, важливу роль відіграє також правильно обраний період часу. Головне завдання – вибрати вдалий момент, коли рослина вже відновила весняну вегетацію, але ще не відчула азотне голодування. Дотримання цієї умови зробить втрати поживних речовин із внесеного добрива мінімальними.
Стосовно пшениці, внесення азоту обов’язково має проводитись у фазі кущіння.
Альтернативні джерела азоту
Внесення азотних добрив – важливий етап у вирощуванні сільськогосподарських культур, який вимагає певних фінансових витрат. Тому багато хто з фермерів вдається до використання альтернативних джерел азоту. Найвідоміший з них – включення до сівозміни бобових культур.
У бульбочках, які знаходяться на коренях бобових рослин, оселяються симбіотичні азотфіксуючі бактерії. Ці мікроорганізми мають унікальну здатність зв’язувати молекули азоту з повітря, залучаючи їх для утворення аміаку та нітритів. Таким чином, вони на 70–80% забезпечують бобові культури необхідним азотом. Після збирання врожаю весь азот, що знаходився у бульбочках, лишається в ґрунті й збагачує його. Наприклад, горох і соя залишають після себе від 50 до 90 кг азоту на одному гектарі, тобто азотні добрива забезпечуються буквально з повітря.
Ще один спосіб забезпечити рослини додатковим азотом – використовувати сівозміну культур з різною глибиною проростання кореневих систем. Нітратний азот, не засвоєний рослинами з поверхневою кореневою системою, вимивається у глибші шари ґрунту. Якщо посіяти наступного року такі культури як буряки чи соняшник, то ці рослини зможуть скористатись «втраченими» запасами азоту.
Рослинні залишки вирощуваних культур та відходи тваринного походження, які накопичуються в господарстві, дуже корисно використовувати для збагачення плодючого шару ґрунту. Чим різноманітнішими є використовувані органічні добрива, тим краще. Мінералізуючись, вони вивільняють поживні елементи, а також збільшують вміст корисної мікрофлори у ґрунті.
Поділитись в соцмережах:
