10° C, слаб дъжд
Полезни съвети за подхранване с карбамид и периодите за това
Проф. дсн Петко Иванов
Азотното торене е основен фактор в земеделието. В нормалните почви азотът почти винаги е дефицитен и е основен фактор и двигател, който определя нивото на добивите и качеството на растителната продукция.
Същевременно азотното торене е свързано с редица трудни за решаване проблеми: правилно прогнозиране на необходимостта от торене; отрицателно влияние върху почвеното плодородие и качеството на растителната продукция и възможно отрицателно влияние върху устойчивостта на растенията към стресови фактори.
Почвеният и торов азот в почвата са подложени на динамични и сложни превръщания, някои от които водят до загуби на азот.
Целта на настоящата статия е да се характеризират основните механизми за различни азотни загуби, условията и възможностите за тяхното отстраняване.
Фактори, които влияят на загубите
Внесени в почвите азотните торове са подложени на превръщания, отличаващи се със сложна динамика, която често води до обратими и необратими загуби и в резултат на това - до намалена ефективност на торенето.
Естеството на процесите, които обуславят вида и величината на азотните загуби, зависи от редица фактори: почвени, вид на торовете, норми и начини на внасяне, поддържането на почвената повърхност в критичните за загубите периоди и сезони и климатичните фактори.
Вид на торовете. Въпреки, че всички използвани в практиката торове са лесно разтворими и достъпни за растенията, размерът на загубите зависи от формата на азота в тях (нитратен, амониев и аминен).
Почвени свойства. Тук се отнасят мощност на почвата, механичен състав, почвена реакция (рН) и съдържание на свободни карбонати. От голямо значение е и наклонът на почвената повърхност, от който зависи повърхностния оток.
Съдържание на влага в почвата и количество на валежите.
Температура на почвата и атмосферата.
Норми на торене и начини на внасяне. Високите торови норми обуславят по-големи абсолютни и относителни загуби. Фракционирането (разделянето) на торовите норми във времето в зависимост от динамиката на растежа и усвояването на азота от растенията, обикновено намаляват загубите.
Наличието на растителност върху почвената повърхност е важен фактор за величините на загубите, особено през зимния период.
В зависимост от естеството на азотните загуби те биват необратими и обратими:
Необратимите загуби на азот са по-важни, тъй като азотът излиза от системата почва-растения и резултатът е намалена ефективност на торенето.
Обратимите загуби са свързани с временно превръщане на торовия азот в недостъпна за растенията форма, в резултат на което се забавя и отлага неговото усвояване.
При определени условия те могат да бъдат полезни, тъй като намаляват величината на необратимите загуби и дори подобряват баланса на торовия азот. В повечето случаи на тях се дължи последействието за азотното торене при следващите култури.
Механизми на азотните загуби
1. Измиване на нитратен азот (NO3-N)
Нитратите са съставна част на основния азотен тор у нас - амониевият нитрат. Освен това амониевият азот (NH4-N), който се внася с минералните торове (карбамид, амониев сулфат и др.) и се освобождава като резултат от минерализацията на почвеното органично вещество и растителните остатъци, е подложен на окисление с образуване на нитрати (нитрификация).
Нитратите обикновено преобладават в състава на минералните форми на азота в почвите. Те не се поглъщат от почвата и са подложени на измиване чрез низходящото гравитационно движение с водата по почвения профил.
Измиването на нитратите под коренообитаемия слой на есенните посеви (50-60 см) ги прави недостъпни за растенията поне в ранните фази, които са решаващи за добива. Измиването на по-голяма дълбочина често замърсява подпочвените питейни води.
Загуба на нитрати е възможна и чрез повърхностния воден оток по наклонените терени след проливни дъждове, или при топенето на снеговете.
Така водните басейни се обогатяват с азот и други хранителни елементи (главно фосфор), което предизвиква интензивно развитие на водорасли.
Този процес, известен като еутрофикация на езерата и моретата, предизвиква измиране на рибите и други морски животни вследствие изчерпване на кислорода.
Измиването на нитратите се благоприятства от лекия механичен състав на почвата (песъчливи почви), малка мощност на почвения профил (плитки почви), близки подпочвени води, големи норми на азотно торене, липса на растителна покривка и естествено - голямото количество на гравитационната влага от дъжд, топящ се сняг и поливане.
Измиването на нитрати е един от основните екологични проблеми на съвременното земеделие.
Той може да се контролира чрез оптимизиране на азотното торене по норма и срок на внасяне в зависимост от релефа и мощността и механичния състав на почвата.
Високите торови норми през есента, когато няма развита растителност, почти винаги причиняват загуби на нитратен азот чрез измиване.
2. Денитрификация на нитрати
При преовлажняване и наводняване в почвите се създават анаеробни условия (липса на кислород), при които нитратите се превръщат до азотни окиси (NOx) и елементарен азот (N2), които не се поглъщат от почвата и излитат в атмосферата.
Този процес, наречен денитрификация, се благоприятства и от наличието на растителни остатъци и повишена температура, които активизират размножението на специфични анаеробни денитрификационни бактерии.
Денитрификацията се получава най-често при временното преовлажняване на почвата рано напролет с топенето на снеговете и след проливни валежи.
Най-често и продължително преовлажняване на посеви се получава на равни терени с тежки глинести почви (често в Северозападна България).
Денитрификационни загуби са възможни също при наводняване на посеви и при поливане с високи поливни норми.
Загубите са необратими и могат да се контролират чрез подходящи мерки за дрениране на почвите (дълбока обработка с разрохкване на орните и подорни хоризонти, дрениране и пр.).
3. Загуби чрез амонячно излитане
Тези загуби се дължат на превръщането на амониевия азот (NH4) от азотните торове при взаимодействието с почвите в газообразен амоняк (NH3), който излита в атмосферата.
Тези загуби са най-актуални при повърхностно торене с карбамид и в по-малка степен при другите амониеви торове. При взаимодействие на карбамид в почвата аминният азот (NH2) преминава в амоний (NH4), който я алкализира и се превръща в свободен амоняк (NH3).
Последният може да излети в атмосферата, ако не се погълне от почвата. Загубите от амониевия нитрат са много по-малки и стават само в карбонатни почви.
Възможностите за загуби чрез амонячно излитане са зависими от следните фактори:
Почвени свойства. Теоретично амонячни загуби са възможни при всички почви, но са особено големи при почви с високо рН (неутрална или алкална реакция), съдържание на свободни карбонати (варовити почви) и лек механичен състав.
Съдържание на влага в почвата. Амонячните загуби са толкова по-големи, колкото по-ниско е съдържанието на влага. При високо съдържание влага се образуват разредени разтвори на амоний, поглъщането му от почвата е по-пълно и загубите са малки.
Температура на почвата и атмосферата. Високата температура (над 10-15 С) ускорява превръщането на карбамида до амоняк, при което се получават високи концентрации и големи загуби.
Нормата на торене. Загубите чрез амонячно излитане са по-големи (като %) при високи торови норми. По същия начин действа неравномерното разпределение на тора, с което се получават високи локални концентрации.
Начин на торене. Азотни загуби чрез излитане на амоняк са възможни само при повърхностно торене. Размесването на карбамида с почвата или внасянето му макар и на малка дълбочина (само 2-3 см) практически елиминира загубите.
Изводите относно торенето с карбамид показват, че
Карбамидът е по-подходящ за торене на есенните посеви през зимата и рано напролет, когато температурите са ниски и влажността на почвата висока.
При тези условия няма опасност от амонячни загуби и карбамидът има предимства пред амониевия нитрат, тъй като не се получават загуби чрез измиване на нитрати и денитрификация.
Карбамидът не бива да се използва за повърхностно подхранване на есенните посеви в късна пролет, когато температурата се повишава и повърхността на почвата изсъхва.
Той е подходящ за предсеитбено торене на пролетни и есенни култури само при условие, че веднага след повърхностното разпръскване почвата се култивира или дискова.
4. Биологична иммобилизация (фиксация) на минерален азот
Това е процес на усвояване на минерален почвен и торов азот от почвени микроорганизми при разлагане на растителни остатъци от предшествениците с ниско съдържание на азот (т.е. широко отношение С:N > 25), каквито са слама, царевичак, слънчогледови стебла и др.
При тези условия почвените микроорганизми усвояват азота от разлагащите се растителни материали и азотните торове и го превръщат в неусвоим за растенията органичен азот на биомасата си, т.е. минералният азот се иммобилизира (фиксира) в недостъпна форма за растенията.
Иммобилизираният от микроорганизмите азот не е безвъзвратно загубен за растенията и почвата.
С течение на времето и напредване степента на разлагане на растителните остатъци отношението С:N се променя и започва обратният процес на освобождаване на минерален азот (минерализация).
От гледна точка на екологията и баланса на азота процесът може да е полезен, тъй като предпазва минералния азот от необратими загуби (измиване и денитрификация на нитрати). Чрез биологическата иммобилизация се увеличава процесът на хумификация на въглерода от растителните остатъци, докато тяхното изгаряне има противоположния ефект - усилва дехумификацията.
От друга страна, лошото разпределение на следжътвените остатъци от предшественика на купчини или редове, предизвиква неравномерно поникване и слабо развитие на растенията от есенните посеви (жълтеене и по-слабо развитие на ивици или петна).
5. Амониева фиксация
Това е процес на физикохимическо (необменно) поглъщане на амоний от глинестите минерали без участие на микроорганизми и растения.
В този случай амонивият катион (NH4+) от азотните торове влиза в структурни празнини на някой глинести минерали и остава там във временно неусвоима форма.
Този процес е аналогичен на торовия калий от глините и почвите.
Чрез него се забавят и удължават процесите на освобождаване и усвояване на амониевия азот от растенията, но процесът не е необратим и дори в известна степен е полезен, тъй като се намаляват необратимите азотни загуби.
Мерки за намаляване и елиминиране на азотните загуби
Въпреки че всички използвани сега азотни торове са напълно водоразтворими и усвоими от растенията, коефициентът на усвояване през годината на торенето рядко е по-висок от 50-60%.
Разликата до 100% е обяснима и се дължи на необратимите азотни загуби (измиване на нитрати под кореновата зона, излитане на амоняк и денитрификация).
Почти винаги в зависимост от нормата на торене, културата и условията на годината, в почвата остава т.н. остатъчен торов азот, които обуславя последействието на торенето за следващата култура.
Той е във форма на минерален амониев и нитратен азот в орните и подорни хоризонти, като органичен азот в растителните остатъци и биомасата на микроорганизмите, участващи в тяхното разлагане.
Възможно е също мигрирал на по-голяма дълбочина нитратен азот, под 50-60 см, да се усвои от дълбококо реновите култури в по-късна фаза.
Относно загубите чрез нитратно измиване се препоръчват следните мерки:
Оптимизиране на азотните норми и избягване на прекалено високите. Равномерно разпределение на тора за избягване на високи локални концентрации.
Сближаване на азотното торено с периодите на активно усвояване (предсеитбено торене с по-малка част от азотната норма и подхранване с остатъка непосредствено преди трайна вегетация).
При условия, благоприятстващи измиване на нитратите (плитки и леки почви, високо ниво на подпочвените води, наклонени терени, поливни условия и вододайни зони) да се предпочита торене с карбамид, внесен по подходящ начин.
Когато се налага ранно торене при типично зимни условия (замръзнала почва, неголяма и равномерна снежна покривка), торенето да се прави с карбамид.
За избягване или намаляване на амонячните загуби да се имат предвид следните изисквания:
Не трябва да се допуска повърхностно торене с карбамид при условия на високи температури (над 10 градуса) и ниска влажност на почвата.
При предссеитбено торене с карбамид на есенници през септември-октомври веднага трябва да се направи дискуване.
При предсеитбено торене на средноранни и късни култури през март-април карбамидът трябва да се размеси веднага с почвата чрез култивиране.
За елиминиране на денитрификационните загуби се препоръчва:
Да се избягва торене с нитратни торове в преовлажняващи се рано напролет места
Същото важи за поливни условия. И в двата случа да се предпочита карбамид.
Относно избягване на вредното влияние на биологичната фиксация на торов азот важат следните препоръки:
Следжътвените остатъци (слама, царевичак, слънчогледови стъбла и др.) да се раздробяват възможно по-добре и разпределят равномерно.
За избягване депресията в есенния растеж на есенните култури да се внася завишена норма в 2-3 кг N/дка.
В общо екологичен смисъл забавянето и по-бавното действие на азотните торове в началото на вегетацията, предизвикано от биологичната фиксация и физикохимичното фиксиране на амониевия азот, може да е полезен процес.
Защото намалява възможното отрицателно влияние на високите концентрации.
Коментари