Азот: шлях добрив до ґрунту

Мінеральні добрива визначають близько 40-50% приросту врожаю сільськогосподарських культур. Цінова політика на ринку хімічних засобів живлення спонукає виробника до пошуку шляхів їх економії. Останнім часом власники господарств все менше покладаються на «безмежну» природну родючість ґрунту, а тому й популярність лабораторного аналізу щороку лише зростає. Відповідно, аграрії змушені дізнаватися про підходи до методів агрохімічного аналізу. У цій статті при­ділимо увагу визначенню вмісту азоту у ґрунті.

Йдучи до лікарні, кожен з нас сподівається, що йому запропонують зробити необхідні аналізи, для того щоб визначити той набір ліків, який допоможе здолати хворобу. Подібний підхід застосовується і в агрохімічних лабораторіях, які поступово займають свої позиції на ринку аграрних послуг. Але тут діє правило: «Любой каприз за ваши деньги!». У деяких лабораторіях вам запропонують оптимальний набір показників агрохімічного аналізу, а в деяких – те, на що вистачить вашого матеріального ресурсу. Тому рівень освіченості аграрія, який звертається до лабораторії, прямо пропорційно визначає доцільність і економічну ефективність аналізу ґрунтів.
В українських ґрунтах прийнято визначати такі форми азоту: мінеральний, легко- та лужногідролізований. Кожен із цих показників «має право на життя», проте потрібно акцентувати увагу на тому, з якою метою і в який момент вегетації проводиться його визначення. Для всіх форм азоту, в більшості випадків, діє загальне правило: чим вищий вміст «органіки», тим більше в ньому азотистих сполук (загальновідомо, що до складу гумусу входить близько 5% азоту!). За рахунок мінералізації органічної речовини поступово відбувається поповнення вищеперерахованих форм. Тепер конкретизуємо по кожній із них.

Азот лужногідролізований (метод визначення – за Корнфілдом) – показник, який вказує на вміст потенційно доступного азоту для рослин. Вилучається ця форма за допомогою лужного гідролізу. У результаті вилучається обмінний азот, вільний і ввібраний аміак, аміди, частково амінокислоти, аміноцукри та певні органічні сполуки. Лужногідролізовані сполуки азоту не є повністю доступними для рослин, але можуть бути використані найближчим часом. Цей показник не враховує нітратну форму азоту, яка є дуже рухомою (про неї поговоримо далі!). Ось чому лужногідролізований азот доцільно визначати восени або на початку весни.
На мою думку, одним із недоліків цього показника є некоректна шкала ступеня забезпеченості, яку прописано у державному стандарті. Зазвичай, агроном орієнтується за градацією. Умовно, 30 мг/кг чи 95 мг/кг – це дуже низький вміст, хоча значення дуже суттєво відрізняються між собою! Але цей показник, насправді, дуже рідко використовується для побудови систем удобрення. За вмістом лужногідролізованого азоту можна встановлювати поправочні коефіцієнти до норм азотних добрив. Для встановлення норм за балансово-розрахунковим методом цей показник не підійде. Це зумовлено тим, що теоретично запас азоту навіть при середньому вмісті буде достатнім для забезпечення високих врожаїв.
Наприклад:
150 мг/кг = близько 450 кг/га азоту;
коефіцієнт використання азоту із ґрунту 0,3 (450 кг/га*0,3=150 кг/га може бути використано);
на 1 т пшениці озимої потрібно 30 кг (150 кг/га : 30 кг/т = 5 т/га);
отже, 150 мг/кг = близько 5 т/га пшениці озимої.

Для встановлення норми внесення азотних добрив за балансово-розрахунковим методом використовують показник вмісту легкогідролізованих сполук азоту. До них відносять мінеральні сполуки та азоторганічні (аміди, амінокислоти та ін.), які швидко розкладаються. Проте лужний гідроліз за методом Корнфілда сприяє розкладанню більшої кількості органічних сполук. Відповідно, числові значення вмісту легкогідролізованого азоту будуть у 1,5-2 рази нижчими, ніж лужногідролізованого.

З’явились сходи дуже дружно,
В кінці врожай – на дві руки!!!
Попрацював азот, що Лужний,
І побратим його – Легкий!

Основна відмінність легкогідролізованого азоту від лужно- – додаткове вилучення нітратів. Солі, що містять аніон NO3- є легкорозчинними, а отже, легко мігрують у нижні горизонти ґрунтового профілю, особливо на ґрунтах легкого гранулометричного складу. Крім того, нітрати під впливом бактерій, грибів та актиноміцетів піддаються процесу денітрифікації – відновлення до газоподібних форм азоту. Враховуючи рухомість нітратів, вміст легкогідролізованого азоту варто визначати незадовго до передпосівного внесення добрив. Цей показник вкаже на забезпеченість азотом на першу половину вегетації сільськогосподарських культур.
Для визначення вмісту легкогідролізованого азоту використовують два методи: Тюріна-­Кононової – для некарбонатних грунтів і Шлавицької – для карбонатних. Основна відмінність – в останньому використовують розчин сірчаної кислоти вищої концентрації (для нейтралізації карбонатів).
І легко-, і лужногідролізовані форми азоту – показники ступеня окультуреності ґрунту. Вони безпосередньо вказують на потенційну родючість ґрунту для забезпечення рослин доступними азотовмісними сполуками протягом вегетації. Обидві форми азоту перебувають у тісному взаємозв’язку із вмістом гумусу. Тому, як показує практика, при спалюванні стерні на полях відбувається зниження вмісту не тільки органіки, а й потенційно доступних форм азоту. Так, на одному з полів, на якому проводилося агрохімічне обстеження, частину стерні було спалено. У результаті на цій ділянці вміст гуму­су знизився на 0,3%, а лужногідролізованого азоту – на 25 мг/кг.
Для перевірки стану азотного живлення у конкретний момент розвитку культури визначають вміст мінерального азоту: амонійного (NH+), нітратного (NO–) і нітритного (NO–). Кількість рухомих мінеральних сполук азоту у ґрунті дуже незначна (близько 1% загального азоту), проте саме ці сполуки визначають величину майбутнього врожаю. Щоб азот органічних сполук став доступним для рослин, він має пройти ряд перетворень: від «органіки» до амонію (мінералізація) і від амонію до нітратів (нітрифікація). Обидва процеси потребують участі специфічних мікроорганізмів та певного мікроклімату.
Якщо додати сюди «нестабільність» нітратів у ґрунті, то ми отримуємо такий динамічний показник, як вміст мінерального азоту. Ось чому визначення цієї форми азоту бажано проводити у максимально короткий термін до внесення азотних добрив. В першу чергу, йдеться про підживлення вегетуючих рослин. Дозу азоту визначають за вмістом мінерального або нітратного азоту. Методик для визначення є дуже багато. Більшість із них рекомендує правильно визначати глибину відбору (30 см, 60 см)
залежно від біології культури, враховувати заплановану врожайність, стан посівів, гранулометричний склад ґрунту і т.д.
Варто зазначити, що вміст мінерального азоту використовують для розрахунків норм добрив у основне внесення. Це загальносвітова практика. Для цих цілей визначають вміст доступних сполук на глибину до 1 м і в кожному із шарів запас азоту множать на можливий коефіцієнт використання. Наприклад: за однією з методик цей коефіцієнт для шару 0-30 см становить 0,8, а для 60-90 см – 0,4. Враховуючи інші статті надходження і втрат азоту, виходять на оптимальну норму азотних добрив. При цьому у рекомендаціях вказується, що нормальне азотне живлення можливе лише за достатнього забезпечення іншими поживними елементами, зокрема фосфором і калієм.

Дивлюсь на нітрати – та й думку гадаю:
Чому їх рослинка так під’їдає?
А це все тому, що нітрат – не амоній!
Нітрат можна їсти без церемоній!

Є одна дуже важлива умова отримання достовірних показників вмісту доступних форм азоту – час від відбору до виконання лабораторного аналізу. Цей період повинен бути максимально коротким. Якщо немає змоги швидко провести дослідження, то потрібно дотримуватися спеціальних умов зберігання зразків. Пам’ятайте, що після відбору ґрунту мікробіологічна активність знижується, але не зупиняється. Ось чому для визначення вмісту мінерального азоту доцільно користуватися ґрунтовими діагностиками.
Діагностичні набори дозволяють визначати мінеральний азот у польових умовах.
Для прогнозування вмісту нітратного азоту використовують метод визначення нітрифікаційної здатності ґрунту. З цією метою ґрунтовий зразок тримають при температурі 26-28оС, при вільному доступі кисню і підтримують його вологість на рівні 60% капілярної вологоємності. Ці умови і є оптимальними для проходження процесу нітрифікації. Таке дослідження дозволяє змоделювати кількість нітратів, яка може утворитися в ідеальних умовах. Нітрифікаційна здатність ґрунту також залежить від вмісту органічної речовини. Проте цей показник є умовним і стосується лише оптимальних умов для діяльності бактерій-нітрифікаторів.
З такого ряду показників визначення азоту у ґрунті потрібно вибрати оптимальний для певних ґрунтово-кліматичних умов і культури. Цінова політика на визначення кожної із вище перерахованих форм азоту приблизно однакова (близько 100 грн за 1 зразок). Фірми, що надають послуги із агрохімічного аналізу на комплекс показників, зазвичай, пропонують визначати мінеральний азот. Вибір за вами, яку форму азоту застосувати! Але пам’ятайте, що якість аналізу починається вже з моменту відбору зразків, а кількість добрив потрібно визначати за комплексною оцінкою стану ґрунту і посіву.

Олексій Тарасенко 
кандидат сільськогосподарських наук