Азотні Добрива: Види, Способи І Строки Внесення

Що Таке Азотні Добрива?

Азотне добриво це тверді або рідкі речовини, багаті азотом, які широко використовуються в сільському господарстві для сприяння росту культур і отримання багатих врожаїв. Азот (N) необхідний всім рослинам для виробництва енергії в їхніх клітинах. У наших ґрунтах спостерігається недостатність азоту, щоб повністю задовольнити потреби врожаю, особливо якщо врахувати, скільки їжі потрібно земній кулі, щоб прогодувати всіх жителів. Щоб заповнити цю нестачу, фермери в усьому світі покладаються на азотовмісні речовини (переважно синтетичні).

Існує два види азотистих підживлень залежно від їх джерела:

• Органічні (натуральні) азотні добрива. Це такі джерела азоту як гній, компост, кров’яне та пір’яне борошно, або рибна емульсія, створені природним шляхом завдяки ферментації або компостуванню.
• Синтетичні, або хімічні азотні добрива. Вони виробляються шляхом перетворення газоподібного азоту (N2) у продукти на основі азоту, наприклад нітрати та аміак. Хоча точний відсоток азоту в синтетичних речовинах може сильно відрізнятися залежно від їхнього призначення, типовий діапазон становить 26–32%.

Види Азотних Добрив

В залежності від форми до азотних добрив відносять: нітрат (NO3), аміак (NH3), амоній (NH4) або сечовина (CH4N2O). Кожен вид азотовмісних підживлень має свої унікальні властивості, які визначають конкретні умови та способи її використання. Тепер ми детальніше розглянемо які є азотні добрива та їх характеристики.

Нітратні азотні добрива (NO3)

Нітрат є найбільш мобільним видом азотовмісних речовин через його здатність до розчинення та відсутність зв’язку з частинками субстрату. Втрата і вимивання азоту є потенційними результатами такої мобільності ^{Gimondo, J., Runkle, E. (2023, June 12). Understanding the forms of nitrogen in water-soluble fertilizers for greenhouse growers. Michigan State University (MSU) Extension.}. Коли сухо, вода випаровується з ґрунту, через що нітратні азотні добрива можуть підніматися на поверхню та накопичуватися там. Однак, як тільки нітрати просочуються нижче кореневої зони, вони навряд чи підніматимуться вгору, тому рослини можуть втратити велику кількість азотних речовин. Прикладами нітратів можна назвати такі азотовмісні речовини як натрієва селітра (нітрат натрію – NaNO3) та кальцієва селітра (або нітрат кальцію – (Ca(NO3)2).

Ви можете оптимізувати використання нітратних азотних добрив за допомогою EOSDA Crop Monitoring. Для цього використовуйте нашу платформу та отримуйте дані про вологість ґрунту як на поверхні, так і в кореневій зоні. Якщо ви шукаєте більш розширені дані, ознайомтеся з нашим рішенням для аналізу вологості ґрунту для досвідчених виробників культур.

Аміак (NH3) Та Амоній (NH4)

Рослини можуть добре засвоювати аміачні форми азоту. Незважаючи на розчинення у воді, цей вид азотовмісних речовин легко прикріплюється до органічних частинок у ґрунті та рідко витікає. Оскільки аміак у воді може швидко випаровуватися в атмосферу, необхідно вводити його під поверхню ґрунту. Відмова від використання аміачних видів азотних добрив у холодних, похмурих умовах вирощування може допомогти виробникам сільськогосподарських культур уникнути проблем, пов’язаних з токсичністю амонію. Але які саме форми азотовмісних речовин можна віднести до амонійно-азотних добрив? Звичайно, це сульфат амонію (NH4) 2SO4, сульфат амонію-натрію (NH4)2SO4 та хлористий амоній NН4Сl. Виробництво амонійних підживлень є простішим і дешевшим порівняно з нітратними, оскільки не потрібно окислювати аміак в азотну кислоту.

У більшості ґрунтів хімічні реакції нітрифікації швидко перетворюють амоній на нітрат. Через це рухливість азоту значно збільшується, що призводить до втрати рослиною до половини доступних поживних речовин через вимивання нітратів і викиди закису азоту ^{Beeckman, F. et al. (2018, April). Nitrification in agricultural soils: impact, actors and mitigation. Current Opinion in Biotechnology, 50, 166-173. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2018.01.014.}. Рівень рН ґрунту 7, вміст вологи 50% і температура 80°F (26°C) є ідеальними умовами для нітрифікації. Рівень pH 5,5 і нижче, заболочування та температура нижче 40°F (4°C) перешкоджають цьому процесу. Для підвищення ефективності і мінімізації втрат слід застосовувати методи, які зменшують нітрифікацію.

Сечовина, або амідні азотні добрива (CH4N2O)

Перш ніж культури поглинуть сечовину, вона може пройти три стадії перетворення:

• сечовина під дією ґрунтових ферментів перетворюється на аміак;
• реакція аміаку з водою утворює амоній;
• грунтові мікроби сприяють перетворенню амонію в нітрат.

Якщо сечовина не перетворюється на аміак і амоній, вона може вимиватися, оскільки цей вид азотовмісних добрив надзвичайно розчинний у своїй початковій формі. Однак при ідеальній вологості та теплі ґрунту потрібно лише 2-4 дні, щоб сечовина перетворилася на аміак. Навіть якщо температура опускається нижче нуля, процес перетворення не припиняється. Таким чином, вимивання досить рідкісне явище в реальних сценаріях. Азот у сечовині міститься в органічній формі як амід карбамінової кислоти та є популярним видом підживлення рослин.

Щоб забезпечити найкращі результати з сечовиною та іншими формами азотних добрив, перегляньте історичні та прогнозні дані погоди для вашого поля в EOSDA Crop Monitoring. Це дозволить вам розпізнавати кліматичні закономірності та передбачати майбутні погодні явища, які можуть вплинути на те, наскільки ефективно рослини поглинають поживні речовини.

Особливості Застосування Азотних Добрив

Щоб отримати максимальну користь та мінімізувати негативний вплив від внесення азотних добрив, використовуйте їх з розумом. В іншому випадку, особливо якщо використання речовин з азотом надмірне, результатом може бути значне зниження врожаю. А ось кілька підказок, які можуть значно вплинути на результат внесення азотовмісних підживлень:

• Рідкі азотовмісні речовини найбільш ефективні під час активного росту рослин, оскільки рослини їх легко засвоюють. Однак неправильне або надмірне застосування добрив може призвести до негативних наслідків використання, а саме витоку та опіку коренів рослин.
• Сухі або гранульовані азотовмісні добрива найкраще підходять для періодів, коли поживні речовині менш потрібні. Але вони можуть лежати на землі, що підвищує ймовірність випаровування їхніх летких сполук.

Перш ніж використовувати азотовмісні речовини, врахуйте також і деякі інші ключові моменти.

Який Тип Азотовмісних Добрив Використовувати

Не існує одного найкращого виду азотних добрив для забезпечення сільськогосподарських культур азотом. Але уникнення нітратів і використання амонію та сечовини замість них може зменшити викиди в атмосферу закису азоту (N2O), особливо на ґрунтах, насичених водою. Якщо ми хочемо зробити рослинництво екологічнішим, то більша частина азоту має надходити з таких органічних добрив як компост, гній і залишки бобових. Однак майте на увазі, що надлишок органічного матеріалу може прискорити втрату N. Одним із найбільш практичних підходів є збільшення використання решток бобових як джерела азоту, що забезпечує розумну норму поживних речовин.

Норми Використання Азотних Добрив

Для фермерів, які прагнуть до точного внесення азотовмісних речовин, тестування ґрунту є першочерговою задачею. Беріть зразки ґрунту на глибині від 0–4 дюймів (0–10 см), 4–24 дюймів (10–60 см) і навіть 24–35 дюймів (60–90 см), якщо коріння росте глибоко.

Щоб визначити рекомендовану норму внесення азотних добрив, відніміть виміряну кількість азоту в ґрунті (на основі аналізу ґрунту) з оціненої потреби культури в поживних речовинах. Пам’ятайте, що тип культури та стадія росту, якість ґрунту та система землеробства відіграють важливу роль у визначенні оптимальної норми внесення. Карти для диференційованого внесення ресурсів, надані EOSDA Crop Monitoring, дозволяють виробникам легко відрізняти зони поля відповідно до рівня рослинності. Ця інформація може допомогти у внесенні змінної норми азотних добрив відповідно до конкретних вимог кожної області.

Коли Вносити Азотні Добрива

Адаптувавши час підживлення до мінливих потреб ваших культур, ви можете збільшити поглинання поживних речовин і зменшити витрати на підживлення. Азотні речовини неефективні, якщо їх додавати заздалегідь та про запас, коли культури молоді й потреби в азоті для них низькі. Більшості рослин до моменту цвітіння потрібно трохи менше 20% загальної потреби в азоті.

Щоб підвищити поглинання азоту, удобрюйте сільськогосподарські культури на стадіях їх росту з ефективними поживними речовинами (враховуючи, що після цього випадає достатня кількість опадів). Щоб запобігти вимиванню поживних речовин, ніколи не удобрюйте ґрунти, які вже заболочені або можуть такими стати, наприклад, перед прогнозованою зливою. Крім того, мінімізуйте тривалість перелогу під час переходу від тривалого випасу до орних угідь.

На більшості етапів розвитку рослин індекс NDVI, який вимірює щільність зеленої маси рослинності, використовується для визначення того, які ділянки поля потребують менше або більше азотовмісних добрив. На початку вегетаційного періоду, коли ґрунт частково оголений, індекс MSAVI – єдиний, який усуває вплив ґрунту з розрахунку щільності рослинності, особливо корисний. До середини або кінця сезону індекс NDRE стає більш ефективним. З плином сезону ви можете використовувати індекс ReCl, який відображає рівень хлорофілу в листі, щоб точно визначити ділянки поля, які можуть виграти від додаткового внесення азотних речовин. Якщо вони вам потрібні, ми також можемо надати індивідуальні індекси, створені спеціально для ваших задач.

Куди Вносити Азотні Добрива

Рослини краще засвоюють азот, якщо він вноситься поблизу кореневої зони або в місцях, де дощ може занести його туди. Глибоке внесення особливо важливо на ґрунтах, схильних до ерозії. Це запобіжить випаровуванню або прилипанню азоту до верхнього шару ґрунту.

Також важливо використовувати методи вирощування, які підвищують поглинання води та азоту посівами. Поверхневий дренаж, мінімальна обробка ґрунту та контрольований рух можуть зменшити втрати азоту. Ще однією перевагою застосування цих підходів є покращення структури ґрунту, що, у свою чергу, підвищує врожайність.

Для Чого Корисні Азотні Добрива та Які Наслідки Їх Використання

Кожен фермер високо цінує азотні речовини, які сприяють росту рослин і підвищують врожайність. Однак їхнє промислове виробництво та надмірне внесення мають різні наслідки використання та можуть призвести до екологічних витрат. Дізнайтесь, для чого необхідні азотні добрива та отримайте краще розуміння переваг і ризиків та мінімізуйте негативний вплив від внесення речовин із вмістом азоту.

Які Переваги Азотних Добрив?

Добрива з азотом, будь то органічні або синтетичні, доступні в різноманітних формах та видах, тож ви можете вибрати ті, які найкраще підходять для ваших рослин і прибутку ферми. А ось кілька їхніх основних переваг:

• Азотовмісні добрива забезпечують сільськогосподарські культури найважливішою поживною речовиною, необхідною для процесу фотосинтезу в рослинах;
• Вони підвищують вміст білку в культурі та врожайність;
• Азотні добрива стимулюють засвоєння рослинами інших поживних речовин, особливо фосфору ^{Aulakh, M. S., Malhi, S. S. (2005). Interactions of Nitrogen with Other Nutrients and Water: Effect on Crop Yield and Quality, Nutrient Use Efficiency, Carbon Sequestration, and Environmental Pollution. Advances in Agronomy, 86, 341-409. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(05)86007-9.};
• Широкий вибір видів та форм азотних речовин дозволяє адаптувати внесення під індивідуальні потреби господарства;
• Є широкий вибір між негайно- та повільнодіючими речовинами з вмістом азоту.

Чи є Негативний Вплив Пов’язаний з Азотними Добривами?

Занепокоєння з приводу наслідків використання та надмірного внесення азотних речовин зосереджено навколо негативного впливу, яке воно може мати на навколишнє середовище, зокрема:

• надмірне внесення азотних речовин може спричинити вимивання нітратів і, як наслідок, забруднення джерел води;
• посилення проблем забруднення повітря та глобального потепління шляхом підвищення рівня озону, діоксиду азоту та твердих частинок;
• надмірне використання азотовмісних речовин може призвести до того, що ґрунт стане кислим і менш родючим.

Хороший спосіб уникнути проблем та мінімізувати негативний вплив азотних добрив — підживлювати культури в потрібний час і в потрібній кількості, наприклад, за допомогою змінної норми внесення у EOSDA Crop Monitoring. Зв’яжіться з нами за адресою sales@eosda.com, щоб отримати консультацію щодо супутникових рішень для сталого землеробства, які ми пропонуємо.

Наслідки Використання Та Внесення Азотних Добрив

Важливо визнати, що цей вид підживлення за своєю суттю не є шкідливим для навколишнього середовища. Однак у разі неправильного та надмірного використання, речовини з азотом дійсно можуть становити ризик. Негативний вплив та наслідки виникають, коли ми забагато підживлюємо ґрунт і рослини: надлишок азоту просочується в ґрунтові води та потоки або випаровується в атмосферу. А у випадку, коли азот, що міститься в речовинах, повністю використовується для живлення рослин і не залишається жодних залишків, навколишнє середовище забруднюватись не буде. Це означає, що тестування ґрунту, аналіз густоти польової рослинності та змінна норма внесення добрив мають стати найкращими друзями фермерів.